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相似文献
 共查询到20条相似文献,搜索用时 203 毫秒
1.
采用密度泛函理论(DFT)和周期平板模型,研究两种WC(0001)表面的几何结构和表面能,并对Pt原子单层(PtML)在两种WC(0001)表面的高对称性吸附位上的吸附能和分离功进行计算.结果发现,终止于W原子的WC(0001)为最稳定的WC(0001)表面,Pt原子单层以hcp位的方式吸附于W终止的WC(0001)表面是PtML/WC(0001)体系最稳定的几何构型.在此基础上研究了CO分子和H原子分别在PtML/WC(0001)表面和具有相似表面结构的Pt(111)表面的吸附行为.在0.25 ML(monolayer)低覆盖度下,与在Pt(111)表面相比,在PtML/WC(0001)表面上的Pt—C间距明显拉长和CO分子吸附能减少,说明PtML/WC(0001)表面抗CO中毒能力比Pt(111)表面高;态密度分析进一步解释了CO分子与不同表面Pt原子的成键机理.在同一覆盖度下,H原子在PtML/WC(0001)表面的最大吸附能等于甚至略高于在Pt(111)表面的,表明Pt/WC对氢气氧化反应具有良好的催化活性,是一种很有前途的质子交换膜燃料电池(PEMFC)阳极催化剂.  相似文献   

2.
 利用扫描隧道显微镜 (STM) 和 X 射线光电子能谱 (XPS) 对 Pt(111) 表面制备的 Fe 单层薄膜及其在不同环境气氛条件下的多种结构进行了研究. 在温度为 487 K 的 Pt(111) 表面制备出了完整的 Fe 单层薄膜Fe/Pt(111). 对 Fe/Pt(111) 依次升高温度进行超高真空退火, STM 和 XPS 结果表明退火温度高于 800 K 时, 表面 Fe 原子扩散到次表层区域, 形成次表层 Fe 结构Pt/Fe/Pt(111). Pt/Fe/Pt(111) 在 O2 氧化气氛中经 850 K 退火可转变成表面 FeO 薄膜FeO/Pt(111). FeO/Pt(111) 结构在温和的 H2 还原气氛中 (600 K) 转变成表面 Fe 结构, 进一步的还原处理 (800 K) 则可以重新生成 Pt/Fe/Pt(111). 控制样品的环境气氛在 O2 和 H2 之间切换, 使得表面 Fe (FeO) 和次表面 Fe 可以重复地转变. 本研究实现了多种 Fe-Pt 表面结构的可控制备, 可为合理地设计高效、价廉的催化剂提供借鉴.  相似文献   

3.
采用密度泛函理论(Density Functional Theory DFT)研究Au(100)和Au(111)表面含有不同Pd构型时表面的形成能.结果表明,非连续Pd构型的形成能较连续Pd构型的低,在表面易形成,其中第二临位Pd对构型被证实是乙烯与醋酸结合生成醋酸乙烯反应中催化活性最高的构型.随后计算CO在不同表面Pd原子的顶位吸附能和Pd原子的d带中心,结果显示表面Pd原子与相邻金原子之间几乎没有电子传递,并且PdAu(111)表面的Pd原子d带中心随周围Au原子个数的增加而远离费米能级,伴随着CO在其上吸附能的减小,但是同样的趋势在PdAu(100)表面不存在.最后,通过计算,CO在金属表面的吸附机理为CO成键轨道5σ的电子传递给Pd原子的d带,而Pd原子的d带电子又反馈回CO的反键轨道2π*.  相似文献   

4.
采用密度泛函理论研究了Pd(111)面和Ru-Pd(111)面的性质及对糠醛的吸附.原子尺寸因素、相对键长、形成能及d带中心等计算结果表明,Ru-Pd(111)面比Pd(111)面稳定且活性强,Ru的修饰优化了Pd(111)面的几何构型.糠醛在Pd(111)面及Ru-Pd(111)面的初始吸附位分别为P(top-bridge)位及P(Pd-fcc-Ru-fcc)位时,吸附能最大,吸附构型最稳定.由电荷布局和差分电荷密度可得,糠醛在Ru-Pd(111)面上电荷转移数更多,相互作用更强烈,因此吸附能更大.分析态密度可知,产生吸附的主要原因是位于-7.34 eV处至费米能级处的p,d轨道杂化.吸附于Ru-Pd(111)面后糠醛分子的p轨道向低能级偏移程度更明显,使Ru改性后的Pd催化剂具有更好的催化活性.  相似文献   

