Unraveling the oxygen vacancy structures at the reduced CeO2(111) surface

空位缺陷 材料科学 密度泛函理论 氧气 结晶学 凝聚态物理 动力学蒙特卡罗方法 热力学 蒙特卡罗方法 物理 计算化学 化学 量子力学 统计 数学
作者
Zhongkang Han,Yizhou Yang,Beien Zhu,M. V. Ganduglia-Pirovano,Yi Gao
出处
期刊:Physical Review Materials [American Physical Society]
卷期号:2 (3) 被引量:60
标识
DOI:10.1103/physrevmaterials.2.035802
摘要

Oxygen vacancies at ceria (CeO<sub>2</sub>) surfaces play an essential role in catalytic applications. However, during the past decade, the near-surface vacancy structures at CeO<sub>2</sub>(111) have been questioned due to the contradictory results from experiments and theoretical simulations. Whether surface vacancies agglomerate, and which is the most stable vacancy structure for varying vacancy concentration and temperature, are being heatedly debated. By combining density functional theory calculations and Monte Carlo simulations, we proposed a unified model to explain all conflicting experimental observations and theoretical results. We find a novel trimeric vacancy structure which is more stable than any other one previously reported, which perfectly reproduces the characteristics of the double linear surface oxygen vacancy clusters observed by STM. Monte Carlo simulations show that at low temperature and low vacancy concentrations, vacancies prefer subsurface sites with a local (2 × 2) ordering, whereas mostly linear surface vacancy clusters do form with increased temperature and degree of reduction. These results well explain the disputes about the stable vacancy structure and surface vacancy clustering at CeO<sub>2</sub>(111), and provide a foundation for the understanding of the redox and catalytic chemistry of metal oxides.
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
酷波er应助彩色的浩天采纳,获得30
刚刚
paul发布了新的文献求助10
刚刚
科研通AI6.4应助niuma采纳,获得10
刚刚
书生也要读书完成签到,获得积分20
1秒前
Dsivan完成签到,获得积分10
2秒前
OK发布了新的文献求助25
2秒前
2秒前
呆萌的乌完成签到 ,获得积分10
3秒前
科研通AI6.3应助路宇鹏采纳,获得10
3秒前
leilei发布了新的文献求助10
3秒前
WangZ发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
4秒前
闪闪白卉完成签到,获得积分20
4秒前
Akim应助zouw采纳,获得10
7秒前
专注雁桃发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
7秒前
7秒前
数学课代表Max完成签到 ,获得积分10
7秒前
8秒前
碧蓝的沛容完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
9秒前
9秒前
paul完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
10秒前
科研通AI6.3应助光亮友安采纳,获得10
10秒前
10秒前
神勇的悟空应助yun采纳,获得10
11秒前
顺利的边牧完成签到,获得积分10
11秒前
capitalist完成签到,获得积分20
11秒前
11秒前
12秒前
所谓完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
ky发布了新的文献求助10
13秒前
吹琴离舞发布了新的文献求助10
13秒前
ghpi发布了新的文献求助10
13秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Reading and Understanding Health Research 500
Social Skills Improvement System-Rating Scales--Chinese Version 500
Dynamische Polarisation von H-1 und B-11 in (CH-3)-3NBH-3 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7251549
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8874035
关于积分的说明 18730628
捐赠科研通 6931418
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3199473
关于科研通互助平台的介绍 2374329
邀请新用户注册赠送积分活动 2174053