Nghiên cứu cấu trúc điện tử của chất xúc tác đơn nguyên tử kim loại pt trên nền oxit ceo2

86 6 0
Nghiên cứu cấu trúc điện tử của chất xúc tác đơn nguyên tử kim loại pt trên nền oxit ceo2

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG  VĂN QUÝ HỢP NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC ĐIỆN TỬ CỦA CHẤT XÚC TÁC ĐƠN NGUYÊN TỬ KIM LOẠI Pt TRÊN NỀN OXIT CeO2 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT HÓA HỌC Đà Nẵng, Năm 2022 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG  VĂN QUÝ HỢP NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC ĐIỆN TỬ CỦA CHẤT XÚC TÁC ĐƠN NGUYÊN TỬ KIM LOẠI Pt TRÊN NỀN OXIT CeO2 Chuyên ngành: KỸ THUẬT HÓA HỌC Mã ngành : 8520301 LUẬN VĂN THẠC SĨ Giáo viên hướng dẫn: TS HỒ VIẾT THẮNG Quảng Ngãi, tháng 04/2022 LỜI CAM ĐOAN Luận văn cơng trình nghiên cứu cá nhân em, thực hướng dẫn Thầy TS Hồ Viết Thắng Các số liệu, kết luận nghiên cứu trình bày luận văn hoàn toàn trung thực Em xin hoàn toàn chịu trách nhiệm lời cam đoan Học viên Văn Quý Hợp THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội LỜI CẢM ƠN Để hồn thành đề tài luận văn thạc sĩ này, bên cạnh nỗ lực cố gắng thân cịn có hướng dẫn nhiệt tình q Thầy Cơ, nhờ có động viên gia đình bạn bè suốt trình học tập nghiên cứu thực luân văn thạc sĩ Em xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn đến Thầy TS Hồ Viết Thắng, Thầy hết lòng giúp đỡ tạo điều kiện tốt để em hoàn thành luận văn Em xin chân thành bày tỏ lịng biến ơn đến tồn thể q Thầy Cơ khoa Hóa – Trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng tận tình truyền đạt kiến thức quý báu tạo điều kiện thuận lợi cho em suốt trình học tập nghiên cứu thực đề tài luận văn Thời gian vừa qua, gặp nhiều khó khăn trình nghiên cứu đại dịch Covid-19, luận văn khơng tránh khỏi thiếu sót, em mong nhận ý kiến đóng góp quý Thầy Cô Em xin chân thành cảm ơn! THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮC Å : Angstrom BP86: Beck Perdew’s 1986 BLYP: Beck Lee, Yang and Parr DFT : Density Functional Theory e : electron GEA: Gradient Expansion Approximation GGA: Generalized Gradient Approximation HF: thuyết Hartree Fock HK: Định lý Hohenberg-Kohn HSE06: Heyd-Scuseria-Ernzerhof LDA: Local Density Approximations LSDA: Local Spin Density Approximations KS: Phương pháp Kohn-Sham NPW : Plane wave Number PBE: Perdew-Burke-Ernzerhof PSPW : Pseudopotential – Pseudopotential Pt: Platin TWC: Three Way Catalyst VWN: Vosko-Wilk-Nusair exchange-correlation functional THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 2.1 Cấu hình ngun tử đơn vị CeO2 có cấu trúc fluorit Hình 2.2 Cấu trúc hình học CeO2 : (A) (100), (B) (110) and (C) (111) Hình 2.3 Cấu trúc tinh thể CeO2: (a) biểu diễn theo kiểu lập phương tâm mặt nguyên tử Ce, (b) biểu diễn theo kiểu lập phương nguyên tử O Hình 3.1 Mơ hình CeO2(111) 29 Hình 4.1 Cấu trúc CeO2 dạng khối lớn mô ô mạng sở hình lập phương Ce O biều diễn cầu màu tím màu đỏ 30 Hình 4.2 Mơ hình cấu trúc bề mặt CeO2(111) (a) nhìn từ bên cạnh (b) nhìn từ xuống 31 Hình 4.3 Các vị trí mà Pt định vị bề mặt CeO2(111) (a) nhìn từ bên cạnh, (b) nhình từ xuống (1): vị trí vùng trũng, (2) vị trí đỉnh O, (3) vị trí đỉnh Ce, (2)-(3): vị trí cầu nối Ce O Để phân biệt với nguyên tử O bề mặt, nguyên tử O lớp thứ thể màu cam 33 Hình 4.5 Cấu trúc hình học tối ưu (PtOH)ads định vị bề mặt CeO2(111) (a) nhìn từ bên cạnh (b) nhìn từ xuống 35 Hình 4.6 Cấu trúc hình học tối ưu (PtO)ads định vị bề mặt CeO2(111) (a) nhìn từ bên cạnh (b) nhìn từ xuống 36 Hình 4.7 Cấu trúc hình học tối ưu (PtO2H2)ads định vị bề mặt CeO2(111).