5.
氧化物负载的金催化剂具有温和条件下优异的CO催化氧化活性。实验与理论计算表明,金与氧化物两相界面在催化反应过程中具有重要地位。反相催化剂提供了全新的角度以探究界面的重要地位。本文以Au(111)表面负载Al_2O_3团簇为反相催化剂模型,基于密度泛函理论,对催化剂模型的构型、界面性质以及O_2、CO的吸附与氧化进行了理论计算与研究。理论计算表明:电荷的迁移增强了Al_2O_3小团簇在Au(111)表面的附着,在催化剂金表面与氧化铝的两相界面位置,Au原子与Al原子的协同作用使得氧分子易于在界面位置吸附,并因此高度活化。对催化CO氧化反应路径,分别计算了缔合机理和解离机理不同路径,从活化能分析表明缔合机理比解离机理更可能发生。本文的工作揭示了反相催化剂催化CO氧化的活性本质,表明两相界面在金催化CO氧化中具有重要作用。  相似文献   

6.
金催化是纳米催化的代表性体系之一,但对金催化作用的理解还存在争议,特别是金颗粒尺寸对其催化作用的影响.金颗粒尺寸减小导致的表面结构主要变化之一是表面配位不饱和金原子密度的增加,因此研究金原子配位结构对其催化作用的影响对于理解金催化作用尺寸依赖性具有重要意义.具有不同配位结构的金颗粒表面可以利用金台阶单晶表面来模拟.我们研究组以同时具有Au(111)平台和Au(111)台阶的Au(997)台阶表面为模型表面,发现Au(111)台阶原子在CO氧化、NO氧化和NO分解反应中表现出与Au(111)平台原子不同的催化性能.负载型Au颗粒催化甲酸氧化反应是重要的Au催化反应之一.本文利用程序升温脱附/反应谱(TDS/TPRS)和X射线光电子能谱(XPS)研究了甲酸在清洁的和原子氧覆盖的Au(997)表面的吸附和氧化反应,观察到Au(111)台阶原子和Au(111)平台原子不同的催化甲酸根氧化反应行为.与甲酸根强相互作用的Au(111)台阶原子表现出比与甲酸根弱相互作用的Au(111)平台原子更高的催化甲酸根与原子氧发生氧化反应的反应活化能.在清洁Au(997)表面,甲酸分子发生可逆的分子吸附和脱附.甲酸分子在Au(111)台阶原子的吸附强于在Au(111)平台原子的吸附. TDS结果表明,吸附在Au(111)台阶原子的甲酸分子的脱附温度在190 K,吸附在Au(111)平台原子的甲酸分子的
  脱附温度在170 K. XPS结果表明,分子吸附甲酸的C 1s和O 1s结合能分别位于289.1和532.8 eV.利用多层NO2的分解反应在Au(997)表面控制制备具有不同原子氧吸附位和覆盖度的原子氧覆盖Au(997)表面,包括氧原子吸附在(111)台阶位的0.02 ML-O(a)/Au(997)、氧原子同时吸附在(111)台阶位和(111)平台位的0.12 ML-O(a)/Au(997)、氧原子和氧岛吸附在(111)平台位和氧原子吸附在(111)台阶位的0.26 ML-O(a)/Au(997). TPRS和XPS结果表明,甲酸分子在105 K与Au(997)表面原子氧物种反应生成甲酸根和羟基物种,但甲酸根物种的进一步氧化反应依赖于Au原子配位结构和各种表面物种的相对覆盖度.在0.02 ML-O(a)/Au(997)表面暴露0.5 L甲酸时, Au(111)台阶位氧原子完全反应,甲酸过量.表面物种是Au(111)台阶位吸附的甲酸根、羟基和甲酸分子.在加热过程中,甲酸分子与羟基在181 K反应生成甲酸根和气相水分子(HCOOH(a)+ OH(a)= H2O + HCOO(a)),甲酸根在340 K发生歧化反应生成气相HCOOH和CO2分子(2HCOO(a)= CO2+ HCOOH).在0.12 ML-O(a)/Au(997)和0.26 ML-O(a)/Au(997)表面暴露0.5 L甲酸时,甲酸分子完全反应,原子氧过量.表面物种是Au(111)平台位和Au(111)台阶位吸附的甲酸根、羟基和原子氧.在加热过程中, Au(111)平台位和Au(111)台阶位的甲酸根分别在309和340 K同时发生氧化反应(HCOO(a)+ O(a)= H2O + CO2)和歧化反应(2HCOO(a)= CO2+ HCOOH)生成气相CO2, H2O和HCOOH分子.在0.26 ML-O(a)/Au(997)表面暴露10 L甲酸时,甲酸分子和原子氧均未完全消耗.表面物种是Au(111)平台位和Au(111)台阶位吸附的甲酸根、羟基、甲酸分子和原子氧.在加热过程中,除了上述甲酸根的氧化反应和歧化反应,还发生171 K的甲酸分子与羟基的反应(HCOOH(a)+ OH(a)= H2O + HCOO(a))和216 K的羟基并和反应(OH(a)+ OH(a)= H2O + O(a)).  相似文献   

