Electronic and geometric structure of the copper-ceria interface on Cu/CeO2 catalysts
Electronic and geometric structure of the copper-ceria interface on Cu/CeO2 catalysts
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Cu/CeO2 催化剂上铜-二氧化铈界面的电子和几何结构
DOI：
10.1016/s1872-2067(20)63540-9
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发表时间：
2020-06
影响因子：
16.5
通讯作者：
Wenjie Shen
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Yan Zhou;Aling Chen;Jing Ning;Wenjie Shen
Cu/CeO 2催化剂中活性中心的原子结构与Cu-CeO 2相互作用密切相关。氧化铈的形状和铜的负载量都影响铜物种在氧化铈表面的化学键合以及相关界面的电子和几何特征。纳米结构的二氧化铈，包括颗粒（多面体）、棒和立方体，为铜物质提供锚定位点。（111）、（110）和（100）晶面的原子排列和化学性质（根据氧化铈的形状优先暴露）决定了铜-氧化铈相互作用，进而决定了它们的催化性质。此外，金属负载显著影响铜物质在具有特定形状的二氧化铈上的分散，形成铜层、簇和纳米颗粒。较低的铜含量导致铜单层和/或双层，而较高的铜负载导致多层簇和刻面颗粒。活性中心通常是通过金属物种中的铜原子与氧化铈上的氧空位之间的相互作用产生的，这与氧化铈形状所控制的表面氧空位的数量和密度密切相关。
The atomic structure of the active sites in Cu/CeO2catalysts is intimately associated with the copper-ceria interaction. Both the shape of ceria and the loading of copper affect the chemical bonding of copper species on ceria surfaces and the electronic and geometric character of the relevant interfaces. Nanostructured ceria, including particles (polyhedra), rods, and cubes, provides anchoring sites for the copper species. The atomic arrangements and chemical properties of the (111), (110) and (100) facets, preferentially exposed depending on the shape of ceria, govern the copper-ceria interactions and in turn determine their catalytic properties. Also, the metal loading significantly influences the dispersion of copper species on ceria with a specific shape, forming copper layers, clusters, and nanoparticles. Lower copper contents result in copper monolayers and/or bilayers while higher copper loadings lead to multi-layered clusters and faceted particles. The active sites are usually generated via interactions between the copper atoms in the metal species and the oxygen vacancies on ceria, which is closely linked to the number and density of surface oxygen vacancies dominated by the shape of ceria.
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