(a) nhìn từ bên cạnh (b) nhìn từ xuống 36 Hình 4.8 Cấu trúc hình học tối ưu (PtO2)ads định vị bề mặt CeO2(111) (a) nhìn từ bên cạnh (b) nhìn từ xuống 37 Hình 4.9 Cấu trúc hình học tối ưu (Pt)subCe định vị bề mặt CeO2(111) (a) nhìn từ bên cạnh (b) nhìn từ xuống 38 Hình 4.10 Cấu trúc hình học tối ưu (Pt)subO định vị bề mặt CeO2(111) (a) nhìn từ bên cạnh (b) nhìn từ xuống 38 Hình 4.11 Cấu trúc hình học tối ưu CO hấp phụ bề mặt CeO2(111) (a) nhìn từ bên cạnh (b) nhìn từ xuống 42 THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội Hình 4.12 Cấu trúc hình học tối ưu CO hấp phụ (Pt)ads đính bề mặt CeO2(111) (a) nhìn từ bên cạnh (b) nhìn từ xuống 43 Hình 4.13 Cấu trúc hình học tối ưu CO hấp phụ (PtOH)ads đính bề mặt CeO2(111) (a) nhìn từ bên cạnh (b) nhìn từ xuống 44 Hình 4.14 Cấu trúc hình học tối ưu CO hấp phụ (PtO)ads đính bề mặt CeO2(111) (a) nhìn từ bên cạnh (b) nhìn từ xuống 45 Hình 4.15 Cấu trúc hình học tối ưu CO hấp phụ (PtO2H2)ads đính bề mặt CeO2(111) (a) nhìn từ bên cạnh (b) nhìn từ xuống 45 Hình 4.16 Cấu trúc hình học tối ưu CO hấp phụ (PtO2)ads đính bề mặt CeO2(111) (a) nhìn từ bên cạnh (b) nhìn từ xuống 46 Hình 4.17 Cấu trúc hình học tối ưu CO hấp phụ (Pt)subCe đính bề mặt CeO2(111) (a) nhìn từ bên cạnh (b) nhìn từ xuống 47 Hình 4.18 Cấu trúc hình học tối ưu CO hấp phụ (Pt)subO đính bề mặt CeO2(111) (a) nhìn từ bên cạnh (b) nhìn từ xuống 48 Hình 4.19 Cấu trúc hình học tối ưu cụm Pt3 đính bề mặt CeO2(111) (a) nhìn từ bên cạnh (b) nhìn từ xuống 49 Hình 4.20 Cấu trúc hình học tối ưu CO hấp phụ cụm Pt3 đính bề mặt CeO2(111), nhìn từ bên cạnh (bên trái) nhìn từ xuống (bên phải) (a) CO hấp phụ đỉnh Pt, (b) CO hấp phụ vị trí cầu nối Pt-Pt, (c) CO hấp phụ vị trí Pt đáy (Pt liên kết với nguyên tử O) 50 THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội DANH MỤC BẢNG Bảng Chiều dài liên kết Pt với nguyên tử O (r(Pt-O)) điện tích Bader (Q(Pt)) dạng cấu đơn cấu trúc Pt định vị bề mặt CeO2(111) 39 Bảng Tầng số dao động CO hấp phụ bề mặt CeO2(111) đơn nguyên tử Pt gắn bề mặt CeO2(111) từ nghiên cứu thực nghiệm 41 Bảng Đặc tính CO hấp phụ dạng cấu trúc đơn nguyên tử Pt gắn bề mặt CeO2(111) Ví trí hấp phụ CO, lượng hấp phụ (Eads), chiều dài liên kết CO (r(CO), khoảng cách C M (M=Ce, Pt) (r(C-M)), điện tích Bader (Q(Pt)), tần số dao động CO hấp phụ (e) độ dịch chuyển tần số dao động CO hấp phụ so với phân tử CO trạng thái tự (e) 48 Bảng Chiều dài liên kết Pt-Pt (r(Pt-Pt)) cụm Pt3, chiều dài liên kết Pt-O (r(Pt-O)) điện tích Bader Pt (QPt) 51 Bảng Đặc tính CO hấp phụ cụm Pt3 gắn bề mặt CeO2(111) Ví trí hấp phụ CO, lượng hấp phụ (Eads), chiều dài liên kết CO (r(CO), khoảng cách C Pt (r(C-Pt)), điện tích Bader (Q(Pt)), tần số dao động CO hấp phụ (e) độ dịch chuyển tần số dao động CO hấp phụ so với phân tử CO trạng thái tự (e) 51 THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội MỤC LỤC CHƯƠNG 1.MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề 1.1.1 Tính cấp thiết đề tài 1.1.2 Mục tiêu nghiên cứu 1.1.3 Ý nghĩa khoa học ý nghĩa thực nghiệm 1.1.3.1 Ý nghĩa khoa học đề tài .2 1.1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn đề tài CHƯƠNG 2.TỔNG QUAN 2.1 Nghiên cứu nước 2.1.1 Nghiên cứu nước 2.1.2 Nghiên cứu nước 2.2 Giới thiệu chất xúc tác .3 2.2.1 Khái niệm 2.2.2 Phân loại chất xúc tác 2.3 Oxit CeO2 2.3.1 Giới thiệu CeO2 .4 2.3.2 Cấu trúc CeO2 .4 2.3.3 Biến tính cấu trúc CeO2 .7 2.3.4 Chất xúc tác dị thể trền oxit CeO2 2.3.5 Các phương pháp tổng hợp xúc tác CeO2 2.3.5.1 Phương pháp thủy nhiệt 2.3.5.2 Phương pháp đồng kết tủa .9 2.3.5.3 Phương pháp sol-gel 2.3.6 Ứng dụng Oxit CeO2 10 THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội 2.4 Chất xúc tác đơn nguyên tử kim loại 10 2.4.1 Giới thiệu: 10 2.4.2 Tổng hợp chất xúc tác đơn nguyên tử kim loại .11 2.4.3 Ứng dụng chất xúc tác đơn nguyên tử kim loại .12 2.5 Lý thuyết phiếm hàm mật độ (DFT) 13 2.5.1 Cơ sở lý thuyết 13 2.5.2 Mật độ điện tử 15 2.5.3 Xấp xỉ Thomas-Fermi (Thomas-Fermi Approximation) .16 2.5.4 Định lý Hohenberg-Kohn (HK) 