7.
单层 FeO 薄膜表面周期性氧缺陷结构的形成   总被引:1,自引:0,他引:1  
 采用扫描隧道显微镜和 X 射线光电子能谱对含有次表层 Fe 的 Pt 表皮结构 (Pt skin), 即 0.4 ML Fe 的 Pt/Fe/Pt(111) 表面, 在 1.1 × 10?7 kPa 氧气气氛退火过程中的变化进行了研究. 结果表明, 当退火温度为 600 K 时, 氧气在 Pt/Fe/Pt(111) 表面上解离吸附并诱导表面局域结构的重构; 750 K 时次表层 Fe 可以扩散到表面并被氧化; 当升至 850 K 时, 在样品表面形成单层 FeO 结构, 并且 FeO 表面具有周期性的缺陷. 这种缺陷是由于单层 FeO 薄膜的摩尔条纹单胞中 fcc 位上一个或多个氧原子缺失形成的, 其中多原子空位被确定为缺失 6 个氧原子所致. FeO 表面缺陷结构的研究为理解 Fe-Pt 催化剂在氧化气氛中的结构稳定性以及构造表面活性位提供一定的基础.  相似文献   

8.
邓忠晶  郑星群  邓明明  李莉  李静  魏子栋 《催化学报》2021,42(10):1659-1666
开发廉价且高性能的电催化剂对推动燃料电池的商业应用具有重要意义.二维(2D) MXenes和单原子(SAs)催化剂是催化研究中的两个前沿领域.2D MXenes材料具有独特的几何和电子结构,能够有效调节负载SAs的催化性能.而负载的SAs又会反过来影响2D MXenes材料的本征活性,使2D MXenes形成更加丰富的活性位,进而提升其催化性能.为了拓展2D负载SAs催化剂在燃料电池中的应用,本文采用密度泛函理论(DFT)计算,系统地研究了V2CO2 MXenes负载过渡金属(TM,包括一系列3d、部分4d和5d金属)SAs催化剂的稳定结构、电子结构及其催化氧还原(ORR)和氢氧化(HOR)的催化活性,并筛选出潜在的可替代贵金属铂的ORR/HOR的双功能催化剂.稳定结构计算结果表明,3d TM SAs倾向于以锚定的形式负载于V2CO2表面与O原子作用,而4d,5d TM原子倾向于以掺杂的形式负载于含氧空穴的V2CO2表面与V原子作用;同时,Sc,Ti,V,Rh,Pd,Pt,Ag和Au SAs在V2CO2表面因具有较高扩散能垒,不易团聚,具有较高的热力学稳定性.电子结构计算结果表明,锚定型的TM SAs与O形成共价键,伴随发生明显的电荷转移,带较多正电荷;掺杂型的TM SAs与V形成金属键,因TM-V和V-O键间电荷转移的协同影响,导致TM SAs仅带有少量的电荷.TM-V2CO2电子结构与ORR/HOR中间物种的吸附关系为,TM位点为ORR中间物种(O,OH和OOH)的吸附位点,且d电子数为1、5、10的TM比其他TM对ORR物种的吸附更弱;而TM-V2CO2表面的O原子为HOR中间物种(H)的有效吸附位点,且H的吸附强弱与O位点的电荷有关,即O位点负电荷越多,对H的吸附越弱.TM-V2CO2催化剂各活性位对ORR和HOR反应物种的选择性吸附结果表明,催化剂有利于形成丰富多样的活性位,并具备作为双功能催化剂的内在优势.TM-V2CO2催化剂ORR和HOR理论活性筛选发现:与Pt(111)相比,Sc-、Mn-、Rh-和Pt-V2CO2具有较高的ORR活性,而Sc-、Ti-、V-、Cr-和Mn-V2CO2表现出较高的HOR活性.其中,Sc-V2CO2和Mn-V2CO2因同时具有较高的ORR和HOR活性和稳定性,有望成为高效和低成本的燃料电池双功能催化剂.本文从研究TM-V2CO2性质和活性出发,深入研究了SAs与2D MXenes间相互作用及其对ORR与HOR催化活性的影响机制,筛选出了高效、低成本的ORR/HOR双功能催化剂,为合理设计燃料电池双功能催化剂提供了理论指导.  相似文献   

