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
nextconnie发布了新的文献求助10
1秒前
nextconnie发布了新的文献求助10
1秒前
nextconnie发布了新的文献求助10
1秒前
CO2发布了新的文献求助10
2秒前
uniquedl完成签到 ,获得积分10
2秒前
nextconnie发布了新的文献求助10
2秒前
子伊完成签到 ,获得积分10
3秒前
6秒前
6秒前
6秒前
今后应助憨鬼憨切采纳,获得10
8秒前
8秒前
9秒前
greenPASS666完成签到,获得积分10
11秒前
KYN发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
meng发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
Leon发布了新的文献求助10
13秒前
axunQAQ发布了新的文献求助10
13秒前
111发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
cc发布了新的文献求助10
18秒前
程勋航完成签到,获得积分10
18秒前
HH完成签到,获得积分10
18秒前
陆千万完成签到,获得积分10
20秒前
我是125应助老疯智采纳,获得10
20秒前
LEE发布了新的文献求助10
20秒前
Leon完成签到,获得积分10
23秒前
愉快的紫丝完成签到,获得积分10
23秒前
25秒前
玩命的紫南完成签到 ,获得积分10
26秒前
26秒前
26秒前
剁辣椒蒸鱼头完成签到 ,获得积分10
28秒前
牛牛要当院士喽完成签到,获得积分10
28秒前
28秒前
香蕉觅云应助lyt采纳,获得10
29秒前
WJ发布了新的文献求助10
30秒前
31秒前
高分求助中
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Ensartinib (Ensacove) for Non-Small Cell Lung Cancer 1000
Unseen Mendieta: The Unpublished Works of Ana Mendieta 1000
Bacterial collagenases and their clinical applications 800
El viaje de una vida: Memorias de María Lecea 800
Luis Lacasa - Sobre esto y aquello 700
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 3527998
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3108225
关于积分的说明 9288086
捐赠科研通 2805889
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1540195
邀请新用户注册赠送积分活动 716950
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 709849