17 2.5.5 Phương pháp Kohn-Sham (KS) 19 2.5.6 Xấp xỉ mật độ cục (Local Density Approximations) 20 2.5.7 Xấp xỉ gradient tổng quát (Generalized Gradient Approximation) .21 2.5.8 Phiếm hàm lai hóa 22 2.5.9 Bộ hàm sở (Basis set) 23 2.5.9.1 Giới thiệu: 23 2.5.9.2 Bộ hàm sở tối thiểu: Là hàm mà sử dụng tối thiểu hàm sở cho nguyên tử phân tử 24 2.5.9.3 Bộ hàm sở hóa trị phân chia .24 2.5.9.4 Bộ hàm sở phân cực 25 2.5.9.5 Bộ hàm sở phân cực khuếch tán .25 2.5.9.6 Bộ hàm sở sóng phẳng .25 CHƯƠNG 3.TÍNH TỐN DFT 27 3.1 Các phương pháp tính tốn .27 3.2 Khảo sát cấu trúc 27 3.3 Nội dung khảo sát 28 THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội 42 M Moliner, J E Gabay, C E Kliewer, R T Carr, J Guzman, G L Casty, Reversible Transformation of Pt Nanoparticles into Single Atoms inside HighSilica Chabazite Zeolite, J Am Chem Soc 2016, 138, 15743–15750 43 A Neitzel, A Figueroba, Y Lykhach, T Skála, M Vorokhta, N Tsud, et al., Atomically Dispersed Pd, Ni, and Pt Species in Ceria-Based Catalysts: Principal Differences in Stability and Reactivity, J Phys Chem C 2016, 120, 9852–9862 44 B Qiao, A Wang, X Yang, et al., Single-atom catalysis of CO oxidation using Pt1/FeOx Nat Chem 3, 2011, 634–641 45 C Zhu, S Fu, Q Shi, et al., Single-atom electrocatalysts, Angew Chem Int 2017, Ed 56, 13944–13960 46 H Zhang, G Liu, L Shi, et al., Single-atom catalysts: emerging multifunctional materials in heterogeneous catalysis, Adv Energy Mater 2018, 8, 1701343 47 E C Tyo, S Vajda, Catalysis by clusters with precise numbers of atoms, Nat Nanotechnol 2015, 10, 577–588 48 S Liang, C Hao, Y Shi, The power of single-atom catalysis, ChemCatChem 2015, 7, 2559–2567 49 X Yang, A Wang, B Qiao, et al., Single-atom catalysts: a new frontier in heterogeneous catalysis, Acc Chem Res 2013, 46, 1740–1748 50 J B Xi, H S Jung, Y Xu, F Xiao, J W Bae, S Wang, Synthesis strategies, catalytic applications, and performance regulation of single-atom catalysts, Adv Funct Mater 2021, 31, 2008318 51 H Yan, C L Su, J He, W Chen, Single-atom catalysts and their applications in organic chemistry, J Mater Chem A 2018, 6, 8793–8814 52 S Sultan, J N Tiwari, A N Singh, S Zhumagali, M Ha, C W Myung, P Thangavel, K S Kim, Single atoms and clusters based nanomaterials for hydrogen evolution, oxygen evolution reactions, and full water splitting, Adv Energy Mater 2019, 9, 1900624 53 Y P Lei, Y C Wang, Y Liu, C Y Song, Q Li, D S Wang, Y D Li, Designing atomic active centers for hydrogen evolution electrocatalysts, Angew Chem., Int Ed 2020, 59, 20794–20812 Học viên: Văn Quý Hợp – Kỹ thuật Hóa học THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG 58 Lưu hành nội 54 G Yilmaz, S B Peh, D Zhao, G W Ho, Atomic- and molecularlevel design of functional metal–organic frameworks (MOFs) and derivatives for energy and environmental applications, Adv Sci 2019, 6, 1901129 55 Z Y Gao, S P Xu, L L Li, G Yan, W J Yang, C C Wu, I D Gates, On the adsorption of elemental mercury on single-atom TM (TM = V, Cr, Mn, Co) decorated graphene substrates, Appl Surf Sci 2020, 516, 146037 56 M F Huo, L Y Wang, Y W Wang, Y Chen, J L Shi, Nanocatalytic tumor therapy by single-atom catalysts, ACS Nano 2019, 13, 2643–2653 57 N Cheng, J C Li, D Liu, Y H Lin, D Du, Single-atom nanozyme based on nanoengineered Fe–N–C catalyst with superior peroxidase-like activity for ultrasensitive bioassays, Small 2019, 15, 1901485 58 W Kohn, A D Becke, and R G Parr, Density Functional Theory of Electronic Structure, J Phys Chem 1996, 100, 12974– 12980 59 M Born, J R Oppenheimer, "Zur Quantentheorie der Molekeln" [On the Quantum Theory of Molecules] Annalen der Physik (in German) 1927, 389 (20), 457–484 60 D M Ceperley, B J Alder, Ground State of the Electron Gas by a Stochastic Method, Phys Rev Lett 1980, 45, 