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对缺陷 ZnS 表面 $CO_{2}$ 活化的洞察

材料科学 2026-01-21 v1 化学物理

摘要

在本工作中,我们利用近环境压力 X 射线光电子能谱测量 (NAP-XPS) 和密度泛函理论计算 (DFT) 研究了 ZnS 上的 CO2CO_{2} 活化。我们的 NAP-XPS 实验表明,在 CO2CO_{2} 气氛(最高至 0.55 mbar0.55 \ mbar)中加热至 473 K473 \ K 以上时,CO2CO_{2} 吸附在缺陷 ZnS 表面上。即使在超高真空下冷却至室温后,仍可检测到 CO2CO_{2} 吸附特征。我们的 DFT 计算表明,在含有锌空位的 ZnS 表面上,CO2CO_{2} 吸附在能量上是有利的,突出了缺陷位点作为关键吸附中心的作用。此外,与在无缺陷表面上观察到的吸热行为相反,缺陷 ZnS 表面上的氧吸附是放热的。这些发现有助于更深入地理解缺陷驱动的表面反应性,并可能为用于 CO2CO_{2} 捕获和再利用的 ZnS 基催化剂的设计提供参考。

关键词

引用

@article{arxiv.2601.13434,
  title  = {Insights into $CO_{2}$ activation on defective ZnS surfaces},
  author = {P. R. A de Oliveira and P. Venezuela and F. Stavale and J. A. Boscoboinik},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2601.13434},
  year   = {2026}
}