Oligomeric Vanadium Oxide Species Supported on the CeO2(111) Surface: Structure and Reactivity Studied by Density Functional Theory

三聚体 密度泛函理论 化学 反应性(心理学) 二聚体 氧化钒 放松(心理学) 氧气 结晶学 部分 单体 光化学 物理化学 计算化学 无机化学 立体化学 有机化学 聚合物 替代医学 病理 社会心理学 医学 心理学
作者
Christopher Penschke,Joachim Paier,Joachim Sauer
出处
期刊:Journal of Physical Chemistry C [American Chemical Society]
卷期号:117 (10): 5274-5285 被引量:66
标识
DOI:10.1021/jp400520j
摘要

We examine (VO)k and (VO2)k (k = 1, 2, 3) species supported on CeO2(111) by periodic density functional theory as models for ceria-supported vanadia catalysts. We use the PBE functional and correct for onsite Coulomb correlation (PBE+U). As reactivity descriptors, we calculate oxygen defect formation and hydrogenation energies. In agreement with experiment, our results suggest that vanadyl-terminated monomers, that is, VO2, represent the most active species. This system has a remarkably low oxygen defect formation energy of 0.84 eV (clean surface: 1.84 eV), and hydrogenation proceeds more exothermic (−1.46 vs −1.07 eV for clean surface). The VO2 dimer, preferring an open, chain-like structure at the CeO2(111) surface, is the only other system with a similarly high reactivity. The active species are thermodynamically less favored compared with the VO2 trimer, which forms a ring structure and binds solely via vanadium atoms to CeO2(111). Thus, for this case, relaxation effects are minor. In contrast, the active species bind via oxygen atoms of the VO2 moiety to surface Ce atoms necessitating substantial surface relaxation. Calculated IR vibrational spectra of the supported VO2 monomer and trimer confirm the experimentally observed blue shift of the V═O stretching mode upon aggregation.
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
Skywalk满天星完成签到,获得积分10
2秒前
话梅糖发布了新的文献求助10
2秒前
bijialcl应助Hushluo采纳,获得10
2秒前
3秒前
xy发布了新的文献求助10
4秒前
JG发布了新的文献求助40
4秒前
上上签完成签到,获得积分10
4秒前
要减肥的之云完成签到 ,获得积分10
5秒前
酷波er应助旭的采纳,获得10
5秒前
6秒前
科研通AI6.3应助hhj采纳,获得10
7秒前
8秒前
suini123发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
所所应助从心随缘采纳,获得10
11秒前
香蕉觅云应助abigail29采纳,获得10
11秒前
Andy发布了新的文献求助10
13秒前
在水一方应助延皓采纳,获得10
16秒前
17秒前
18秒前
lalla发布了新的文献求助10
19秒前
脑洞疼应助琬琬采纳,获得10
20秒前
20秒前
21秒前
21秒前
22秒前
23秒前
24秒前
25秒前
25秒前
甜美乘云发布了新的文献求助20
25秒前
lililili完成签到,获得积分10
26秒前
mmnn发布了新的文献求助30
26秒前
ada发布了新的文献求助10
27秒前
Z曾发布了新的文献求助10
28秒前
霞霞子完成签到,获得积分10
28秒前
顾矜应助Colorc采纳,获得10
28秒前
小陀螺完成签到 ,获得积分10
29秒前
29秒前
30秒前
高分求助中
Malcolm Fraser : a biography 680
Signals, Systems, and Signal Processing 610
天津市智库成果选编 600
Climate change and sports: Statistics report on climate change and sports 500
Forced degradation and stability indicating LC method for Letrozole: A stress testing guide 500
全相对论原子结构与含时波包动力学的理论研究--清华大学 500
Organic Reactions Volume 118 400
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6455005
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8265715
关于积分的说明 17616986
捐赠科研通 5521001
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2904788
邀请新用户注册赠送积分活动 1881521
关于科研通互助平台的介绍 1724343