Cobalt and cobalt carbide on alumina/NiAl(110) as model catalysts
Cobalt and cobalt carbide on alumina/NiAl(110) as model catalysts
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氧化铝/NiAl(110) 上的钴和碳化钴作为模型催化剂
DOI：
10.1039/c7cy01806a
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发表时间：
2017-12
影响因子：
5
通讯作者：
Niemantsverdriet J. W.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Zhang Tianfu;Wu Jingsong;Xu Yuqun;Wang Xiaoping;Ni Jun;Li Yongwang;Niemantsverdriet J. W.
钴是费托合成的重要催化剂，在合成气（CO + H2）反应条件下，特别是在富含CO的混合物中，可以形成碳化钴。由于碳化钴被认为是一种促进剂，可以在 CO 加氢过程中带来显着的选择性变化，因此我们有兴趣使用表面科学方法对其进行研究，以了解其与重要反应中间体的相互作用。在本研究中，我们使用NiAl(110)表面制备平坦的氧化铝薄膜并在其上制备钴和碳化钴。我们发现钴在氧化铝/NiAlIJ110 上的热稳定性高达 800 K。不同的制备温度会导致不同的表面形貌。碳化钴是通过在 C2H4 环境中蒸发钴而获得的，XPS 光谱中碳化物碳的 283.3 eV 处和碳化钴上化学吸附的 CO 的 286.2 eV 处出现 C 1s 峰证明了这一点。 STM 显示了典型尺寸为 100 nm × 50 nm 的大碳化钴晶体。结果表明，氧化铝/NiAlIJ110 上的钴和碳化钴可以作为研究结构、吸附和催化性能的合适模型系统。
Cobalt is an important catalyst for Fischer–Tropsch synthesis, and it can form cobalt carbide under syngas (CO + H2) reaction conditions, especially in CO-rich mixtures. As cobalt carbide has been credited as a promoter which brings about significant selectivity changes in CO hydrogenation, we are interested in studying it using a surface science approach, to understand its interaction with important reaction intermediates. In the present study, we use a NiAl(110) surface to produce a flat alumina film and prepare cobalt and cobalt carbide thereon. We find that cobalt is thermally stable up to 800 K on alumina/NiAlIJ110). Different preparation temperatures result in different morphologies of the surface. Cobalt carbide is obtained by evaporating cobalt in an C2H4 environment, as proved by the appearance of a C 1s peak at 283.3 eV of carbidic carbon and at 286.2 eV of chemisorbed CO on cobalt carbide in the XPS spectra. Large cobalt carbide crystals with a typical size of 100 nm × 50 nm are revealed by STM. The results show that cobalt.and cobalt carbide on alumina/NiAlIJ110) can serve as suitable model systems for studying structures, adsorption and catalytic properties.
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