阶段性催化剂表面因高CO覆盖率而分解
Feng Tao1, Sefa Dag, Lin-Wang Wang
1Materials Science Division, Lawrence Berkeley National Lab, Berkeley, CA 94720, USA.
概括
在暴露于一氧化碳 (CO) 时,阶段性表面重组成纳米集群,缓解吸附剂排斥. 这种重组在去除二氧化碳时会逆转,影响异质催化.
科学领域:
- 表面科学是一门学科.
- 催化剂是一种催化剂.
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 阶段式单晶表面作为真实催化剂的模型,具有众多低协调位点.
- 真正的催化剂包括具有高表面积和丰富的低协调位点的小金属颗粒.
研究的目的:
- 为了研究在一氧化碳 (CO) 暴露下阶段性 (Pt) 表面的重组行为.
- 了解这种重组对催化过程的影响.
主要方法:
- 在近环境压力条件下利用扫描道显微镜 (STM) 和光电子光谱 (PES).
- 运用密度函数理论 (DFT) 计算来建模表面现象.
主要成果:
- 阶段性Pt表面 (557) 和 (332) 方向在高于0.1 torr的CO压力下经历了显著的可逆重组.
- 在接近100%的CO2覆盖率下,平坦的露台会变成纳米尺寸的集群.
- 重组在去除CO时恢复到原来的形态.
- DFT计算证实,纳米集群的形成增加了低协调的Pt位点,减轻了CO-CO排斥.
结论:
- 观察到的重组现象提供了一个机制,以适应在阶梯Pt表面上高的CO表面覆盖率.
- 这种动态的重组对涉及二氧化碳的异质催化反应的机制和效率产生了重大影响.
- 理解表面重组对于设计先进的催化材料至关重要.