566 61 S H Vosko, L Wilk, and M Nusair, Accurate spin-dependent electron liquid correlation energies for local spin density calculations: a critical analysis, Canadian Journal of Physics, 1980, 58, 1200-1211 62 J P Perdew and Y Wang, Accurate and simple analytic representation of the electron-gas correlation energy, Phys Rev B 1992, 45, 13244 63 A D Becke, Density-functional exchange-energy approximation with correct asymptotic behavior, Phys Rev A 1988, 38, 3098–3100 64 C Lee, W Yang, R G Parr, Development of the Colle-Salvetti Correlation-Energy Formula into a Functional of the Electron Density, Phys Rev B, 1988, 37, 785 65 J P Perdew, K Burke, M Ernzerhof, Generalized gradient approximation made simple, Phys Rev Lett 1996, 77, 3865–3868 66 J Heyd, G E Scuseria, M Ernzerhof, Hybrid functionals based on a screened Coulomb potential, J Chem Phys 2003, 118 (18), 8207 Học viên: Văn Quý Hợp – Kỹ thuật Hóa học THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG 59 Lưu hành nội 67 Lehtola, Susi, A review on non-relativistic fully numerical electronic structure calculations on atoms and diatomic molecules, Int J Quantum Chem 2019, 119: e25968 68 Kittel, Charles, Introduction to Solid State Physics, New York: Wiley, 1996, ISBN 0-471-14286-7 69 G Kresse, J Furthmüller Efficiency of ab-initio total energy calculations for metals and semiconductors using a plane-wave basis set, J Comput Mater Sci 1996, 6, 15-50 70 J P Perdew, K Burke, M Ernzerhof Generalized gradient approximation made simple Phys Rev Lett 1996, 77, 3865-3868 71 P E Blöchl, Projector augmented-wave method, Phys Rev B 1994, 50, 17953 72 G Kresse, J Joubert From ultrasoft pseudopotentials to the projector augmented wave method, Phys Rev B 1999, 59, 1758 73 J P Dudarev, G A Botton, S Y Savrasov, C J Humphreys, A P Sutton, Electron Energy loss spectra and the structural stability of nikel oxide: An LSDA+U study, Phys Rev B: Condens Matter Mater Phys 1998, 57, 1505-1509 74 V I Anisimov, J Zaanen, O K Andersen, Band Theory and Mott Insulators: Hubbard U instead of Stoner I, Phys Rev B 1991, 44, 943-954 75 S L Dudarev, G A Botton, S Y Savrasov, C J Humphreys, A P, Sutton Electron-energy-loss Spectra and the Structural Stability of Nikenl Oxide: An LSDA + U Study, Phys Rev B 1998, 57, 1505-1509 76 M Huang and S Fabris, CO Adsorption and Oxidation on Ceria Surfaces from DFT+U Calculations, J Phys Chem C 2008, 112, 8643–8648 77 S Grimme, J Antony, S Ehrlich, H Krieg, A consistent and accurate ab initio parametrization of density functional dispersion correction (DFT-D) for the 94 elements H-Pu, J Chem Phys 2010, 132, 154104 78 E A Kuemmerle, G Heger, The Structures of C–Ce2O3+δ, Ce7O12, and Ce11O20, J Solid State Chem 1999, 147, 485-500 79 J Resasco, et al., Uniformity is Key in defining structure-function relationships for atomically dispersed metal catalysts: The case of Pt/CeO2, J Am Chem Soc 2020, 142, 169-184 Học viên: Văn Quý Hợp – Kỹ thuật Hóa học THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG 60 Lưu hành nội 80 L Nie et al., Activation of surface lattice oxygen in single-atom Pt/CeO2 for low-temperature CO oxidation, Science 2017, 358, 1419-1423 81 Z X Yang, D W Ma, X H Yu, and K Hermansson, The main factors influencing the O vacancy formation on the Ir doped ceria surface: A DFT+U study, Eur Phys J B 2010, 77, 373–380 82 W Tang, E Sanville, G Henkelman, A grid-based bader analysis algorithm without lattice bias, J Phys.: Condens Matter 2009, 21, 084204 83 E Sanville, S D Kenny, R Smith, G Henkelman, An improved grid-based algorithm for bader charge allocation, J Comp Chem 2007, 28, 899-908 84 G Henkelman, A Arnaldsson, H Jónsson, A fast and robust algorithm for bader decomposition of charge density, Comput Mater Sci 2006, 36, 254-360 