9.
金催化是纳米催化的代表性体系之一,但对金催化作用的理解还存在争议,特别是金颗粒尺寸对其催化作用的影响.金颗粒尺寸减小导致的表面结构主要变化之一是表面配位不饱和金原子密度的增加,因此研究金原子配位结构对其催化作用的影响对于理解金催化作用尺寸依赖性具有重要意义.具有不同配位结构的金颗粒表面可以利用金台阶单晶表面来模拟.我们研究组以同时具有Au(111)平台和Au(111)台阶的Au(997)台阶表面为模型表面,发现Au(111)台阶原子在CO氧化、NO氧化和NO分解反应中表现出与Au(111)平台原子不同的催化性能.负载型Au颗粒催化甲酸氧化反应是重要的Au催化反应之一.本文利用程序升温脱附/反应谱(TDS/TPRS)和X射线光电子能谱(XPS)研究了甲酸在清洁的和原子氧覆盖的Au(997)表面的吸附和氧化反应,观察到Au(111)台阶原子和Au(111)平台原子不同的催化甲酸根氧化反应行为.与甲酸根强相互作用的Au(111)台阶原子表现出比与甲酸根弱相互作用的Au(111)平台原子更高的催化甲酸根与原子氧发生氧化反应的反应活化能.在清洁Au(997)表面,甲酸分子发生可逆的分子吸附和脱附.甲酸分子在Au(111)台阶原子的吸附强于在Au(111)平台原子的吸附.TDS结果表明,吸附在Au(111)台阶原子的甲酸分子的脱附温度在190 K,吸附在Au(111)平台原子的甲酸分子的脱附温度在170 K.XPS结果表明,分子吸附甲酸的C 1s和O 1s结合能分别位于289.1和532.8 e V.利用多层NO_2的分解反应在Au(997)表面控制制备具有不同原子氧吸附位和覆盖度的原子氧覆盖Au(997)表面,包括氧原子吸附在(111)台阶位的0.02 ML-O(a)/Au(997)、氧原子同时吸附在(111)台阶位和(111)平台位的0.12 ML-O(a)/Au(997)、氧原子和氧岛吸附在(111)平台位和氧原子吸附在(111)台阶位的0.26 ML-O(a)/Au(997).TPRS和XPS结果表明,甲酸分子在105 K与Au(997)表面原子氧物种反应生成甲酸根和羟基物种,但甲酸根物种的进一步氧化反应依赖于Au原子配位结构和各种表面物种的相对覆盖度.在0.02 ML-O(a)/Au(997)表面暴露0.5 L甲酸时,Au(111)台阶位氧原子完全反应,甲酸过量.表面物种是Au(111)台阶位吸附的甲酸根、羟基和甲酸分子.在加热过程中,甲酸分子与羟基在181 K反应生成甲酸根和气相水分子(HCOOH(a)+OH(a)=H_2O+HCOO(a)),甲酸根在340 K发生歧化反应生成气相HCOOH和CO_2分子(2HCOO(a)=CO_2+HCOOH).在0.12 ML-O(a)/Au(997)和0.26 ML-O(a)/Au(997)表面暴露0.5 L甲酸时,甲酸分子完全反应,原子氧过量.表面物种是Au(111)平台位和Au(111)台阶位吸附的甲酸根、羟基和原子氧.在加热过程中,Au(111)平台位和Au(111)台阶位的甲酸根分别在309和340 K同时发生氧化反应(HCOO(a)+O(a)=H_2O+CO_2)和歧化反应(2HCOO(a)=CO_2+HCOOH)生成气相CO_2,H_2O和HCOOH分子.在0.26 ML-O(a)/Au(997)表面暴露10 L甲酸时,甲酸分子和原子氧均未完全消耗.表面物种是Au(111)平台位和Au(111)台阶位吸附的甲酸根、羟基、甲酸分子和原子氧.在加热过程中,除了上述甲酸根的氧化反应和歧化反应,还发生171 K的甲酸分子与羟基的反应(HCOOH(a)+OH(a)=H_2O+HCOO(a))和216 K的羟基并和反应(OH(a)+OH(a)=H_2O+O(a)).  相似文献   

