Skip to main content
Erschienen in: Topics in Catalysis 12-13/2018

11.05.2018 | Original Paper

Sm on CeO2(111): A Case for Ceria Modification via Strong Metal–Ceria Interaction

verfasst von: Yan Wang, Shanwei Hu, Qian Xu, Huanxin Ju, Junfa Zhu

Erschienen in: Topics in Catalysis | Ausgabe 12-13/2018

Einloggen

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

The growth, electronic structure and stability of Sm on ordered CeO2(111) thin films grown on Cu(111) were investigated by means of X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), low energy electron diffraction, and scanning tunneling microscopy (STM). Metallic samarium was deposited on the CeO2(111) surface by thermal evaporation under ultrahigh vacuum conditions at room temperature. The XPS data suggest that metallic Sm is oxidized to Sm3+ upon the deposition of Sm on CeO2, accompanied by the reduction of Ce4+ to Ce3+. With increasing the Sm coverage, the concentration of Ce3+ increases monotonically. After depositing 6 ML of Sm, only Ce3+ is observed within the detection depth of XPS. The STM results indicate that Sm exhibits a two-dimensional growth on the CeO2(111) surface at low coverages. Annealing to higher temperatures leads to the agglomeration of Sm particles and concurrent diffusion of Sm into the ceria film. These results illustrate that Sm can modify both the electronic and structural properties of ceria.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Literatur
1.
Zurück zum Zitat Bera P, Patil KC, Jayaram V, Subbanna GN, Hegde MS (2000) J Catal 196(2):293–301CrossRef Bera P, Patil KC, Jayaram V, Subbanna GN, Hegde MS (2000) J Catal 196(2):293–301CrossRef
2.
3.
Zurück zum Zitat Sasirekha N, Sangeetha P, Chen Y-W (2014) J Phys Chem C 118(28):15226–15233CrossRef Sasirekha N, Sangeetha P, Chen Y-W (2014) J Phys Chem C 118(28):15226–15233CrossRef
4.
Zurück zum Zitat Perez Ferrandez DM, Herguedas Fernandez I, Teley MPG, de Croon MHJM., Schouten JC, Nijhuis TA (2015) J Catal 330:396–405CrossRef Perez Ferrandez DM, Herguedas Fernandez I, Teley MPG, de Croon MHJM., Schouten JC, Nijhuis TA (2015) J Catal 330:396–405CrossRef
6.
Zurück zum Zitat Guzman J, Carrettin S, Fierro-Gonzalez JC, Hao Y, Gates BC, Corma A (2005) Angew Chem Int Ed 44(30):4778–4781CrossRef Guzman J, Carrettin S, Fierro-Gonzalez JC, Hao Y, Gates BC, Corma A (2005) Angew Chem Int Ed 44(30):4778–4781CrossRef
7.
11.
Zurück zum Zitat Rodriguez JA, Ma S, Liu P, Hrbek J, Evans J, Pérez M (2007) Science 318(5857):1757CrossRef Rodriguez JA, Ma S, Liu P, Hrbek J, Evans J, Pérez M (2007) Science 318(5857):1757CrossRef
13.
Zurück zum Zitat Dvořák F, Stetsovych O, Steger M, Cherradi E, Matolínová I, Tsud N, Škoda M, Skála T, Mysliveček J, Matolín V (2011) J Phys Chem C 115(15):7496–7503CrossRef Dvořák F, Stetsovych O, Steger M, Cherradi E, Matolínová I, Tsud N, Škoda M, Skála T, Mysliveček J, Matolín V (2011) J Phys Chem C 115(15):7496–7503CrossRef
14.
Zurück zum Zitat Staudt T, Lykhach Y, Hammer L, Schneider MA, Matolín V, Libuda J (2009) Surf Sci 603(23):3382–3388CrossRef Staudt T, Lykhach Y, Hammer L, Schneider MA, Matolín V, Libuda J (2009) Surf Sci 603(23):3382–3388CrossRef
15.