85 M Yu, D R Trinkle, Accurate and efficient algorithm for bader charge integration, J Chem Phys 2011, 134, 064111 86 I Vashistha, S Rohilla, Structural characterization and rietveld refinement of CeO2/CoFe2O4 nanocomposites prepared via coprecipitation method, IOP Conf Ser.: Mater Sci Eng 2020, 872, 012170 87 M Fronzi, A Soon, B Delley, E Traversa, and C Stampfl, Stability and morphology of cerium oxide surfaces in an oxidizing environment: A firstprinciples investigation, J Chem Phys 2009, 131, 104701 88 N V Skorodumova, M Baudin, and K Hermansson, Surface properties of CeO2 from first principles, Phys Rev 2014, B 69, 075401 89 G Spezzati et al., CO oxidation by Pd supported on CeO2(100) and CeO2(111) facets, Appl Catal B 2019, 243, 36-46 90 H.V Thang, G Pacchioni, L DeRita, P Christopher, Nature of stable single atom Pt catalysts dispersed on anatase TiO2, J Catal 2018, 367, 104–114 91 S Tosoni, C Li, P Schlexer, G Pacchioni, CO adsorption on graphite-lite ZnO Bilayers supported on Cu(111), Ag(111) and Au(111) surface, J Phys Chem C 2017, 121, 27453–27461 92 F Maurer, J Jelic, J Wang, et al., Tracking the formation, fate and consequence for catalytic activity of Pt single sites on CeO2, Nat Catal 3, 2020, 824–833 93 Nie et al., Activation of surface lattice oxygen in single-atom Pt/CeO2 for low-temperature CO oxidation, Science 2017, 15, 1419–1423 Học viên: Văn Quý Hợp – Kỹ thuật Hóa học THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG 61 Lưu hành nội 94 J Resasco et al., Uniformity Is Key in Defining Structure−Function Relationships for Atomically Dispersed Metal Catalysts: The Case of Pt/CeO2, J Am Chem Soc 2020, 142, 169−184 95 D Kunwar et al., Stabilizing high metal loadings of thermally stable platium single atoms on an industrial catalyst support, ACS catal 2019, 9, 39783990 96 J Jones et al., Thermally stable single-atom platinum-on-ceria catalysts via atom trapping, Science 2016, 353, 150-154 Học viên: Văn Quý Hợp – Kỹ thuật Hóa học THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG 62 Lưu hành nội Học viên: Văn Quý Hợp – Kỹ thuật Hóa học THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG 63 Lưu hành nội Học viên: Văn Quý Hợp – Kỹ thuật Hóa học THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG 64 Lưu hành nội Học viên: Văn Quý Hợp – Kỹ thuật Hóa học THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG 65 Lưu hành nội Học viên: Văn Quý Hợp – Kỹ thuật Hóa học THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG 66 Lưu hành nội Học viên: Văn Quý Hợp – Kỹ thuật Hóa học THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG 67 Lưu hành nội Học viên: Văn Quý Hợp – Kỹ thuật Hóa học THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG 68 Lưu hành nội Học viên: Văn Quý Hợp – Kỹ thuật Hóa học THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG 69 Lưu hành nội Học viên: Văn Quý Hợp – Kỹ thuật Hóa học THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG 70 Lưu hành nội Học viên: Văn Quý Hợp – Kỹ thuật Hóa học THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG 71 Lưu hành nội Học viên: Văn Quý Hợp – Kỹ thuật Hóa học THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG 72 Lưu hành nội ... 2.4 Chất xúc tác đơn nguyên tử kim loại 10 2.4.1 Giới thiệu: 10 2.4.2 Tổng hợp chất xúc tác đơn nguyên tử kim loại .11 2.4.3 Ứng dụng chất xúc tác đơn nguyên tử kim loại. .. a) Xúc tác đồng thể: Xúc tác đồng thể xúc tác chất xúc tác pha với chất phản ứng b) Xúc tác dị thể: Xúc tác dị thể xúc tác chất xúc tác khác pha với chất phản ứng Chất xúc tác dị thể thường chất. .. kim loại quý với kích thước nguyên tử 39 2.4.2 Tổng hợp chất xúc tác đơn nguyên tử kim loại Chất xúc tác đơn nguyên tử ngày trở thành lĩnh vực nghiên cứu rộng rãi Tuy nhiên kim loại đơn ngun tử

