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华东理工大学破解二氧化铈表面氧缺陷结构
2016年03月23日 发布 分类:技术前沿 点击量:6818
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近日,华东理工大学化学学院计算化学中心,龚学庆教授课题组的研究成果,《氧空位在二氧化铈(111)面的聚集行为:羟基的关键作用》,【 “Clustering of oxygen vacancies atCeO2(111): Critical role of hydroxyls”】化解了该研究领域对二氧化铈表面氧缺陷结构多年的争论。

 

 

龚学庆教授及其博士生吴新平利用密度泛函理论(DFT)计算,创新性地提出并证实一种令人意想不到的解释模型,即材料当中难以去除的羟基诱导了氧缺陷的聚集,能量上最优及次优的聚集形式恰好是直线形及三角形,与实验结果完全吻合。


近20年来,许多实验学家利用扫描隧道显微镜(STM)及原子力显微镜(AFM)研究了稀土二氧化铈(CeO2)(111)面上的表面氧缺陷结构,观测到高还原的CeO2(111)表面的氧缺陷有聚集倾向,并且主要以直线形和三角形为主。而诸多理论学家的计算结果却与之相悖,指出氧缺陷之间存在“排斥作用”,倾向于单个存在,导致了实验与理论长达数十年的争论。


该研究工作不仅化解了二氧化铈表面氧缺陷结构数十年来的争论,并且更加规范了缺陷模型,将有助于研究其它可还原性金属氧化物的缺陷结构及其物化性质。

 

粉体圈·郜白

参考来源:华东理工大学化学学院


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