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Photoaktivierung von Cerdioxid: die Rolle von Defekten
Author(s) -
Yang Chengwu,
Yu Xiaojuan,
Pleßow Philipp N.,
Heißler Stefan,
Weidler Peter G.,
Nefedov Alexei,
Studt Felix,
Wang Yuemin,
Wöll Christof
Publication year - 2017
Publication title -
angewandte chemie
Language(s) - German
Resource type - Journals
eISSN - 1521-3757
pISSN - 0044-8249
DOI - 10.1002/ange.201707965
Subject(s) - chemistry
Abstract Die Photoreaktivität von Cerdioxid, einem photochemisch inaktiven Oxid mit großer Bandlücke, lässt sich durch die Erzeugung von O‐Leerstellen deutlich steigern. Zur Klärung des Mechanismus wurde die UV‐induzierte Zersetzung von N 2 O an Einkristall‐Modellsystemen dieses Materials mithilfe von IRRAS untersucht. In Verbindung mit theoretischen Erkenntnissen bestätigen die IRRAS‐Daten, dass eine Reduzierung der Cerdioxid‐(110)‐Oberfläche zu einer hohen Photoreaktivität führt. An der (111)‐Oberfläche sind dagegen keine solchen Effekte zu beobachten. Der Tieftemperatur‐Photoabbau von N 2 O erfolgt hauptsächlich an O‐Leerstellen an der (110)‐Oberfläche. An diesen Defekten verkleinern die elektronenreichen Cerkationen die große Bandlücke (ca. 6 eV) lokal erheblich. Die Quanteneffizienz der stark reduzierten (110)‐Oberflächen von Cerdioxid beim Photoabbau von N 2 O ist erstaunlich hoch. Der Wert von 0.03 % ist vergleichbar mit dem Wirkungsgrad, der für die Photooxidation von CO an Rutil‐Titandioxid‐(110) beobachtet wurde.