Zurück zum Zitat Šutara F, Cabala M, Sedláček L, Skála T, Škoda M, Matolín V, Prince KC, Cháb V (2008) Thin Solid Films 516(18):6120–6124CrossRef Šutara F, Cabala M, Sedláček L, Skála T, Škoda M, Matolín V, Prince KC, Cháb V (2008) Thin Solid Films 516(18):6120–6124CrossRef
16.
Zurück zum Zitat Lu JL, Gao HJ, Shaikhutdinov S, Freund HJ (2006) Surf Sci 600(22):5004–5010CrossRef Lu JL, Gao HJ, Shaikhutdinov S, Freund HJ (2006) Surf Sci 600(22):5004–5010CrossRef
17.
Zurück zum Zitat Grinter DC, Ithnin R, Pang CL, Thornton G (2010) J Phys Chem C 114(40):17036–17041CrossRef Grinter DC, Ithnin R, Pang CL, Thornton G (2010) J Phys Chem C 114(40):17036–17041CrossRef
18.
Zurück zum Zitat Matolín V, Johánek V, Škoda M, Tsud N, Prince KC, Skála T, Matolínová I (2010) Langmuir 26(16):13333–13341CrossRefPubMed Matolín V, Johánek V, Škoda M, Tsud N, Prince KC, Skála T, Matolínová I (2010) Langmuir 26(16):13333–13341CrossRefPubMed
19.
Zurück zum Zitat Happel M, Mysliveček J, Johánek V, Dvořák F, Stetsovych O, Lykhach Y, Matolín V, Libuda J (2012) J Catal 289:118–126CrossRef Happel M, Mysliveček J, Johánek V, Dvořák F, Stetsovych O, Lykhach Y, Matolín V, Libuda J (2012) J Catal 289:118–126CrossRef
20.
Zurück zum Zitat Wilson EL, Grau-Crespo R, Pang CL, Cabailh G, Chen Q, Purton JA, Catlow CRA, Brown WA, de Leeuw NH, Thornton G (2008) J Phys Chem C 112(29):10918–10922CrossRef Wilson EL, Grau-Crespo R, Pang CL, Cabailh G, Chen Q, Purton JA, Catlow CRA, Brown WA, de Leeuw NH, Thornton G (2008) J Phys Chem C 112(29):10918–10922CrossRef
21.
Zurück zum Zitat Wilson EL, Chen Q, Brown WA, Thornton G (2007) J Phys Chem C 111(38):14215–14222CrossRef Wilson EL, Chen Q, Brown WA, Thornton G (2007) J Phys Chem C 111(38):14215–14222CrossRef
23.
Zurück zum Zitat Carrasco J, López-Durán D, Liu Z, Duchoň T, Evans J, Senanayake SD, Crumlin EJ, Matolín V, Rodríguez JA, Ganduglia-Pirovano MV (2015) Angew Chem Int Ed 54(13):3917–3921CrossRef Carrasco J, López-Durán D, Liu Z, Duchoň T, Evans J, Senanayake SD, Crumlin EJ, Matolín V, Rodríguez JA, Ganduglia-Pirovano MV (2015) Angew Chem Int Ed 54(13):3917–3921CrossRef
24.
Zurück zum Zitat Hu S, Wang Y, Wang W, Han Y, Fan Q, Feng X, Xu Q, Zhu J (2015) J Phys Chem C 119(7):3579–3588CrossRef Hu S, Wang Y, Wang W, Han Y, Fan Q, Feng X, Xu Q, Zhu J (2015) J Phys Chem C 119(7):3579–3588CrossRef
25.
Zurück zum Zitat Kong D, Wang G, Pan Y, Hu S, Hou J, Pan H, Campbell CT, Zhu J (2011) J Phys Chem C 115(14):6715–6725CrossRef Kong D, Wang G, Pan Y, Hu S, Hou J, Pan H, Campbell CT, Zhu J (2011) J Phys Chem C 115(14):6715–6725CrossRef
26.
Zurück zum Zitat Hu S, Wang W, Wang Y, Xu Q, Zhu J (2015) J Phys Chem C 119(32):18257–18266CrossRef Hu S, Wang W, Wang Y, Xu Q, Zhu J (2015) J Phys Chem C 119(32):18257–18266CrossRef
27.
Zurück zum Zitat Wang W, Hu S, Han Y, Pan X, Xu Q, Zhu J (2016) Surf Sci 653:205–210CrossRef Wang W, Hu S, Han Y, Pan X, Xu Q, Zhu J (2016) Surf Sci 653:205–210CrossRef
28.
Zurück zum Zitat Skála T, Tsud N, Prince KC, Matolín V (2011) Appl Surf Sci 257(8):3682–3687CrossRef Skála T, Tsud N, Prince KC, Matolín V (2011) Appl Surf Sci 257(8):3682–3687CrossRef
29.
