Morphologische Effekte von Goldclustern auf die Reaktivität von Ceria-Oberflächenoxigen

Gut definierte, 100-flächige, auf Ceria-Nanowürfeln unterstützte Gold-Nanocluster mit verschiedenen Morphologien, einschließlich einzelner Atome, Monoschichten, Multischichten und Nanopartikel, wurden synthetisiert und systematisch untersucht, kombiniert mit Berechnungen der Dichtestheorie. Ein starker morphologischer Effekt von Goldclustern auf die Reaktivität des Ceria-Oberflächenoxigens wurde identifiziert. Die Reduzierbarkeit und CO-Oxidationsaktivitäten der Au/CeO2-Katalysatoren nahmen signifikant zu, als sich die Morphologie der Goldcluster von einzelnen Atomen über Monoschichten zu Multischichten und dann zu Nanopartikeln veränderte. Es wurde festgestellt, dass bis zu einer Bilage von Goldclustern benötigt wurden, um eine wünschenswerte katalytische Leistung im Au/CeO2-System zu erreichen. Der Elektronentransfer von Goldclustern zu den Ce–O-Gruppen an der Oberfläche von Ceria und starke Au–Au-Interaktionen spielen eine bedeutende Rolle bei der Bestimmung der Reduzierbarkeit von Oberflächenoxigen von CeO2.