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Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions B 5/2015

01.10.2015

Density Functional Theory Study on the Carbon-Adhering Reaction on Fe3O4(111) Surface

verfasst von: Hong Zhong, Liangying Wen, Chong Zou, Shengfu Zhang, Chenguang Bai

Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions B | Ausgabe 5/2015

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Abstract

The density functional theory (DFT) has been employed to investigate the carbon-adhering reaction on Fe3O4(111) surface, which consists of two steps: (1) the adsorption of CO onto the Fe3O4(111) surface and (2) the second CO seizes an O atom from CO, which adsorbed on the surface, to form a CO2 molecule and the C atom left behind adheres onto the Fe3O4(111) surface. At step 1, there are five stable configurations of CO adsorbed onto Feoct2-terminated Fe3O4(111) surface and four stable formations of CO adsorbed onto the Fetet1-terminated Fe3O4(111) surface. The top configurations of these two surfaces are most stable. Moreover, a density of the state (DOS) analysis is used to investigate the bonding mechanism of CO adsorbed onto these two surfaces. The results reveal the new C-O bonds generation on two surfaces, which is important and necessary for the formation of a CO2 molecule. Besides, the transition states (TS) are searched to analyze the energy barrier in the process of CO2 desorption from two surfaces. The result indicates that the oxidation reaction of adsorbed CO molecule and surface O atom is feasible. For step 2, the result shows that the carbon-adhering reaction occurs only on the top site of Feoct2 atom and the magnetite plays a catalytic role in the carbon-adhering reaction process.

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Metadaten
Titel
Density Functional Theory Study on the Carbon-Adhering Reaction on Fe3O4(111) Surface
verfasst von
Hong Zhong
Liangying Wen
Chong Zou
Shengfu Zhang
Chenguang Bai
Publikationsdatum
01.10.2015
Verlag
Springer US
Erschienen in
Metallurgical and Materials Transactions B / Ausgabe 5/2015
Print ISSN: 1073-5615
Elektronische ISSN: 1543-1916
DOI
https://doi.org/10.1007/s11663-015-0379-x

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