Mechanisms of enhanced sulfur tolerance on samarium (Sm)-doped cerium oxide (CeO2) from first principles

文献情報

出版日 2014-04-01
DOI 10.1039/C4CP00777H
インパクトファクター 3.676
著者

Hee Su Kim, Sung Pil Yoon, Jonghee Han, Chang Won Yoon, Sun Hee Choi, Suk Woo Nam, Hyung Chul Ham


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要旨

The role of samarium (Sm) 4f states and Sm-perturbed O 2p states in determining the sulfur tolerance of Sm-doped CeO2 was elucidated by using the density functional theory (DFT) + U calculation. We find that the sulfur tolerance of Sm-doped CeO2 is closely related to the modification of O 2p states by the strong interaction between Sm 4f and O 2p states. In particular, the availability of unoccupied O 2p states near the Fermi level is responsible for enhancing the sulfur tolerance of Sm-doped CeO2 compared to the pure CeO2 by increasing the activity of the surface lattice oxygen toward sulfur adsorption, by weakening the interaction between Sm–O, and by increasing the migration tendency of the subsurface oxygen ion toward the surface.

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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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