Zn-doping and oxygen vacancy effects on the reactivity and properties of monoclinic and tetragonal ZrO2: a DFT study

单斜晶系 四方晶系 空位缺陷 材料科学 兴奋剂 密度泛函理论 电子结构 立方氧化锆 结晶学 态密度 化学物理 纳米技术 计算化学 化学 晶体结构 陶瓷 凝聚态物理 冶金 光电子学 物理
作者
Rafael R. C. Mancera,Viviane S. Vaiss,O. E. Everett Espino,Roberto Ribeiro de Avillez,Lucia G. Appel,Luciano T. Costa
出处
期刊:Journal of Molecular Modeling [Springer Science+Business Media]
卷期号:28 (11) 被引量:3
标识
DOI:10.1007/s00894-022-05328-z
摘要

Zirconia oxide (ZrO2) is a material that has aroused great interest in the scientific community for its general use in various technological applications, such as fuel cells, solar cells, electronic devices, catalysis, dental biomaterial and ceramics. When it is applied as a catalyst, the doping and vacancy effects of their crystalline phases are important properties to guide new developments. This work investigates tetragonal and monoclinic crystalline phases of the Zn-doped ZrO2 by periodic density functional calculations. Changes in the electronic and acid-basic properties were performed by Bader charge analysis, the density of states calculations (DOS) and the projected density of states (PDOS). The formation of oxygen vacancies was also evaluated. The calculated oxygen vacancy formation energies indicate that it is much easier to generate oxygen vacancy in the Zn-doped ZrO2 than in the pure material; in addition, oxygen vacancy formation is favored in the monoclinic phase. Bader charge analyses and projected density of states indicated that the doping of ZrO2 with Zn creates more basic and acid sites. The most stable material is the Zn-doped 3-fold coordinated Zr atom of the m-ZrO2, which can be used for future developments and applications.
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
刚刚
1秒前
辛勤的山槐完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
1秒前
1秒前
易笙发布了新的文献求助10
2秒前
李哇塞完成签到,获得积分10
2秒前
天真河马发布了新的文献求助10
2秒前
幽默的友灵完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
shy发布了新的文献求助30
3秒前
华仔应助wudu采纳,获得10
3秒前
Leslie完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
4秒前
5秒前
5秒前
NexusExplorer应助xiaqiang采纳,获得10
5秒前
HJJHJH发布了新的文献求助10
6秒前
科目三应助ggjun采纳,获得10
6秒前
Eddy发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
NexusExplorer应助tofu采纳,获得10
7秒前
潇潇雨歇发布了新的文献求助10
7秒前
wxnice发布了新的文献求助10
7秒前
陶俊祺完成签到,获得积分10
7秒前
李哇塞发布了新的文献求助10
7秒前
李大瓜完成签到,获得积分10
8秒前
悦耳钢笔完成签到 ,获得积分10
8秒前
Krsky发布了新的文献求助30
8秒前
Y一发布了新的文献求助10
8秒前
lm18994782585发布了新的文献求助10
9秒前
King发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
明天过后完成签到,获得积分10
11秒前
BJUTyang完成签到,获得积分10
11秒前
每天都想毕业完成签到,获得积分10
11秒前
aajhajkahna举报锂离子求助涉嫌违规
11秒前
12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
Rosenblum, Global Change Biology 800
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 800
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Physiologic specialization in Peronospora manshurica 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 化学工程 工程类 有机化学 物理 复合材料 生物化学 内科学 细胞生物学 基因 遗传学 免疫学 冶金 光电子学 癌症研究
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7776762
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9318013
关于积分的说明 20361913
捐赠科研通 7363766
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3318500
关于科研通互助平台的介绍 2466422
邀请新用户注册赠送积分活动 2333873