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
周周完成签到,获得积分10
刚刚
任性的岱周完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
未来完成签到 ,获得积分10
1秒前
HARX完成签到,获得积分10
3秒前
欣欣完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
乐乐应助Yuanbh采纳,获得10
4秒前
4秒前
4秒前
meili完成签到,获得积分10
4秒前
珍珠发布了新的文献求助10
5秒前
念夏完成签到 ,获得积分10
5秒前
6秒前
赘婿应助芝士椰果采纳,获得10
6秒前
lCM完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
CodeCraft应助yuyuxiaoyu采纳,获得10
7秒前
7秒前
冬瓜鑫发布了新的文献求助10
8秒前
Only发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
朴素的雅寒完成签到,获得积分10
9秒前
11秒前
不想长大发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
mmmmm完成签到,获得积分20
12秒前
echo完成签到,获得积分10
12秒前
SciGPT应助郁北林采纳,获得10
13秒前
迅速怜雪发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
安安完成签到,获得积分10
13秒前
田様应助勤奋旭尧采纳,获得10
14秒前
风筝与亭发布了新的文献求助10
14秒前
FF完成签到,获得积分10
14秒前
慕青应助ZiJay采纳,获得10
15秒前
嘟嘟嘟嘟嘟完成签到,获得积分10
16秒前
wp2002发布了新的文献求助10
16秒前
Junsir完成签到,获得积分10
16秒前
17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
Applied Min-Max Approach to Missile Guidance and Control 3000
Inorganic Chemistry Eighth Edition 1200
Free parameter models in liquid scintillation counting 1000
Standards for Molecular Testing for Red Cell, Platelet, and Neutrophil Antigens, 7th edition 1000
The Organic Chemistry of Biological Pathways Second Edition 800
The Psychological Quest for Meaning 800
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 6316563
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8132634
关于积分的说明 17046384
捐赠科研通 5371892
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2851691
邀请新用户注册赠送积分活动 1829616
关于科研通互助平台的介绍 1681423