金红石型TiO?(110)表面光催化反应：分子尺度下的机理探秘

一、引言

1.1研究背景与意义

随着全球工业化进程的加速，能源短缺与环境污染问题日益严峻，成为制约人类社会可持续发展的两大瓶颈。在众多应对策略中，光催化技术因其能够利用太阳能驱动化学反应，实现能源的高效转换与环境污染物的降解，被视为解决能源与环境问题的极具潜力的途径之一。

光催化的核心在于光催化剂，二氧化钛（TiO?）凭借其化学性质稳定、氧化还原能力强、抗腐蚀性好、无毒且成本低廉等诸多优点，成为目前应用最为广泛的光催化剂。在紫外光的照射下，TiO?能够催化水分解为氢气（H?）和氧气（O?），这一独特性质为太阳能的转化利用提供了