CHƯƠNG 4 .KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
4.2. Đặc tính cấu trúc của bề mặt CeO2(111)
Từ các tính tốn lý thuyết cũng như kết quả thực nghiệm cho thấy bề mặt CeO2(111) là bền nhất và được sử dụng phổ biến trong các quá trình xúc tác và hấp phụ. Do đó chúng tơi khảo sát bề mặt này và cấu trúc của CeO2(111) được thể hiện ở Hình 4.2. Dựa trên cơ sở các nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm trước đây,87,88 chúng tơi xây dựng mơ hình gồm 9 lớp nguyên tử xen kẽ giữa Ce và O, trong đó 3 lớp nguyên tử dưới cùng được cố định vị trí như trong dạng khối lớn, còn các nguyên tử ở
dạng khối lớn thì chiều dài liên kết của Ce và O trên bề mặt bị kéo dài khoảng 0,03 Å, và góc Ce-O-Ce tăng nhẹ khoảng 0,2 deg., kết quả này khá phù hợp với những nghiên cứu trước đây.81,89 Sự thay đổi chiều dài liên kết và góc liên kết giữa các nguyên tử Ce và O ở bề mặt CeO2(111) là do sự giảm số liên kết so với các nguyên tử cùng loại nằm sâu bên trong hay trong ở cấu trúc dạng lớn. Các nguyên tử Ce liên kết với 8 nguyển tử O và nguyên tử O liên kết với 4 nguyên tử Ce lân cận trong CeO2 dạng khối lớn hay bên trong của bề mặt CeO2(111), trong khi đó các nguyên tử Ce bề mặt liên kết với 7 nguyên tử O và các nguyên tử O liên kết với 3 nguyên tử Ce, (Hình 4.2). Do sự giảm số liên kết của các nguyên tử Ce và O bề mặt nên thường được gọi là các nguyên tử chưa bão hòa liên kết và có hoạt tính cao. Chính vì vậy bề mặt CeO2(111) thường được áp dụng trong các quá trình xúc tác hay hấp phụ.
Hình 4.2. Mơ hình cấu trúc của bề mặt CeO2(111). (a) nhìn từ bên cạnh và (b) nhìn từ trên xuống