Zurück zum Zitat Škoda M, Cabala M, Cháb V, Prince KC, Sedláček L, Skála T, Šutara F, Matolín V (2008) Appl Surf Sci 254(14):4375–4379CrossRef Škoda M, Cabala M, Cháb V, Prince KC, Sedláček L, Skála T, Šutara F, Matolín V (2008) Appl Surf Sci 254(14):4375–4379CrossRef
30.
Zurück zum Zitat Skála T, Šutara F, Prince KC, Matolín V (2009) J Electron Spectrosc Relat Phenom 169(1):20–25CrossRef Skála T, Šutara F, Prince KC, Matolín V (2009) J Electron Spectrosc Relat Phenom 169(1):20–25CrossRef
31.
Zurück zum Zitat Skála T, Šutara F, Cabala M, Škoda M, Prince KC, Matolín V (2008) Appl Surf Sci 254(21):6860–6864CrossRef Skála T, Šutara F, Cabala M, Škoda M, Prince KC, Matolín V (2008) Appl Surf Sci 254(21):6860–6864CrossRef
32.
Zurück zum Zitat Ginting E, Hu S, Thorne JE, Zhou Y, Zhu J, Zhou J (2013) Appl Surf Sci 283:1–5CrossRef Ginting E, Hu S, Thorne JE, Zhou Y, Zhu J, Zhou J (2013) Appl Surf Sci 283:1–5CrossRef
33.
Zurück zum Zitat Krishna K, Bueno-López A, Makkee M, Moulijn JA (2007) Appl Catal B 75(3–4):189–200CrossRef Krishna K, Bueno-López A, Makkee M, Moulijn JA (2007) Appl Catal B 75(3–4):189–200CrossRef
34.
Zurück zum Zitat Mandal S, Bando KK, Santra C, Maity S, James OO, Mehta D, Chowdhury B (2013) Appl Catal A 452:94–104CrossRef Mandal S, Bando KK, Santra C, Maity S, James OO, Mehta D, Chowdhury B (2013) Appl Catal A 452:94–104CrossRef
35.
Zurück zum Zitat Sutradhar N, Sinhamahapatra A, Pahari S, Jayachandran M, Subramanian B, Bajaj HC, Panda AB (2011) J Phys Chem C 115(15):7628–7637CrossRef Sutradhar N, Sinhamahapatra A, Pahari S, Jayachandran M, Subramanian B, Bajaj HC, Panda AB (2011) J Phys Chem C 115(15):7628–7637CrossRef
36.
Zurück zum Zitat Alaydrus M, Sakaue M, Aspera SM, Wungu TDK, Linh NH, Linh TPT, Kasai H, Ishihara T, Mohri T (2014) J Phys Soc Jpn 83(9):094707CrossRef Alaydrus M, Sakaue M, Aspera SM, Wungu TDK, Linh NH, Linh TPT, Kasai H, Ishihara T, Mohri T (2014) J Phys Soc Jpn 83(9):094707CrossRef
37.
Zurück zum Zitat Alaydrus M, Sakaue M, Aspera SM, Wungu TDK, Linh TPT, Kasai H, Ishihara T (2013) ECS Trans 57(1):2733–2739CrossRef Alaydrus M, Sakaue M, Aspera SM, Wungu TDK, Linh TPT, Kasai H, Ishihara T (2013) ECS Trans 57(1):2733–2739CrossRef
38.
39.
Zurück zum Zitat Xie T, Wang X-D, Yao M, Liu X-S, Chen Y-G (2016) RSC Adv 6(24):20349–20356CrossRef Xie T, Wang X-D, Yao M, Liu X-S, Chen Y-G (2016) RSC Adv 6(24):20349–20356CrossRef
40.
Zurück zum Zitat Kuntaiah K, Sudarsanam P, Reddy BM, Vinu A (2013) RSC Adv 3(21):7953–7962CrossRef Kuntaiah K, Sudarsanam P, Reddy BM, Vinu A (2013) RSC Adv 3(21):7953–7962CrossRef
42.
Zurück zum Zitat Torbrügge S, Cranney M, Reichling M (2008) Appl Phys Lett 93(7):073112CrossRef Torbrügge S, Cranney M, Reichling M (2008) Appl Phys Lett 93(7):073112CrossRef
43.
Zurück zum Zitat Farmer JA, Baricuatro JH, Campbell CT (2010) J Phys Chem C 114(40):17166–17172CrossRef Farmer JA, Baricuatro JH, Campbell CT (2010) J Phys Chem C 114(40):17166–17172CrossRef
44.
Zurück zum Zitat Horcas I, Fernández R, Gómez-Rodríguez JM, Colchero J, Gómez-Herrero J, Baro AM (2007) Rev Sci Instrum 78(1):013705CrossRefPubMed Horcas I, Fernández R, Gómez-Rodríguez JM, Colchero J, Gómez-Herrero J, Baro AM (2007) Rev Sci Instrum 78(1):013705CrossRefPubMed
45.