Ngày đăng: 20/10/2022, 21:30

Hình ảnh liên quan

Hình 2.1 Cấu hình nguyên tử của ô đơn vị CeO2 có cấu trúc fluorit. - Nghiên cứu cấu trúc điện tử của chất xúc tác đơn nguyên tử kim loại pt trên nền oxit ceo2

Hình 2.1.

Cấu hình nguyên tử của ô đơn vị CeO2 có cấu trúc fluorit Xem tại trang 19 của tài liệu.
Hình 2.2 Cấu trúc hình học của CeO2: (A) (100), (B) (110) and (C) (111). - Nghiên cứu cấu trúc điện tử của chất xúc tác đơn nguyên tử kim loại pt trên nền oxit ceo2

Hình 2.2.

Cấu trúc hình học của CeO2: (A) (100), (B) (110) and (C) (111) Xem tại trang 20 của tài liệu.
Hình 2. 3: Cấu trúc tinh thể CeO2: (a) biểu diễn theo kiểu lập phương tâm mặt của nguyên tử Ce, (b) biểu diễn theo kiểu lập phương của nguyên tử O  - Nghiên cứu cấu trúc điện tử của chất xúc tác đơn nguyên tử kim loại pt trên nền oxit ceo2

Hình 2..

3: Cấu trúc tinh thể CeO2: (a) biểu diễn theo kiểu lập phương tâm mặt của nguyên tử Ce, (b) biểu diễn theo kiểu lập phương của nguyên tử O Xem tại trang 21 của tài liệu.
Hình 3.1. Mơ hình CeO2(111) - Nghiên cứu cấu trúc điện tử của chất xúc tác đơn nguyên tử kim loại pt trên nền oxit ceo2

Hình 3.1..

Mơ hình CeO2(111) Xem tại trang 43 của tài liệu.
- Tối ưu hóa cấu trúc hình học của cụm Pt trên CeO2(111) và sự hấp phụ của CO trên các cụm này nhằm so sánh với CO trên các đơn nguyên tử Pt  - Nghiên cứu cấu trúc điện tử của chất xúc tác đơn nguyên tử kim loại pt trên nền oxit ceo2

i.

ưu hóa cấu trúc hình học của cụm Pt trên CeO2(111) và sự hấp phụ của CO trên các cụm này nhằm so sánh với CO trên các đơn nguyên tử Pt Xem tại trang 43 của tài liệu.
Hình 4.1 Cấu trúc CeO2 dạng khối lớn được mô phỏng trong ô mạng cơ sở hình lập phương - Nghiên cứu cấu trúc điện tử của chất xúc tác đơn nguyên tử kim loại pt trên nền oxit ceo2

Hình 4.1.

Cấu trúc CeO2 dạng khối lớn được mô phỏng trong ô mạng cơ sở hình lập phương Xem tại trang 44 của tài liệu.
Hình 4.2. Mơ hình cấu trúc của bề mặt CeO2(111).(a) nhìn từ bên cạnh và (b) nhìn từ trên xuống  - Nghiên cứu cấu trúc điện tử của chất xúc tác đơn nguyên tử kim loại pt trên nền oxit ceo2

Hình 4.2..

Mơ hình cấu trúc của bề mặt CeO2(111).(a) nhìn từ bên cạnh và (b) nhìn từ trên xuống Xem tại trang 45 của tài liệu.
4.3. Đặc tính cấu trúc điện tử của các dạng đơn nguyên tử Pt đính trên CeO2(111) - Nghiên cứu cấu trúc điện tử của chất xúc tác đơn nguyên tử kim loại pt trên nền oxit ceo2

4.3..

Đặc tính cấu trúc điện tử của các dạng đơn nguyên tử Pt đính trên CeO2(111) Xem tại trang 45 của tài liệu.
Hình 4.3. Các vị trí mà Pt có thể định vị trên bề mặt CeO2(111).(a) nhìn từ bên cạnh, (b) nhình từ trên xuống - Nghiên cứu cấu trúc điện tử của chất xúc tác đơn nguyên tử kim loại pt trên nền oxit ceo2

Hình 4.3..

Các vị trí mà Pt có thể định vị trên bề mặt CeO2(111).(a) nhìn từ bên cạnh, (b) nhình từ trên xuống Xem tại trang 47 của tài liệu.
Hình 4.4. Cấu trúc hình học tối ưu của (Pt)ads định vị trên bề mặt CeO2(111). (a) nhìn từ bên cạnh và (b) nhìn từ trên xuống  - Nghiên cứu cấu trúc điện tử của chất xúc tác đơn nguyên tử kim loại pt trên nền oxit ceo2

Hình 4.4..