10.
CO在δ-Pu(111)面吸附行为的周期性密度泛函理论研究   总被引:2,自引:0,他引:2  
利用量子化学中的密度泛函理论结合周期模型方法研究了CO分子在δ-Pu(111)面的吸附行为.通过对不同吸附位置的吸附能和平衡几何结构比较发现,CO分子在δ-Pu(111)面的吸附C端吸附比O端吸附更有利,属于较强的化学作用,最稳定的吸附方式为心式垂直吸附,桥式次之,顶式最不稳定.心式垂直吸附的吸附能为-1.236 eV,C原子吸附位距离Pu表面0.212 2 nm,C-O键长0.120 8 nm.CO与Pu配位数目是决定化学吸附的主要因素,配位的Pu原子数目越多,化学成键越稳定.Mulliken电荷分析表明CO和Pu表面的作用主要发生在第一层,另外两层几乎没有影响.  相似文献   

11.
Aiming to understand the role of the substrate in the adsorption of carbon monoxide on gold clusters supported on metal-oxides, we have started a study of that process on two different alumina substrates: an amorphous-like fully relaxed stoichiometric (Al2O3)20 cluster and the Al terminated (0001) surface of alpha-(Al2O3) crystal. In this paper, we present first principles calculations for the adsorption of one Au atom on both alumina substrate and the adsorption of Au8 on (Al2O3)20. Then, we study the CO adsorption on the minimum energy structure of these three different gold/alumina systems. A single Au adsorbs preferably on top of an Al atom with low coordination, the binding energy being higher in the case of Au/(Al2O3)20. CO absorbs preferably on top of the Au atom, but in the case of Au/(Al2O3)20, Au forms a bridge with the Al and O substrate atoms after CO adsorption. We find other stable sites for CO adsorption on the cluster but not on the surface. This result suggests that the Au activity toward CO may be larger for the amorphous cluster than for the crystal surface substrate. For the most stable Au8/(Al2O3)20 configuration, two Au atoms bind to Al and a O atoms respectively and CO adsorbs on top of the Au which binds to the Al atom. We find other CO adsorption sites on supported Au8 which are not stable for the free Au8 cluster.  相似文献   

