CO2 activation and dissociation on the Fe2O3/Cu(111) inverse catalyst: A dispersion-corrected DFT study

离解(化学) 吸热过程 吸附 放热反应 催化作用 化学 密度泛函理论 氧化物 分子 物理化学 无机化学 计算化学 生物化学 有机化学
作者
Oscar Hurtado-Aular,Ricardo M. Ferullo,Patricia G. Belelli
出处
期刊:Computational Materials Science [Elsevier]
卷期号:233: 112741-112741
标识
DOI:10.1016/j.commatsci.2023.112741
摘要

Density functional calculations have been performed to study the adsorption and dissociation of CO2 on a model of Fe2O3/Cu(1 1 1) inverse catalyst employing the PBE-D3 functional. The adsorption of the Fe2O3 cluster on Cu(1 1 1) surface was found to be highly exothermic accompanied by a noticeable deformation of its structure. An electronic charge transfer from Cu to Fe2O3 was observed and the appearance of a partially occupied Fe 4 s electronic state around the Fermi level was evidenced. This available electronic charge plays a significant role in the subsequent CO2 adsorption. This molecule adsorbs preferentially at the oxide–metal interface with a bent geometry. The adsorption involves a charge transfer from Fe2O3/Cu(1 1 1) to CO2, yielding an activated CO2δ- species. On pristine Cu(1 1 1) and Fe2O3(0001) surfaces, the CO2 adsorption is weaker, and the almost null charge transfer indicates a non-activated CO2 molecule. The dissociation of CO2 on Fe2O3/Cu(1 1 1) was calculated to be slightly exothermic, endothermic on Cu(1 1 1) and strongly endothermic on Fe2O3(0001). The activation barrier for CO2 dissociation was found to be 0.90 eV on Fe2O3/Cu(1 1 1), significantly lower than on Cu(1 1 1) and Fe2O3(0001). Our calculations show a great potential for the use of Fe2O3/Cu(1 1 1) inverse catalysts in reactions involving CO2 activation and dissociation.

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
蓝莓橘子酱应助苗条映寒采纳,获得10
刚刚
量子星尘发布了新的文献求助10
1秒前
lee发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
马梦乐发布了新的文献求助10
2秒前
拾新发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
4秒前
给刘宇宁的粉丝一篇文献吧完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
5秒前
华仔应助Cambridge采纳,获得10
6秒前
vincentbioinfo完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
旺仔不甜完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
关琦发布了新的文献求助10
8秒前
23号有雨完成签到,获得积分10
8秒前
淡定幻莲完成签到,获得积分10
10秒前
鹿友菌完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
坦率的傥发布了新的文献求助10
10秒前
123456发布了新的文献求助10
11秒前
小贵应助拾新采纳,获得20
11秒前
11秒前
12秒前
12秒前
13秒前
13秒前
nini发布了新的文献求助10
14秒前
淡定幻莲发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
科研通AI6.1应助喜喵喵采纳,获得10
15秒前
23号有雨发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
16秒前
17秒前
爱吃香菜发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
17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
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 3000
Relation between chemical structure and local anesthetic action: tertiary alkylamine derivatives of diphenylhydantoin 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
Principles of town planning : translating concepts to applications 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6064920
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7897254
关于积分的说明 16319646
捐赠科研通 5207631
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2786029
邀请新用户注册赠送积分活动 1768784
关于科研通互助平台的介绍 1647655