Cấu trúc hình học tối ưu của (Pt)ads định vị trên bề mặt CeO2(111). (a) nhìn từ bên cạnh và (b) nhìn từ trên xuống Xem tại trang 48 của tài liệu.
Tương tự như dạng cấu trúc (PtOH)ads, (PtO)ads là kết quả của việc H2 được hình thành nhờ vào sự xúc tác của các kim loại này - Nghiên cứu cấu trúc điện tử của chất xúc tác đơn nguyên tử kim loại pt trên nền oxit ceo2

ng.

tự như dạng cấu trúc (PtOH)ads, (PtO)ads là kết quả của việc H2 được hình thành nhờ vào sự xúc tác của các kim loại này Xem tại trang 49 của tài liệu.
Hình 4.5. Cấu trúc hình học tối ưu của (PtOH)ads định vị trên bề mặt CeO2(111).  (a) nhìn từ bên cạnh và (b) nhìn từ trên xuống  - Nghiên cứu cấu trúc điện tử của chất xúc tác đơn nguyên tử kim loại pt trên nền oxit ceo2

Hình 4.5..

Cấu trúc hình học tối ưu của (PtOH)ads định vị trên bề mặt CeO2(111). (a) nhìn từ bên cạnh và (b) nhìn từ trên xuống Xem tại trang 49 của tài liệu.
Hình 4.6. Cấu trúc hình học tối ưu của (PtO)ads định vị trên bề mặt CeO2(111) (a) nhìn từ bên cạnh và (b) nhìn từ trên xuống  - Nghiên cứu cấu trúc điện tử của chất xúc tác đơn nguyên tử kim loại pt trên nền oxit ceo2

Hình 4.6..

Cấu trúc hình học tối ưu của (PtO)ads định vị trên bề mặt CeO2(111) (a) nhìn từ bên cạnh và (b) nhìn từ trên xuống Xem tại trang 50 của tài liệu.
Hình 4.8. Cấu trúc hình học tối ưu của (PtO2)ads định vị trên bề mặt CeO2(111). (a) nhìn từ bên cạnh và (b) nhìn từ trên xuống  - Nghiên cứu cấu trúc điện tử của chất xúc tác đơn nguyên tử kim loại pt trên nền oxit ceo2

Hình 4.8..

Cấu trúc hình học tối ưu của (PtO2)ads định vị trên bề mặt CeO2(111). (a) nhìn từ bên cạnh và (b) nhìn từ trên xuống Xem tại trang 51 của tài liệu.
Hình 4.9. Cấu trúc hình học tối ưu của (Pt)subCe định vị trên bề mặt CeO2(111). (a) nhìn từ bên cạnh và (b) nhìn từ trên xuống  - Nghiên cứu cấu trúc điện tử của chất xúc tác đơn nguyên tử kim loại pt trên nền oxit ceo2

Hình 4.9..

Cấu trúc hình học tối ưu của (Pt)subCe định vị trên bề mặt CeO2(111). (a) nhìn từ bên cạnh và (b) nhìn từ trên xuống Xem tại trang 52 của tài liệu.
Bảng 1. Chiều dài liên kết của Pt với các nguyên tử O (r(Pt-O)) và điện tích - Nghiên cứu cấu trúc điện tử của chất xúc tác đơn nguyên tử kim loại pt trên nền oxit ceo2

Bảng 1..

Chiều dài liên kết của Pt với các nguyên tử O (r(Pt-O)) và điện tích Xem tại trang 53 của tài liệu.
Bảng 2. Tần số dao động của CO hấp phụ trên bề mặt CeO2(111) và trên các đơn nguyên tử Pt gắn trên bề mặt CeO2(111) từ các nghiên cứu thực nghiệm  - Nghiên cứu cấu trúc điện tử của chất xúc tác đơn nguyên tử kim loại pt trên nền oxit ceo2

Bảng 2..

Tần số dao động của CO hấp phụ trên bề mặt CeO2(111) và trên các đơn nguyên tử Pt gắn trên bề mặt CeO2(111) từ các nghiên cứu thực nghiệm Xem tại trang 55 của tài liệu.
Hình 4.11. Cấu trúc hình học tối ưu của CO hấp phụ trên bề mặt CeO2(111). (a) nhìn từ bên cạnh và (b) nhìn từ trên xuống  - Nghiên cứu cấu trúc điện tử của chất xúc tác đơn nguyên tử kim loại pt trên nền oxit ceo2

Hình 4.11..

Cấu trúc hình học tối ưu của CO hấp phụ trên bề mặt CeO2(111). (a) nhìn từ bên cạnh và (b) nhìn từ trên xuống Xem tại trang 56 của tài liệu.
Hình 4.12. Cấu trúc hình học tối ưu của CO hấp phụ trên (Pt)ads đính trên bề mặt CeO2(111) - Nghiên cứu cấu trúc điện tử của chất xúc tác đơn nguyên tử kim loại pt trên nền oxit ceo2

Hình 4.12..

Cấu trúc hình học tối ưu của CO hấp phụ trên (Pt)ads đính trên bề mặt CeO2(111) Xem tại trang 57 của tài liệu.
Hình 4.13. Cấu trúc hình học tối ưu của CO hấp phụ trên (PtOH)ads đính trên bề mặt CeO2(111) - Nghiên cứu cấu trúc điện tử của chất xúc tác đơn nguyên tử kim loại pt trên nền oxit ceo2

Hình 4.13..

