在Pt上吸附的甲醇和甲氧基的能量值(111) 通过微热量计

科学领域:

• 表面科学是一门学科.
• 物理化学 物理化学
• 催化剂是一种催化剂.

背景情况:

• 了解金表面的甲醇吸附和解离对于催化是至关重要的.
• 以前的研究已经利用了计算方法,但需要对能量学进行实验验证.

研究的目的:

• 通过实验来确定甲醇在干净和氧气预覆盖的 Pt 上的吸附热和粘附概率.
• 调查甲醇吸附,甲氧化物形成和甲醇在Pt上解离的能量.
• 将实验结果与密度函数理论 (DFT) 预测进行比较.

主要方法:

• 单晶吸附热量计 (SCAC) 用于测量吸附热量和粘附概率.
• 实验是在各种温度 (100-210 K) 的干净和氧气预覆盖的Pt(111) 表面上进行的.
• 分析包括确定形成的标准热量和键热量.

主要成果:

• 在干净的Pt(111) 上,甲醇吸附热在低覆盖时为60.5 ± 0.8 kJ/mol,形成的标准度为-263 ± 0.8 kJ/mol.
• 在被氧覆盖的Pt{111}上,吸附的甲氧的能量被确定为: ΔH{f}°[CH{3}O{ad}] = -170 ± 10 kJ/mol和CH{3}O-Pt{111}的键度为187 ± 11 kJ/mol.
• 在Pt(111) 上,甲醇分解为甲氧和H adatom,被发现是内热 (+57 kJ/mol).
• 甲醇的粘合概率在覆盖范围<0.2ML和温度≤150K时为>0.95.
• DFT计算低估了被吸附的甲醇和甲氧的键能15-52kJ/mol.

结论:

• 在Pt(111) 上的甲醇吸附在能量上是有利的,形成稳定的甲氧中间体.
• 在Pt(111) 上吸附甲醇的解离是热力学上升的,这表明它不是一个容易的途径.
• 实验数据强调了当前DFT方法在准确预测表面键能量的局限性.