亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Abundance of Low-Energy Oxygen Vacancy Pairs Dictates the Catalytic Performance of Cerium-Stabilized Zirconia

催化作用 化学 扩散 空位缺陷 立方氧化锆 氧化铈 丰度(生态学) 氧气 三元运算 化学工程 化学物理 无机化学 结晶学 热力学 有机化学 物理 工程类 渔业 程序设计语言 陶瓷 生物 计算机科学
作者
Peng Yao,Xialan Si,Cheng Shang,Zhi‐Pan Liu
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:146 (15): 10822-10832 被引量:16
标识
DOI:10.1021/jacs.4c01285
摘要

Cerium-stabilized zirconia (Ce1-xZrxOy, CZO) is renowned for its superior oxygen storage capacity (OSC), a key property long believed to be beneficial to catalytic oxidation reactions. However, 50% Ce-containing CZO recorded with the highest OSC has disappointingly poor performance in catalytic oxidation reactions compared to those with higher Ce contents but lower OSC ability. Here, we employ global neural network (G-NN)-based potential energy surface exploration methods to establish the first ternary phase diagram for bulk structures of CZO, which identifies three critical compositions of CZO, namely, 50, 60, and 80% Ce-containing CZO that are thermodynamically stable under typical synthetic conditions. 50% Ce-containing CZO, although having the highest OSC, exhibits the lowest O vacancy (Ov) diffusion rate. By contrast, 60% Ce-containing CZO, despite lower OSC (33.3% OSC compared to that of 50% Ce-containing CZO), reaches the highest Ov diffusion ability and thus offers the highest CO oxidation catalytic performance. The physical origin of the high performance of 60% Ce-containing CZO is the abundance of energetically favorable Ov pairs along the ⟨110⟩ direction, which reduces the energy barrier of Ov diffusion in the bulk and promotes O2 activation on the surface. Our results clarify the long-standing puzzles on CZO and point out that 60% Ce-containing CZO is the most desirable composition for typical CZO applications.
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
1秒前
2秒前
2秒前
2秒前
Lucas应助科研通管家采纳,获得30
3秒前
ding应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
3秒前
5秒前
希望天下0贩的0应助FELI采纳,获得10
5秒前
miemie发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
8秒前
席成风完成签到,获得积分10
9秒前
自然冥茗发布了新的文献求助10
10秒前
诚心爆米花完成签到 ,获得积分10
10秒前
幽默果汁完成签到 ,获得积分10
11秒前
互助棍哥完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
13秒前
15秒前
15秒前
15秒前
15秒前
15秒前
15秒前
15秒前
16秒前
16秒前
16秒前
17秒前
17秒前
darcyz发布了新的文献求助10
17秒前
darcyz发布了新的文献求助10
17秒前
darcyz发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
18秒前
CHAOS发布了新的文献求助30
18秒前
darcyz发布了新的文献求助10
18秒前
darcyz发布了新的文献求助10
19秒前
darcyz发布了新的文献求助10
19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
Psychopathic Traits and Quality of Prison Life 1000
Development Across Adulthood 1000
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 660
Signals, Systems, and Signal Processing 610
天津市智库成果选编 600
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 6451060
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8263048
关于积分的说明 17605656
捐赠科研通 5515778
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2903520
邀请新用户注册赠送积分活动 1880563
关于科研通互助平台的介绍 1722570