Fluorine impurities at CeO2(111): Effects on oxygen vacancy formation, molecular adsorption, and surface re-oxidation

氧气 吸附 分子 解吸 化学 杂质 空位缺陷 氧化还原 兴奋剂 无机化学 物理化学 离子 化学物理 光化学 结晶学 材料科学 有机化学 光电子学
作者
Matthew J. Wolf,Jolla Kullgren,Peter Broqvist,Kersti Hermansson
出处
期刊:Journal of Chemical Physics [American Institute of Physics]
卷期号:146 (4) 被引量:20
标识
DOI:10.1063/1.4973239
摘要

We investigate the effects of anion doping with fluorine impurities on the chemistry of the CeO2 (111) facet, using the results of DFT + U calculations. We consider three prototypical processes: the formation of oxygen vacancies, the adsorption of O2 and H2O molecules, and the re-oxidation of the surface with fragments of the two molecules. We find that the first two of these processes are not strongly affected, but that the presence of F lowers the energy gained in the re-oxidation of the surface in comparison to the healing of an oxygen vacancy, by 1.47 eV in the case of O2 (provided that the F is part of a cluster) and by 0.92 eV in the case of H2O. Based on these results, we suggest that F could enhance the redox chemistry of ceria by toggling between being in the surface and on the surface, effectively facilitating the release of lattice O by acting as a “place holder” for it. Finally, we find that the desorption of F as either 12F2 or HF is energetically unfavourable, suggesting that F doped ceria should be stable in the presence of O2 and H2O.

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
Sevi完成签到,获得积分10
刚刚
111完成签到,获得积分10
1秒前
天天快乐应助xxs采纳,获得10
1秒前
李桢发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
哆啦完成签到,获得积分10
4秒前
Hiaoliem发布了新的文献求助10
4秒前
Nidhogg关注了科研通微信公众号
5秒前
5秒前
无限的含羞草完成签到,获得积分10
6秒前
suisui发布了新的文献求助10
6秒前
chriswu1996完成签到,获得积分10
7秒前
迷人的冰旋完成签到 ,获得积分10
7秒前
冰冰完成签到 ,获得积分10
7秒前
範範完成签到,获得积分10
8秒前
康轲完成签到,获得积分0
8秒前
biosep完成签到,获得积分10
8秒前
lhystc666发布了新的文献求助10
9秒前
李桢完成签到,获得积分20
10秒前
彩卷卷完成签到,获得积分10
10秒前
xxs完成签到,获得积分10
11秒前
pzt发布了新的文献求助10
11秒前
ZHANG完成签到,获得积分10
12秒前
kylin完成签到 ,获得积分10
12秒前
12秒前
13秒前
yemu3zhi完成签到,获得积分0
15秒前
Bordyfan完成签到,获得积分10
15秒前
陽yang完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
roger完成签到,获得积分10
17秒前
朴实绝悟发布了新的文献求助10
18秒前
陈秋禹完成签到,获得积分10
18秒前
段辉完成签到,获得积分10
19秒前
NN完成签到,获得积分10
20秒前
哭泣艳血完成签到 ,获得积分10
20秒前
pzt完成签到,获得积分10
20秒前
20秒前
wgqiang完成签到,获得积分10
21秒前
小懒鬼完成签到,获得积分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
Cronologia da história de Macau 5000
Merrill's Atlas of Radiographic Positioning and Procedures - 3-Volume Set, 16th Edition 2000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 540
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 500
Vander's Renal Physiology第10版 500
Materials Informatics Molecules, Crystals and Beyond A volume in Acta Materialia Book Series 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 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 7065425
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8727036
关于积分的说明 18467129
捐赠科研通 6595526
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3125602
关于科研通互助平台的介绍 2221180
邀请新用户注册赠送积分活动 2101249