3942 The crystal facet-dependent electrochemical performance of TiO2 nanocrystals for heavy metal detection Theoretical prediction and experimental proof
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研究问题
TiO2 ：
（1)对重金属离子的吸附能相对较大，具有较低的扩散能垒，有利于获得更好的电化学剥离行为
（2）随着暴露（001）面百分比的增加，对Pb(II)和Cd(II)的敏感性也相应提高。
（3）特异面二氧化钛纳米晶体的合成技术相对丰富和成熟。
本文创新点为相对于3941的阳极剥离伏安法，研究提供原子水平关于金属离子和材料表面相互作用的深刻信息。将某些材料具有相同的化学成分，但不同的暴露面也可能表现出相当不同的性能的原理运用到重金属离子检测面的电化学性能上。
本研究的目的为1）本工作的概念是基于第一性原理理论预测设计合理的改性剂结构，并验证其电分析性能。2)所得结果有助于我们理解其结构-性能关系，提高纳米结构材料在电分析中的效率
研究思路
（1）不同截面比的TiO2 的合成
（2）材料特性表达
（3）得到二氧化钛改性电极
（4）方波阳极剥离伏安法测量，三电极体系由二氧化钛修饰电极、Ag/AgCl电极和铂线分别作为工作电极、参考电极和对电极组成。
（5）计算细节
吸附能(Eads)定义为：
字母分别表示在平板系统上吸收的金属原子的能量，孤立金属板和孤立的金属原子。
在这个定义下，负值越大代表吸附能量越稳定。
结果与讨论
不同材料从键长，吸附能，杂化峰，扩散能垒分析，相同材料从暴露面（原子结果、化学键构成）分析
结论
二氧化钛纳米晶体的性能增强是由于（001）面的吸附能力和低扩散能垒的增加，（001）切面的暴露率应尽可能高。