Dissociation of CO2 on rhodium nanoclusters (Rh13) in various structures supported on unzipped graphene oxide – a DFT study

文献情報

出版日 2015-03-24
DOI 10.1039/C5CP01121C
インパクトファクター 3.676
著者

Chun-Chih Chang, Jia-Jen Ho


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要旨

The catalytic activity of rhodium nanoclusters (Rh13) on unzipped graphene oxide (Rh13/UGO) has been investigated for comparison with Rh13 nanoclusters and Rh(111) surfaces. The binding energy of Rh atoms on UGO is less than the cohesive energy (−5.75 eV) of bulk Rh, indicating that the Rh atoms adsorbed on UGO tend to collect into clusters. We systematically calculated the adsorption energies of CO2 on Rh13 nanoclusters in various stable shapes on unzipped graphene oxide; Rh13-Ih/UGO had the highest energy (where the Ih represents icosahedral shape), −1.18 eV, with the C–O bond being elongated from 1.17 to 1.29 Å; the barrier to dissociation of CO2 on Rh13-Ih/UGO is, accordingly, the smallest (Ea = 0.45 eV), indicating that Rh13-Ih/UGO might act as an effective material to adsorb and activate the scission of the C–O bond of CO2. The calculated data required to support all evidence of this result, including the electronic distribution and the density of states, are provided.

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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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