12.
The interaction between gold in the 0, i, ii and iii oxidation states and the zinc-terminated ZnO(0001) surface is studied via the QM/MM electronic embedding method using density functional theory. The surface sites considered are the vacant zinc interstitial surface site (VZISS) and the bulk-terminated island site (BTIS). We find that on the VZISS, only Au(0) and Au(i) are stable oxidation states. However, all clusters of i to iii oxidation states are stable as substitutionals for Zn2+ in the bulk terminated island site. Au(OH)(x) complexes (x= 1-3) can adsorb exothermically onto the VZISS, indicating that higher oxidation states of gold can be stabilised at this site in the presence of hydroxyl groups. CO is used as a probe molecule to study the reactivity of Au in different oxidation states in VZISS and BTIS. In all cases, we find that the strongest binding of CO is to surface Au(i). Furthermore, CO binding onto Au(0) is stronger when the gold atom is adsorbed onto the VZISS compared to CO binding onto a gas phase neutral gold atom. These results indicate that the nature of the oxidation states of Au on ZnO(0001) will depend on the type of adsorption site. The role of ZnO in Au/ZnO catalysts is not, therefore, merely to disperse gold atoms/particles, but to also modify their electronic properties.  相似文献   

13.
Density functional theory (DFT) calculations were performed to study Pt/Au clusters of different size, structure, and composition as well as their interactions with a CO molecule. Among the Pt/Au isomers studied here, the planar structure is the most stable structure in many Pt compositions, although three-dimensional structures become more stable with increasing Pt composition. Furthermore, structures with the Pt atoms surrounded by Au atoms are more stable among homotops. However, these conclusions will be altered if ligands are attached to the Pt/Au bimetallic clusters, as evidenced from the results of CO adsorption. When both Au and Pt sites are exposed, CO adsorption at the Pt site is stronger. If only a Au site is available for CO adsorption, the strongest adsorption occurs at approximately 25% Pt composition, which may correlate with the experimentally observed reactivity of the core-shell structured Pt/Au nanoparticles.  相似文献   

14.
Density function theory study of CO adsorption on Fe3O4(111) surface   总被引:1,自引:0,他引:1  
Density functional theory calculations have been carried out for CO adsorption on the Fe(oct2)- and Fe(tet1)-terminated Fe(3)O(4)(111) surfaces, which are considered as active catalysts in water-gas shift reaction. It is found that the on-top configurations are most stable on these two surfaces. Some bridge configurations are also stable in which the new C-O bond formed between the surface O atom and the C atom of CO. The adsorption on the Fe(oct2)-terminated surface is more stable than on the Fe(tet1)-terminated surface. The density of state reveals the binding mechanism of CO adsorption on the two surfaces. Our calculations have also shown that the absorbed CO can migrate from the on-top site to the bridge site or 3-fold site. The oxidation of CO via surface oxygen atoms is feasible, which is in good agreement with experimental results.  相似文献   

15.
The adsorptions of nitrogen atoms on Ru(0001), (1010) low index surfaces and (1120), (1121) stepped surfaces were investigated by the five-parameter Morse potential(5-MP) method in details. Calculated results demonstrate that N atoms show a tendency to be adsorbed at threefold sites. No subsurface state was found for N atoms on Ru(1010) surface. There exist 6 stable adsorption sites for N atoms on Ru(1121) stepped surface which can be classified into 3 types: the on-surface adsorption state, the facet adsor...  相似文献   

16.
The influence of pre‐adsorbed CO on the dissociative adsorption of D2 on Ru(0001) is studied by molecular‐beam techniques. We determine the initial dissociation probability of D2 as a function of its kinetic energy for various CO pre‐coverages between 0.00 and 0.67 monolayers (ML) at a surface temperature of 180 K. The results indicate that CO blocks D2 dissociation and perturbs the local surface reactivity up to the nearest‐neighbour Ru atoms. Non‐activated sticking and dissociation become less important with increasing CO coverage, and vanish at θCO≈0.33 ML. In addition, at high D2 kinetic energy (>35 kJ mol?1) the site‐blocking capability of CO decreases rapidly. These observations are attributed to a CO‐induced activation barrier for D2 dissociation in the vicinity of CO molecules.  相似文献   

