来源:Frontiers in Energy 发布时间:2023/4/3 9:54:11
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FIE|前沿研究:氧空穴对CO2在不同相ZrO2上吸附活化的强化作用

论文标题:Enhanced performance of oxygen vacancies on CO2 adsorption and activation over different phases of ZrO2(前沿研究:氧空穴对CO2在不同相ZrO2上吸附活化的强化作用)

期刊:Frontiers in Energy

作者:Juntian NIU, Cunxin ZHANG, Haiyu LIU, Yan JIN, Riguang ZHANG

发表时间:15 Jan 2023

DOI:10.1007/s11708-023-0867-7

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图文导读

Abstract

The effect of oxygen vacancies on the adsorption and activation of CO2 on the surface of different phases of ZrO2 is investigated by density functional theory (DFT) calculations. The calculations show that the oxygen vacancies contribute greatly to both the adsorption and activation of CO2. The adsorption energy of CO2 on the c-ZrO2, t-ZrO2 and, m-ZrO2 surfaces is enhanced to 5, 4, and 3 folds with the help of oxygen vacancies, respectively. Moreover, the energy barrier of CO2 dissociation on the defective surfaces of c-ZrO2, t-ZrO2, and m-ZrO2 is reduced to 1/2, 1/4, and 1/5 of the perfect surface with the assistance of oxygen vacancies. Furthermore, the activation of CO2 on the ZrO2 surface where oxygen vacancies are present, and changes from an endothermic reaction to an exothermic reaction. This finding demonstrates that the presence of oxygen vacancies promotes the activation of CO2 both kinetically and thermodynamically. These results could provide guidance for the high-efficient utilization of CO2 at an atomic scale.

Graphical abstract

阅读原文请点击“Enhanced performance of oxygen vacancies on CO2 adsorption and activation over different phases of ZrO2

中文介绍

【Front. Energy研究论文】太原理工大学牛俊天:氧空穴对CO2在不同相ZrO2上吸附活化的强化作用

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