Local Electronic Structure Modulation of Interfacial Oxygen Vacancies Promotes the Oxygen Activation Capacity of Pt/Ce1–xMxO2−δ

离域电子 电子转移 催化作用 氧气 氧化物 空位缺陷 价(化学) 结晶学 费米能级 电子结构 金属 化学 电子 物理化学 化学物理 计算化学 物理 量子力学 生物化学 有机化学
作者
Weiping Yang,Fuyuan Qi,Wenjing An,Haochen Yu,Shutong Liu,Peipei Ma,Rui Chen,Shuangxi Liu,Lan‐Lan Lou,Kai Yu
出处
期刊:ACS Catalysis [American Chemical Society]
卷期号:14 (8): 5936-5948 被引量:132
标识
DOI:10.1021/acscatal.3c06234
摘要

The asymmetric oxygen vacancies on the surface of doped oxides and at the interface between the metal and oxide are commonly regarded as the real active sites for the molecular oxygen activation reaction, owing to their unique electronic perturbation properties. However, the essential rules for modulating the local electronic structure of oxygen vacancies to promote the oxygen activation capacity are still ambiguous. In this work, a series of interfacial oxygen vacancy sites, Pt/Ce–Ov–M (Ov, oxygen vacancy, M = Y, La, Pr, and Nd), with different local coordination environments were constructed based on Pt/Ce0.95M0.05O2−δ materials. The experimental data and theoretical calculation results prove that the interfacial Pt/Ce–Ov–M site can capture electrons from Pt d-bands and M d- and f-bands, acting as an electron enrichment center. The elevated M d-band center upward to the Fermi level can significantly boost the electron transfer from d-bands to the unoccupied π2p* orbital of O2, achieving O2 activation through the π-electron feedback mechanism. Remarkably, Pt/Ce–Ov–Y sites in Pt/Ce0.95Y0.05O2−δ with the highest delocalized electron density exhibited the best O2 activation behaviors and catalytic activity in the aerobic oxidation of 5-hydroxymethylfurfural. This work reveals that the activation of O2 over metal-oxide catalysts is highly dependent on the interfacial electron transfer and d/f-orbital valence-electron modulation, providing more insights into the effect of oxygen vacancy-localized electronic perturbation on the oxygen activation performance.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
weiling完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
Rourou完成签到,获得积分10
刚刚
Dako发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
乐乐呀发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
李健应助bzlish采纳,获得10
2秒前
QL完成签到,获得积分10
3秒前
阅月发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
个性的荆应助kevin采纳,获得10
5秒前
6秒前
李明明完成签到,获得积分10
6秒前
开心的白昼完成签到,获得积分10
6秒前
CipherSage应助纯白采纳,获得10
8秒前
ghhjgf发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
wryyyy关注了科研通微信公众号
10秒前
10秒前
10秒前
11秒前
12秒前
111关注了科研通微信公众号
12秒前
13秒前
桐桐应助xm采纳,获得10
14秒前
MS903发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
16秒前
17秒前
17秒前
安静妙芙发布了新的文献求助10
17秒前
18秒前
18秒前
shirely发布了新的文献求助10
20秒前
bzlish发布了新的文献求助10
20秒前
YLi_746完成签到,获得积分10
21秒前
Dako发布了新的文献求助10
22秒前
煌大河完成签到 ,获得积分10
22秒前
英姑应助彩色橘子采纳,获得10
23秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Encyclopedia of Reproduction Third Edition 3000
Comprehensive Methanol Science Production, Applications, and Emerging Technologies 2000
化妆品原料学 1000
Psychology of Self-Regulation 800
1st Edition Sports Rehabilitation and Training Multidisciplinary Perspectives By Richard Moss, Adam Gledhill 600
Red Book: 2024–2027 Report of the Committee on Infectious Diseases 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5642582
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4759250
关于积分的说明 15018176
捐赠科研通 4801148
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2566437
邀请新用户注册赠送积分活动 1524505
关于科研通互助平台的介绍 1484039