Cấu trúc hình học tối ưu của CO hấp phụ trên (PtOH)ads đính trên bề mặt CeO2(111) Xem tại trang 58 của tài liệu.
Hình 4.14. Cấu trúc hình học tối ưu của CO hấp phụ trên (PtO)ads đính trên bề mặt CeO2(111) - Nghiên cứu cấu trúc điện tử của chất xúc tác đơn nguyên tử kim loại pt trên nền oxit ceo2

Hình 4.14..

Cấu trúc hình học tối ưu của CO hấp phụ trên (PtO)ads đính trên bề mặt CeO2(111) Xem tại trang 59 của tài liệu.
Hình 4.16. Cấu trúc hình học tối ưu của CO hấp phụ trên (PtO2)ads đính trên bề mặt CeO2(111) - Nghiên cứu cấu trúc điện tử của chất xúc tác đơn nguyên tử kim loại pt trên nền oxit ceo2

Hình 4.16..

Cấu trúc hình học tối ưu của CO hấp phụ trên (PtO2)ads đính trên bề mặt CeO2(111) Xem tại trang 60 của tài liệu.
Hình 4.17. Cấu trúc hình học tối ưu của CO hấp phụ trên (Pt)subCe đính trên bề mặt CeO2(111) - Nghiên cứu cấu trúc điện tử của chất xúc tác đơn nguyên tử kim loại pt trên nền oxit ceo2

Hình 4.17..

Cấu trúc hình học tối ưu của CO hấp phụ trên (Pt)subCe đính trên bề mặt CeO2(111) Xem tại trang 61 của tài liệu.
Hình 4.18. Cấu trúc hình học tối ưu của CO hấp phụ trên (Pt)subO đính trên bề mặt CeO2(111) - Nghiên cứu cấu trúc điện tử của chất xúc tác đơn nguyên tử kim loại pt trên nền oxit ceo2

Hình 4.18..

Cấu trúc hình học tối ưu của CO hấp phụ trên (Pt)subO đính trên bề mặt CeO2(111) Xem tại trang 62 của tài liệu.
Bảng 3. Đặc tính của CO hấp phụ trên các dạng cấu trúc đơn nguyên tử Pt gắn - Nghiên cứu cấu trúc điện tử của chất xúc tác đơn nguyên tử kim loại pt trên nền oxit ceo2

Bảng 3..

Đặc tính của CO hấp phụ trên các dạng cấu trúc đơn nguyên tử Pt gắn Xem tại trang 62 của tài liệu.
Hình 4.19. Cấu trúc hình học tối ưu của cụm Pt3 đính trên bề mặt CeO2(111).(a) nhìn từ bên cạnh và (b) nhìn từ trên xuống - Nghiên cứu cấu trúc điện tử của chất xúc tác đơn nguyên tử kim loại pt trên nền oxit ceo2

Hình 4.19..

Cấu trúc hình học tối ưu của cụm Pt3 đính trên bề mặt CeO2(111).(a) nhìn từ bên cạnh và (b) nhìn từ trên xuống Xem tại trang 63 của tài liệu.
Hình 4.20. Cấu trúc hình học tối ưu của CO hấp phụ trên cụm Pt3 đính trên bề mặt CeO2(111), nhìn từ bên cạnh (bên trái) và nhìn từ trên xuống (bên phải) - Nghiên cứu cấu trúc điện tử của chất xúc tác đơn nguyên tử kim loại pt trên nền oxit ceo2

Hình 4.20..

Cấu trúc hình học tối ưu của CO hấp phụ trên cụm Pt3 đính trên bề mặt CeO2(111), nhìn từ bên cạnh (bên trái) và nhìn từ trên xuống (bên phải) Xem tại trang 64 của tài liệu.
Bảng 4. Chiều dài liên kết Pt-Pt (r(Pt-Pt)) trong cụm Pt3, chiều dài liên kết giữa - Nghiên cứu cấu trúc điện tử của chất xúc tác đơn nguyên tử kim loại pt trên nền oxit ceo2

Bảng 4..

Chiều dài liên kết Pt-Pt (r(Pt-Pt)) trong cụm Pt3, chiều dài liên kết giữa Xem tại trang 65 của tài liệu.
Bảng 5. Đặc tính của CO hấp phụ trên cụm Pt3 gắn trên bề mặt CeO2(111). Ví trí - Nghiên cứu cấu trúc điện tử của chất xúc tác đơn nguyên tử kim loại pt trên nền oxit ceo2

Bảng 5..

Đặc tính của CO hấp phụ trên cụm Pt3 gắn trên bề mặt CeO2(111). Ví trí Xem tại trang 65 của tài liệu.

Mục lục

  • Tóm tắt tiếng Việt - tiếng Anh

  • Chương 4. Kết quả và thảo luận

  • Tài liệu tham khảo

Tài liệu cùng người dùng

Tài liệu liên quan