Mn-Doped CeO2: DFT+U Study of a Catalyst for Oxidation Reactions

氧化还原 氧化态 掺杂剂 催化作用 兴奋剂 化学 空位缺陷 阳离子聚合 无机化学 萤石 离子 氧气 物理化学 结晶学 材料科学 有机化学 生物化学 光电子学
作者
Delfina García Pintos,A. Juan,Beatriz Irigoyen
出处
期刊:Journal of Physical Chemistry C [American Chemical Society]
卷期号:117 (35): 18063-18073 被引量:73
标识
DOI:10.1021/jp403911b
摘要

In this work, we performed DFT+U periodic calculations to study the geometric and electronic properties of 12.5% Mn-doped CeO2 solid solution. The doping with Mn allowed some Mn2+ cations to substitute Ce4+ ions into the CeO2 lattice and thus drove the formation of a stable O-deficient bulk fluorite-type structure. The Mn-doped CeO2(1 1 1) surface, generated upon the cleavage of the O-deficient bulk, exhibits Mn cations in a (3+) oxidation state. Spin-polarized energy calculations and charge analysis also evidenced the effect of Mn-dopant in facilitating the creation of surface oxygen vacancies; which reflected in extended surface and subsurface ions relaxation and reduction of Mn atoms located on surface and inner cationic layers. Concerning the oxidation state of Ce, it remained unaltered as Ce4+ when an O atom was removed from the topmost anionic layer of the surface system. Reduction of a Ce4+ cation to Ce3+ was evidenced after the creation of a second surface O-vacancy. Our results indicate facilitated surface oxygen release, Mn3+/Mn2+ redox couples formation, and promoted anionic mobility and can help to better understand the effect of Mn in enhancing Mn-doped CeO2 catalytic performance in oxidation reactions.
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
简单的冬瓜完成签到,获得积分10
1秒前
Korai完成签到 ,获得积分10
14秒前
20250702完成签到 ,获得积分10
16秒前
初雪应助lulufighting采纳,获得10
22秒前
任迷迷完成签到 ,获得积分10
22秒前
乐正怡完成签到 ,获得积分0
28秒前
那种完成签到,获得积分10
31秒前
854fycchjh完成签到,获得积分10
32秒前
zhangxiaoqing完成签到,获得积分10
37秒前
40秒前
lulufighting完成签到,获得积分10
40秒前
sdfwsdfsd完成签到,获得积分10
44秒前
ccccchen完成签到,获得积分10
57秒前
大模型应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
xzy998应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
朴实夏柳应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
xzy998应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
Dr.Tang完成签到 ,获得积分10
1分钟前
路漫漫其修远兮完成签到 ,获得积分10
1分钟前
蓝胖子完成签到 ,获得积分10
1分钟前
柒八染完成签到 ,获得积分10
1分钟前
LSY完成签到 ,获得积分10
1分钟前
正行者1完成签到 ,获得积分10
1分钟前
画龙点睛完成签到 ,获得积分10
1分钟前
新帅完成签到,获得积分10
1分钟前
淘宝叮咚完成签到,获得积分10
1分钟前
英俊的觅露完成签到,获得积分10
2分钟前
张乐群完成签到 ,获得积分10
2分钟前
小李叭叭完成签到,获得积分10
2分钟前
i2stay完成签到,获得积分0
2分钟前
青梅葡萄汁完成签到 ,获得积分10
2分钟前
青峰流火完成签到 ,获得积分10
2分钟前
cgs完成签到 ,获得积分10
2分钟前
高挑的紫安完成签到 ,获得积分10
2分钟前
机灵纸鹤完成签到 ,获得积分10
2分钟前
有终完成签到 ,获得积分10
2分钟前
Brave完成签到,获得积分10
2分钟前
倩倩芊芊完成签到 ,获得积分10
2分钟前
Brave发布了新的文献求助10
2分钟前
abletoo完成签到,获得积分10
2分钟前
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
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Various Faces of Animal Metaphor in English and Polish 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Photodetectors: From Ultraviolet to Infrared 500
On the Dragon Seas, a sailor's adventures in the far east 500
Yangtze Reminiscences. Some Notes And Recollections Of Service With The China Navigation Company Ltd., 1925-1939 500
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 6348400
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8163413
关于积分的说明 17173186
捐赠科研通 5404817
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2861802
邀请新用户注册赠送积分活动 1839609
关于科研通互助平台的介绍 1688910