在二氧化碳氧化过程中探测催化场所和吸附剂溢出在超薄FeO2-膜上的Ir(111) 上
Hao Yin1, Yu-Wei Yan2, Wei Fang2
1Institute of Physics, École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), 1015 Lausanne, Switzerland.
这项研究可视化了二氧化碳氧化过程中异质催化剂的活性位点. 的氧化铁位点表现出明显的反应性,与共同吸附形成和水集群.
科学领域:
- 表面科学是一门科学.
- 不同质的催化剂.
- 材料科学是一种材料科学.
背景情况:
- 识别催化剂表面上的活性位点对于理解原子级反应至关重要.
- 在白金组金属上的铁中心对低温CO氧化有希望.
- 在催化过程中,活性位点和接口结构的动态行为仍然不清楚.
研究的目的:
- 为了研究FeO2-/Ir(111) 表面上的催化CO氧化.
- 探索共吸收对反应的影响.
- 阐明活跃站点的空间和时间分布以及接口动态.
主要方法:
- 扫描道显微镜 (STM) 用于原子尺度成像.
- 用同位素标记的脉冲反应测量以追踪反应路径.
- 密度函数理论 (DFT) 计算用于理论见解.
主要成果:
- 确定了FeO2/Ir和FeO2/FeO位点作为具有不同反应性的活体.
- 在O2暴露后观察到O-Fe-O三层结构的完全恢复.
- 在FeO/Ir接口上证明了分子O2解离.
- 显示了分离和迁移,在低温 (150K) 上形成基和水集群.
结论:
- FeO2/Ir和FeO2/FeO位点是CO氧化的主要活跃中心.
- FeO2/Ir 接口促进了分子 O2 解离.
- 协同吸附的竞争活性位点,导致表面化和水形成.
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