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11.05.2018 | Original Paper | Ausgabe 9-11/2018

Topics in Catalysis 9-11/2018

Isotope Effect of Hot Electrons Generated on Pt Nanoparticle Surfaces Under H2 and D2 Oxidation

Zeitschrift:
Topics in Catalysis > Ausgabe 9-11/2018
Autoren:
Hyosun Lee, Ievgen I. Nedrygailov, Si Woo Lee, Jeong Young Park
Wichtige Hinweise

Electronic supplementary material

The online version of this article (https://​doi.​org/​10.​1007/​s11244-018-0947-9) contains supplementary material, which is available to authorized users.

Abstract

Hot electrons are generated when an exothermic chemical reaction takes place on the surface of a metal catalyst. Detection of these electrons using a catalytic nanodiode based on a metal-semiconductor Schottky junction can shed light on the mechanisms for energy transfer between the reacting molecules and the catalyst. Here, we present a study on the isotope effect of hot electron generation during the catalytic water formation reaction on platinum nanoparticles. To elucidate the isotope effect of hot electrons and to distinguish the reaction steps responsible for the creation of hot electrons, we carried out H2 and D2 oxidation reactions. We also considered the dependence of hot electron flux across the nanodiode on the temperature and geometry of the catalyst. Based on these results, we conclude that the observed effect of hot electron creation is mainly associated with energy released during the surface reaction of adsorbed hydrogen atoms and hydroxyl radicals, i.e. \({\text{H}}+{\text{OH}} \to {{\text{H}}_2}{\text{O,}}\) at high gas pressure.

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Zusatzmaterial
Supplementary material 1 (PDF 495 KB)
11244_2018_947_MOESM1_ESM.pdf
Literatur
Über diesen Artikel

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