Zurück zum Zitat Dufour G, Karnatak RC, Mariot JM, Bonnelle C (1976) Chem Phys Lett 42(3):433–436CrossRef Dufour G, Karnatak RC, Mariot JM, Bonnelle C (1976) Chem Phys Lett 42(3):433–436CrossRef
47.
48.
50.
Zurück zum Zitat Skála T, Šutara F, Škoda M, Prince KC, Matolín V (2009) J Phys: Condens Matter 21(5):055005 Skála T, Šutara F, Škoda M, Prince KC, Matolín V (2009) J Phys: Condens Matter 21(5):055005
53.
Zurück zum Zitat Zhao Y, Teng B, Yang Z, Zhao Y, Zhao L, Luo M (2011) J Phys Chem C 115(33):16461–16466CrossRef Zhao Y, Teng B, Yang Z, Zhao Y, Zhao L, Luo M (2011) J Phys Chem C 115(33):16461–16466CrossRef
54.
55.
Zurück zum Zitat Baron M, Bondarchuk O, Stacchiola D, Shaikhutdinov S, Freund HJ (2009) J Phys Chem C 113(15):6042–6049CrossRef Baron M, Bondarchuk O, Stacchiola D, Shaikhutdinov S, Freund HJ (2009) J Phys Chem C 113(15):6042–6049CrossRef
56.
Zurück zum Zitat Jhang J-H, Schaefer A, Cartas W, Epuri S, Bäumer M, Weaver JF (2013) J Phys Chem C 117(41):21396–21406CrossRef Jhang J-H, Schaefer A, Cartas W, Epuri S, Bäumer M, Weaver JF (2013) J Phys Chem C 117(41):21396–21406CrossRef
57.
Zurück zum Zitat Stetsovych V, Pagliuca F, Dvořák F, Duchoň T, Vorokhta M, Aulická M, Lachnitt J, Schernich S, Matolínová I, Veltruská K, Skála T, Mazur D, Mysliveček J, Libuda J, Matolín V (2013) J Phys Chem Lett 4(6):866–871CrossRefPubMed Stetsovych V, Pagliuca F, Dvořák F, Duchoň T, Vorokhta M, Aulická M, Lachnitt J, Schernich S, Matolínová I, Veltruská K, Skála T, Mazur D, Mysliveček J, Libuda J, Matolín V (2013) J Phys Chem Lett 4(6):866–871CrossRefPubMed
58.
Zurück zum Zitat Yoshida H, Deguchi H, Miura K, Horiuchi M, Inagaki T (2001) Solid State Ionics 140(3–4):191–199CrossRef Yoshida H, Deguchi H, Miura K, Horiuchi M, Inagaki T (2001) Solid State Ionics 140(3–4):191–199CrossRef
60.
Zurück zum Zitat Vayssilov GN, Lykhach Y, Migani A, Staudt T, Petrova GP, Tsud N, Skala T, Bruix A, Illas F, Prince KC (2011) Nat Mater 10(4):310CrossRefPubMed Vayssilov GN, Lykhach Y, Migani A, Staudt T, Petrova GP, Tsud N, Skala T, Bruix A, Illas F, Prince KC (2011) Nat Mater 10(4):310CrossRefPubMed
61.
Zurück zum Zitat Skála T, Tsud N, Prince KC, Matolín V (2011) J Phys: Condens Matter 23(21):215001 Skála T, Tsud N, Prince KC, Matolín V (2011) J Phys: Condens Matter 23(21):215001
62.
Zurück zum Zitat Suresh B, Ranjith T, Talgat I, Richard D, Artëm EM, Alfons S, Sudipta S (2009) Nanotechnology 20(8):085713CrossRef Suresh B, Ranjith T, Talgat I, Richard D, Artëm EM, Alfons S, Sudipta S (2009) Nanotechnology 20(8):085713CrossRef
Metadaten
Titel
Sm on CeO2(111): A Case for Ceria Modification via Strong Metal–Ceria Interaction
verfasst von
Yan Wang
Shanwei Hu
Qian Xu
Huanxin Ju
Junfa Zhu
Publikationsdatum
11.05.2018
Verlag
Springer US
Erschienen in
Topics in Catalysis / Ausgabe 12-13/2018
Print ISSN: 1022-5528
Elektronische ISSN: 1572-9028
DOI
https://doi.org/10.1007/s11244-018-0977-3

Weitere Artikel der Ausgabe 12-13/2018

Topics in Catalysis 12-13/2018 Zur Ausgabe

    Marktübersichten

    Die im Laufe eines Jahres in der „adhäsion“ veröffentlichten Marktübersichten helfen Anwendern verschiedenster Branchen, sich einen gezielten Überblick über Lieferantenangebote zu verschaffen.