清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整的填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Comprehensive Study of Oxygen Vacancies on the Catalytic Performance of ZnO for CO/H2 Activation Using Machine Learning-Accelerated First-Principles Simulations

催化作用 密度泛函理论 均分解 离解(化学) 键裂 四方晶系 氧气 氧化物 纤锌矿晶体结构 星团(航天器) 化学物理 材料科学 化学 计算化学 物理化学 结晶学 计算机科学 晶体结构 激进的 六方晶系 生物化学 有机化学 冶金 程序设计语言
作者
Yulan Han,Jiayan Xu,Wenbo Xie,Zhuozheng Wang,P. Hu
出处
期刊:ACS Catalysis 卷期号:13 (8): 5104-5113 被引量:14
标识
DOI:10.1021/acscatal.3c00658
摘要

Oxygen vacancies (OVs) play important roles on any oxide catalysts. In this work, using an investigation of the OV effects on ZnO(101̅0) for CO and H2 activation as an example, we demonstrate, via machine learning potentials (MLPs), genetic algorithm (GA)-based global optimization, and density functional theory (DFT) validations, that the ZnO(101̅0) surface with 0.33 ML OVs is the most likely surface configuration under experimental conditions (673 K and 2.5 MPa syngas (H2:CO = 1.5)). It is found that a surface reconstruction from the wurtzite structure to a body-centered-tetragonal one would occur in the presence of OVs. We show that the OVs create a Zn3 cluster site, allowing H2 homolysis and C-O bond cleavage to occur. Furthermore, the activity of intrinsic sites (Zn3c and O3c sites) is almost invariable, while the activity of the generated OV sites is strongly dependent on the concentration of the OVs. It is also found that OV distributions on the surface can considerably affect the reactions; the barrier of C-O bond dissociation is significantly reduced when the OVs are aligned along the [12̅10] direction. These findings may be general in the systems with metal oxides in heterogeneous catalysis and may have significant impacts on the field of catalyst design by regulating the concentration and distribution of the OVs.

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
4秒前
马登发布了新的文献求助10
7秒前
lilaccalla完成签到 ,获得积分10
11秒前
马登完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
年轻千愁完成签到 ,获得积分10
27秒前
29秒前
研友_ngqoE8完成签到,获得积分10
34秒前
懒狗羊完成签到,获得积分10
40秒前
48秒前
56秒前
652183758完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
widesky777完成签到 ,获得积分0
1分钟前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
程程发布了新的文献求助10
1分钟前
z123123完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
digger2023完成签到 ,获得积分10
1分钟前
煜琪完成签到 ,获得积分10
1分钟前
sysi完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
2分钟前
谭凯文完成签到 ,获得积分10
2分钟前
zhdjj完成签到 ,获得积分10
2分钟前
k sir发布了新的文献求助10
2分钟前
zzgpku完成签到,获得积分0
2分钟前
2分钟前
2分钟前
胡可完成签到 ,获得积分10
2分钟前
YMkaiye发布了新的文献求助10
2分钟前
2分钟前
3分钟前
女儿国最后的希望完成签到,获得积分10
3分钟前
3分钟前
3分钟前
3分钟前
高分求助中
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Mechanistic Modeling of Gas-Liquid Two-Phase Flow in Pipes 2500
Structural Load Modelling and Combination for Performance and Safety Evaluation 800
Conference Record, IAS Annual Meeting 1977 610
Interest Rate Modeling. Volume 3: Products and Risk Management 600
Interest Rate Modeling. Volume 2: Term Structure Models 600
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 3555803
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3131421
关于积分的说明 9391049
捐赠科研通 2831122
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1556378
邀请新用户注册赠送积分活动 726516
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 715890