在FeO/Pt上可视化表面-地表Cu原子交换{111) 表面因150K的CO吸附而引起的表面
Xuda Luo1,2, Xiaoyuan Sun1,2,3, Le Lin1
1State Key Laboratory of Catalysis, Dalian Institute of Chemical Physics, Chinese Academy of Sciences, Dalian 116023, China.
ACS nano
|August 9, 2024
概括
地表铜原子可以迁移到表面,并在暴露于一氧化碳 (CO) 时形成铜碳复合体 (CuCO). 这种令人惊的原子重组,即使在保护性氧化铁 (FeO) 膜下,也会影响催化性能.
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:
- 在反应条件下的表面原子重组是众所周知的.
- 反应气体对地下原子结构的影响在很大程度上仍未被探索.
研究的目的:
- 为了研究一氧化碳 (CO) 对FeO/Pt111模型催化剂中的地下铜 (Cu) 原子的影响.
- 在埋藏的催化剂结构中探索原子重组的机制.
主要方法:
- 实验研究涉及CO暴露于支持的Cu/FeO/Pt系统和埋藏的FeO/Cu/Pt系统.
- 超高真空 (UHV) 技术用于气体暴露和温度操纵.
- 密度函数理论 (DFT) 计算以阐明原子重组机制.
主要成果:
- 在FeO/Pt上的铜集群 (Cu) 转化为表面铜-碳复合物 (CuCO/FeO/Pt) 在78K的CO暴露时.
- 埋藏的Cu集群 (FeO/Cu/Pt) 在150 K的CO吸附后,也在FeO/Pt上形成表面CuCO复合体 ((111)).
- 表面和地下Cu原子之间的位置交换是通过CO吸附和随后的UHV回火介导的.
- 计算表明,CO吸附重组了FeO膜,为Cu原子创造了扩散途径.
结论:
- 地下原子可以经历由反应气体驱动的显著重组,影响催化活性.
- 从埋藏的Cu原子中形成表面CuCO复合体凸显了反应条件下的催化剂表面的动态性质.
- 了解地下重组对于优化异质催化剂设计和性能至关重要.
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