氧化铈表面吸附CO的振动频率：常规DFT方法的挑战
材料科学
2020-12-30 v1
摘要
在铈基催化中，决定暴露晶面的催化剂颗粒形状深刻影响其反应活性。吸附一氧化碳（CO）的振动频率可作为识别暴露表面晶面的灵敏探针，前提是存在明确单晶表面的参考数据及确定的理论归属。我们研究了CO在CeO2(110)和(111)表面的吸附，并通过与单晶CeO2表面最先进的红外光谱实验对比，表明常用的DFT(PBE)+U方法不能提供可靠的CO振动频率。良好吻合需要采用HSE06泛函的杂化DFT方法。常规DFT的失效可归因于其无法准确描述控制CO吸附时C-O键长变化及CO力常数的、具有晶面与构型特异性的给电子与反馈键效应。因此，我们的发现为实验的详细解释提供了理论基础，并为表征更复杂的情形（包括氧空位与金属吸附原子）开辟了路径。
引用
@article{arxiv.2011.06419,
title = {Vibrational Frequencies of Cerium Oxide-Bound CO: A Challenge for Conventional DFT Methods},
author = {Pablo G. Lustemberg and Philipp Pleßow and Yuemin Wang and Chengwu Yang and Alexei Nefedov and Felix Studt and Christof Wöll and M. Verónica Ganduglia-Pirovano},
journal= {arXiv preprint arXiv:2011.06419},
year = {2020}
}