Adsorption of CO2 on oxidized, defected, hydrogen and oxygen covered rutile (1 × 1)-TiO2(110)

文献情報

出版日 2006-09-14
DOI 10.1039/B609768E
インパクトファクター 3.676
著者

S. Funk, U. Burghaus


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要旨

Presented are initial, S0 and coverage, Θ, dependent S(Θ), adsorption probability measurements of CO2 as a function of impact energy, Ei = 0.12–1.3 eV, adsorption temperature, Ts = 85–300 K, hydrogen and oxygen pre-exposure, as well as density of defects, Γ, as varied by annealing (T = 600–900 K) and Ar+ ion sputtering (dose χAr at 600 eV at 85 K) of a rutile (1 × 1) TiO2(110) surface. The defect densities were qualitatively characterized by thermal desorption spectroscopy (TDS) of CO2. The CO2 TDS curves consisted of two structures that can be assigned to adsorption on pristine and oxygen vacancy sites, in agreement with earlier studies. S0 decreased linearly with Ei and was independent of Ts. The adsorption dynamics were dominated by the effect of precursor states leading to Kisliuk-like shapes over the Ei and Ts range studied. Oxygen vacancy sites reduced S0 of CO2. Preadsorbed oxygen blocked preferentially defect sites, which led to an increase in S0. Hydrogen preadsorption results in physical site blocking with decreased S0 as H-preexposure increased, while the shape of S(Θ) curves was conserved. In contrast to oxygen, hydrogen does not adsorb preferentially on defect sites. The adsorption probability data were parameterized by analytic functions (Kisliuk model) and by Monte Carlo simulations (MCSs).

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掲載誌

Physical Chemistry Chemical Physics

Physical Chemistry Chemical Physics
CiteScore: 5.5
自己引用率: 10.3%
年間論文数: 3036

Physical Chemistry Chemical Physics (PCCP) is an international journal co-owned by 19 physical chemistry and physics societies from around the world. This journal publishes original, cutting-edge research in physical chemistry, chemical physics and biophysical chemistry. To be suitable for publication in PCCP, articles must include significant innovation and/or insight into physical chemistry; this is the most important criterion that reviewers and Editors will judge against when evaluating submissions. The journal has a broad scope and welcomes contributions spanning experiment, theory, computation and data science. Topical coverage includes spectroscopy, dynamics, kinetics, statistical mechanics, thermodynamics, electrochemistry, catalysis, surface science, quantum mechanics, quantum computing and machine learning. Interdisciplinary research areas such as polymers and soft matter, materials, nanoscience, energy, surfaces/interfaces, and biophysical chemistry are welcomed if they demonstrate significant innovation and/or insight into physical chemistry. Joined experimental/theoretical studies are particularly appreciated when complementary and based on up-to-date approaches.

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