JACS：锐钛矿表面半胱氨酸的吸附与硫选择性光氧化机制

本研究由意大利米兰可比卡大学与德国DESY合作，通过STM、XPS、FT-IRRAS和DFT计算，系统探究了半胱氨酸在锐钛矿TiO₂(101)表面的吸附构型及紫外光诱导的硫选择性光氧化机制。背景在于理解氨基酸在半导体表面的吸附与反应行为对生物材料界面和光催化具有重要意义。研究目的：阐明半胱氨酸在锐钛矿表面的稳定吸附模式，并揭示其光氧化选择性及机理。结论发现：半胱氨酸通过桥连构型吸附于Ti位点，存在分子态和部分去质子化两种稳定构型；紫外光照下，硫位点被高度选择性氧化为磺酸，而氨基和碳骨架保持不变，该选择性源于O₂活化生成超氧物种及热力学驱动。研究还对比了与金红石相的差异，归因于晶格参数适配性。