Abstrak
Rekayasa atom yang sistematis dan penyetelan yang tepat dari susunannya dapat membuka berbagai sifat material yang tersembunyi namun luar biasa. Dalam studi ini, berbagai fase titanium oksida, termasuk TiO 2 , TiO, dan Ti 2 O, dikembangkan menggunakan teknik Atomic Layer Deposition (ALD). Khususnya, elektrida Ti 2 O baru dengan grup ruang pbcn diidentifikasi, dan variasi dalam stoikiometri, seperti Ti 1,80 O, Ti 2,05 O, dan Ti 2,30 O, diamati melalui analisis Rietveld dari data Difraksi Sinar-X (XRD) yang sesuai. Pencitraan mikroskop elektron transmisi (HRTEM) resolusi tinggi selanjutnya mengungkapkan cacat garis seperti kesalahan penumpukan dan dislokasi tepi pada Ti 2 O. Interaksi cacat stoikiometri pada elektrida Ti 2 O mengarah pada perilaku elektrokatalitik yang dapat disetel, memungkinkan transisi dari evolusi oksigen ke reaksi evolusi hidrogen. Yang terpenting, dengan menggunakan teori fungsional kerapatan (DFT), analisis Paterson, dan pemetaan kerapatan elektron Fourier, sifat logam luar biasa dari Ti 2 O dirasionalisasikan sebagai sesuatu yang muncul dari distribusi kerapatan elektron spasialnya yang unik. Secara keseluruhan, karya ini menggarisbawahi pentingnya rekayasa struktur tingkat atom dan membuka pintu bagi kelas baru katalis titanium oksida untuk pemisahan air secara elektrokimia.