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
gs666666完成签到,获得积分20
1秒前
2秒前
曾经阁完成签到,获得积分10
2秒前
keyanqianjin发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
ES发布了新的文献求助10
6秒前
Ava应助gs666666采纳,获得10
7秒前
7秒前
绘米完成签到,获得积分10
7秒前
爆米花应助icerain采纳,获得10
7秒前
风中万声完成签到,获得积分20
8秒前
桥q完成签到,获得积分10
8秒前
xwd发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
10秒前
10秒前
11秒前
11秒前
萌妹发布了新的文献求助20
11秒前
可可发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
汉堡包应助绘米采纳,获得10
12秒前
12秒前
乐乐发布了新的文献求助10
12秒前
Nowaki完成签到,获得积分10
12秒前
数据女工应助烂漫念蕾采纳,获得10
14秒前
传奇3应助hhhhh采纳,获得10
14秒前
15秒前
zheng发布了新的文献求助10
15秒前
MP应助云舒采纳,获得30
15秒前
顾矜应助sss采纳,获得10
15秒前
15秒前
小小完成签到 ,获得积分10
15秒前
16秒前
16秒前
可爱的函函应助勤奋海燕采纳,获得10
16秒前
17秒前
18秒前
Jasper应助短腿貂采纳,获得10
19秒前
平淡青枫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
Cowries - A Guide to the Gastropod Family Cypraeidae 1200
Quality by Design - An Indispensable Approach to Accelerate Biopharmaceutical Product Development 800
Pulse width control of a 3-phase inverter with non sinusoidal phase voltages 777
Signals, Systems, and Signal Processing 610
A Social and Cultural History of the Hellenistic World 500
Chemistry and Physics of Carbon Volume 15 500
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 6397540
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8212873
关于积分的说明 17401281
捐赠科研通 5450880
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2881151
邀请新用户注册赠送积分活动 1857663
关于科研通互助平台的介绍 1699693