17.
The reduction of a single-layer FeO film grown on Pt(111) by CO at elevated pressures and temperatures has been studied through an interplay of scanning tunneling microscopy, ambient-pressure X-ray photoelectron spectroscopy, and density functional theory calculations. Exposure of the FeO thin film to CO at pressures between 1 and 30 Torr and temperatures between 500 and 530 K leads to formation of a honeycomb-structured Fe(3)O(2) film with hollow sites occupied by single Pt atoms extracted from the substrate surface. The formation of these adatoms is driven by an increase in CO adsorption energy. In addition, the structure incorporates undercoordinated Fe centers, which are proposed to have substantial effects on the catalytic properties of the surface.  相似文献   

18.
Density functional theory (DFT) calculations were performed to investigate the C-O stretching frequency changes when a CO molecule was adsorbed to Pt/Au clusters of 2-4 atoms. Our calculations show that the adsorption site is the most sensitive quantity to the C-O stretching frequency shifts. All the bridge site adsorptions yield a CO frequency band of 1737-1927 cm-1 with the CO bond distance of 1.167-1.204 A regardless of cluster composition and size, and all the atop site adsorptions yield a CO frequency band of 2000-2091 cm-1 with the CO bond distance of 1.151-1.167 A. More detailed analysis of the two frequency bands shows that each band may consist of two emerging subbands with the lower frequencies corresponding to the CO adsorption to Pt atoms and the higher frequencies to the CO adsorption to Au atoms. The insensitivity of the CO frequency shift to the cluster size indicates that the trend discussed here for small clusters may be used to interpret the experimental observations for nanoparticles. Our results also illustrated that the Fourier transform infrared spectroscopy measurement may be used as a sensitive tool to identify adsorption sites of the Pt/Au nanoparticles using CO adsorption as the probe.  相似文献   

19.
氧化物负载的金催化剂具有温和条件下优异的CO催化氧化活性。实验与理论计算表明,金与氧化物两相界面在催化反应过程中具有重要地位。反相催化剂提供了全新的角度以探究界面的重要地位。本文以Au(111)表面负载Al2O3团簇为反相催化剂模型,基于密度泛函理论,对催化剂模型的构型、界面性质以及O2、CO的吸附与氧化进行了理论计算与研究。理论计算表明:电荷的迁移增强了Al2O3小团簇在Au(111)表面的附着,在催化剂金表面与氧化铝的两相界面位置,Au原子与Al原子的协同作用使得氧分子易于在界面位置吸附,并因此高度活化。对催化CO氧化反应路径,分别计算了缔合机理和解离机理不同路径,从活化能分析表明缔合机理比解离机理更可能发生。本文的工作揭示了反相催化剂催化CO氧化的活性本质,表明两相界面在金催化CO氧化中具有重要作用。  相似文献   

20.
Among all the transition metal sulfides, ruthenium sulfide (RuS2) has been shown to be the most active catalyst for the hydrodesulfuriztion processes. Using X-ray photoemission spectroscopy (XPS) and scanning tunneling microscopy (STM), we have found a novel approach for the preparation of RuS2 nanoislands on an Au(111) substrate. Chemical vapor deposition of Ru3(CO)12 leads to metallic Ru nanoclusters on the gold substrate. Although sulfidation has not been observed on extended Ru (0001) surface, Ru nanoclusters react with S2, forming ruthenium sulfide. While the majority of the sulfide is in the form of nanosized clusters that aggregate into clustered islands, a small fraction of the sulfide is seen as flat islands. When Ru3(CO)12 was deposited on a sulfur-modified gold substrate at elevated temperature, flat islands of ruthenium sulfide are formed exclusively. The flat islands are single-layer RuS2 nanocrystals with a (111) surface termination which exhibits an ordered array of sulfur vacancies. On such RuS2 (111) surfaces, excess sulfur is stable at low temperature and induces surface reconstruction, and desorbs at high temperature. The RuS2(111)/Au system provides an excellent model system for ruthenium sulfide catalysts.  相似文献   

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