文献

J-GLOBAL ID：201702244014287314   整理番号：17A0244816

酸素化学ポテンシャルによるヘテロエピタキシーの制御:Cu(111)面上の(100)配向セリア・ナノ構造の排他的成長

Controlling Heteroepitaxy by Oxygen Chemical Potential: Exclusive Growth of (100) Oriented Ceria Nanostructures on Cu(111)

著者 (7件)： HOECKER Jan (Univ. Bremen, Bremen, DEU) ,  DUCHON Tomas (Charles Univ. in Prague, Praha, CZE) ,  VELTRUSKA Katerina (Charles Univ. in Prague, Praha, CZE) ,  MATOLIN Vladimir (Charles Univ. in Prague, Praha, CZE) ,  FALTA Jens (Univ. Bremen, Bremen, DEU) ,  SENANAYAKE Sanjaya D. (Brookhaven National Lab., New York, USA) ,  FLEGE J. Ingo (Univ. Bremen, Bremen, DEU)
資料名： Journal of Physical Chemistry C  (Journal of Physical Chemistry C)
巻： 120  号： 9  ページ： 4895-4901  発行年： 2016年03月10日 
JST資料番号： W1877A  ISSN： 1932-7447  CODEN： JPCCCK  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： セリアベースの不均一系触媒は,多種多様なレドックス特性(Ce⁴⁺/Ce³⁺),酸素貯蔵および還元性を含む多数のユニークな特性を利用している。さらに,ナノキューブ,ナノロッド,およびナノ多面体などのセリアの構造的および形態学的に拘束した支持体によって反応を操縦できる。これらのナノ構造化触媒は,選択性,反応性,と表面終端および金属-担体相互作用を介した他の触媒的に関連するパラメータの改善が求められている。六方晶系金属表面上にセリアの(100)配向が(111)に沿って出現するという最近の報告に触発され,CeO₂(100)形成の要件を理解するために,Cu(111)上のセリアの成長のダイナミクスを探究した。低エネルギー電子顕微鏡を用いたin situ測定により,成長中のCe/O比を調節してセリアの配向を制御できることを示した。酸素分圧が高いと,Cu(111)表面上の金属原子の移動度が増加し,成長速度に影響を及ぼすことを示した。最適化した調製では,CuO₂上にμmサイズで数nm高さの単相CeO₂(100)島を排他的に成長させ,CeO₂(111)島の核形成を完全に抑制した。さらに,平均酸化状態が完全にCe⁴⁺から完全にCe³⁺となる2.0>x>1.5の範囲のCeOx(100)島の化学量論を制御する可能性を示した。セリア(100)相の排他的成長は,酸素化学ポテンシャルに対する予想外の(100)相の安定性を示した。本法を,単相CeO₂(100)/Cu(111)モデルシステムを作成する際に活用した。さらに,システムの化学量論はCeO₂(100)からC-Ce₂O₃(100)に制御できることを示した。この化学的還元は,別個のc(4×4)表面再構成によって容易に認識される構造的変換に直接関連する。この構造は,高度に反応性のCe³⁺イオンのみを露出させる秩序だった開いたセリア表面のユニークな実現を示した。本結果は,触媒に関連するモデル系における構造-活性関係を標的とする新しい構造的および化学的研究に実行可能なアプローチを示した。

シソーラス用語： *酸素 ,  *化学ポテンシャル ,  *ヘテロエピタクシー ,  結晶面 ,  銅 ,  *配向 ,  *酸化セリウム ,  *ナノ構造 ,  *成長 ,  触媒 ,  還元 ,  表面再構成
準シソーラス用語： Cu(111) ,  不均一系触媒 ,  化学的還元

分類 (3件)： その他の触媒  (CB06123Z) ,  界面化学一般  (CB12010J) ,  酸化物の結晶成長  (BK13050I)

タイトルに関連する用語 (8件)： 酸素 ,  化学ポテンシャル ,  ヘテロエピタキシー ,  Cu ,  配向 ,  セリア ,  ナノ構造 ,  成長