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Erschienen in: Topics in Catalysis 10-13/2014

01.06.2014 | Original Paper

Coverage and Substrate Effects on the Structural Change of FeOx Nanostructures Supported on Pt

verfasst von: Mingming Wei, Qiang Fu, Aiyi Dong, Zhou-jun Wang, Xinhe Bao

Erschienen in: Topics in Catalysis | Ausgabe 10-13/2014

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Abstract

Structural changes of FeOx nanostructures supported on Pt(111) and Pt foil with response to oxidation and reduction treatments in O2 and H2 atmospheres upto 1.0 bar have been investigated by using X-ray photoelectron spectroscopy and scanning tunneling microscopy. We show that submonolayer O–Fe bilayer (FeO) structure on Pt(111) can be transformed to O–Fe–O trilayer (FeO2) upon oxidation in 5.0 × 10−6 mbar O2, while the FeO to FeO2 transformation happens over the full FeO film only with the O2 partial pressure above 1.0 × 10−3 mbar. Reduction of the submonolayer FeO2 structure back to the FeO structure occurs when exposed to 1.0 mbar H2 at room temperature (RT). In contrast, the full FeO2 structure can be kept even under 1.0 bar H2 exposure condition. The FeOx coverage and FeOx/Pt boundary play a critical role in the redox behavior of the supported FeOx nanostructures. Furthermore, we show that the FeOx nanostructures supported on Pt foil can be oxidized in a similar way as those on the Pt(111) surface. However, the Pt foil supported FeO2 nanostructures can be more deeply reduced to the state close to metallic Fe in 1.0 mbar H2 at RT. The close-packed Pt(111) surface exhibits a stronger confinement effect on the FeO overlayer than the open polycrystalline Pt surface.

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Metadaten
Titel
Coverage and Substrate Effects on the Structural Change of FeOx Nanostructures Supported on Pt
verfasst von
Mingming Wei
Qiang Fu
Aiyi Dong
Zhou-jun Wang
Xinhe Bao
Publikationsdatum
01.06.2014
Verlag
Springer US
Erschienen in
Topics in Catalysis / Ausgabe 10-13/2014
Print ISSN: 1022-5528
Elektronische ISSN: 1572-9028
DOI
https://doi.org/10.1007/s11244-014-0248-x

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