Understanding surface structures of In2O3 catalysts during CO2 hydrogenation reaction using time-resolved IR, XPS with in situ treatment, and DFT calculations

X射线光电子能谱 结合能 密度泛函理论 催化作用 化学 氧气 原位 动能 甲醇 物理化学 光化学 计算化学 化学工程 有机化学 原子物理学 工程类 物理 量子力学
作者
Yuchen Wang,Liang Zhu,Yang Liu,Evgeny I. Vovk,Junyu Lang,Zixuan Zhou,Peng Gao,Shenggang Li,Yong Yang
出处
期刊:Applied Surface Science [Elsevier]
卷期号:631: 157534-157534 被引量:24
标识
DOI:10.1016/j.apsusc.2023.157534
摘要

The In2O3 catalyst has been shown to have a high activity for CO2 hydrogenation to methanol. For this high pressure process, reliable spectral assignment of surface species formed by interaction with CO2, H2O, and other major reaction ingredients, is the key step to achieve mechanistic understanding. In this study, in situ IR and XPS are performed to investigate the O1s binding energies of the adsorbates induced by CO2 and H2O treatments along with density functional theory (DFT) simulations to further correlate the calibrated assignments with surface structures. Time resolved IR indicates that carbonates formation induced by CO2 exposure replaces the original hydroxyl on In2O3, and XPS further reveals that these two oxygen species have very similar binding energies (532.0 ± 0.2 eV). Computational results using the In2O3(1 1 0) and (1 1 1) slab models give good agreement with the XPS experiments, further suggesting that the amount of oxygen vacancy concentration does not induce new lattice oxygen O1s binding energy, but resulting in a slight shift to a higher binding energy instead. Our results provide useful structure information for the In2O3 catalyst surface and shed light for further investigations into its kinetic behavior under methanol synthesis condition.
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
后知后觉发布了新的文献求助10
1秒前
整齐泥猴桃完成签到,获得积分10
1秒前
xiaoxiaomi应助舒涵采纳,获得30
1秒前
情怀应助JERRY采纳,获得10
1秒前
Hungrylunch应助CHL5722采纳,获得20
1秒前
liucong046完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
CodeCraft应助科研cc采纳,获得10
1秒前
2秒前
云里完成签到,获得积分10
2秒前
谦让傲菡完成签到 ,获得积分10
2秒前
小汪完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
qyhl完成签到,获得积分10
3秒前
xwc完成签到,获得积分10
3秒前
Booiys完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
852应助xqwwqx采纳,获得10
4秒前
4秒前
5秒前
HEIKU举报饱饱的芋头求助涉嫌违规
5秒前
相信相信的力量完成签到,获得积分10
5秒前
海风发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
赘婿应助小冉采纳,获得10
6秒前
科研通AI5应助杨杨杨采纳,获得10
6秒前
烫睫毛完成签到 ,获得积分10
6秒前
xiaoming发布了新的文献求助10
6秒前
思源应助吴五五采纳,获得10
7秒前
加拿大一枝黄花完成签到,获得积分10
7秒前
EunolusZ完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
成就莞完成签到,获得积分10
7秒前
Ww完成签到,获得积分10
8秒前
yaoyao发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
佰斯特威发布了新的文献求助30
9秒前
Dawn发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
认真的可冥完成签到,获得积分10
10秒前
高分求助中
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Social media impact on athlete mental health: #RealityCheck 1020
Ensartinib (Ensacove) for Non-Small Cell Lung Cancer 1000
Unseen Mendieta: The Unpublished Works of Ana Mendieta 1000
Bacterial collagenases and their clinical applications 800
El viaje de una vida: Memorias de María Lecea 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 量子力学 光电子学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3527304
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3107454
关于积分的说明 9285518
捐赠科研通 2805269
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1539827
邀请新用户注册赠送积分活动 716708
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 709672