Una relación de escala lineal para la oxidación de CO en Pd soportado por CeO

Área de la Ciencia:

• Catálisis
• Ciencias de los materiales
• Química computacional

Sus antecedentes:

• Determinar la estructura y la composición de las nanopartículas soportadas durante las reacciones es difícil.
• La catálisis heterogénea se basa en la comprensión del comportamiento de las nanopartículas en condiciones de reacción.

Objetivo del estudio:

• Identificar las estructuras estables de los grupos de paladio en Ceria (CeO2) utilizando métodos computacionales avanzados.
• Investigar la actividad catalítica del óxido de paladio frente al paladio metálico para la oxidación del CO.
• Para establecer una relación de escala para los catalizadores de nanopartículas metálicas con soporte de ceria.

Principales métodos:

• Teoría funcional de la densidad (DFT) con muestreo de configuración avanzada.
• Simulaciones de Monte Carlo en el conjunto de Gibbs.
• Simulaciones de microcinética utilizando diagramas de energía potencial computarizados.

Principales resultados:

• Se prevé que las nanopartículas de óxido de paladio sean estables en ceria durante la oxidación por CO.
• El óxido de paladio demuestra una actividad de oxidación de CO significativamente mayor en comparación con el paladio metálico.
• Se descubrió una nueva relación de escala para los catalizadores de paladio soportados por ceria.

Conclusiones:

• El estado de oxidación de las nanopartículas de paladio influye en la unión de CO y la actividad catalítica.
• Una mayor oxidación del paladio facilita el paso de oxidación del CO que involucra oxígeno de ceria.
• Esta investigación ofrece una nueva estrategia computacional para modelar catalizadores de nanopartículas con soporte.