Simulation of Hydrogen and Oxygen Adsorption on Palladium Nanoparticles Located on a Graphite Substrate with Various Defects

Cover Page

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Density functional theory (DFT) modeling of the adsorption of atomic oxygen and hydrogen on the surface of palladium nanoparticles on graphite substrates with various defects is used to calculate the binding energies of adatoms and changes in the density of states of metal atoms upon interaction with adatoms. It is established that the adsorption of oxygen and hydrogen does not have more energetically favorable or stable adsorption sites on the surface of the nanoparticle, such as the interface with the substrate or the top, which is consistent with the results of the scanning tunneling microscopy and spectroscopy (STM/STS) experiments.

About the authors

E. I. Rudenko

Semenov Federal Research Center for Chemical Physics, Russian Academy of Sciences

Email: rectedo@gmail.com
Moscow, Russia

N. V. Dohlikova

Semenov Federal Research Center for Chemical Physics, Russian Academy of Sciences

Email: rectedo@gmail.com
Moscow, Russia

A. K. Gatin

Semenov Federal Research Center for Chemical Physics, Russian Academy of Sciences

Email: rectedo@gmail.com
Moscow, Russia

S. Yu. Sarvadiy

Semenov Federal Research Center for Chemical Physics, Russian Academy of Sciences

Email: rectedo@gmail.com
Moscow, Russia

M. V. Grishin

Semenov Federal Research Center for Chemical Physics, Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: rectedo@gmail.com
Moscow, Russia

References

  1. Востриков А.А., Федяева А.Н., Фадеева О.Н. и др. // Сверхкритич. флюиды. Теория и практика. 2010. Т. 5. № 1. С. 12.
  2. Николаев А.Ю., Сизов В.Е., Абрамчук С.С. и др. // Сверхкритич. флюиды. Теория и практика. 2019. Т. 14. № 2. С. 105.
  3. Molodtsova O.V., Aristova I.M., Potorochin D.V. et al. // Appl. Surf. Sci. 2020. V. 506. P. 8.
  4. Magnin Y., Villermaux E., Amara H. et al. // Carbon. 2020. V. 159. P. 504.
  5. Хохлов С.С., Ходос И.И., Дьячкова Л.Г. и др. // Хим. физика. 2019. Т. 38. № 11. С. 34.
  6. Чернышева К.Ф., Ревина А.А // Хим. физика. 2019. Т. 38. № 5. С. 17.
  7. Molodtsova O.V., Aristova I.M., Potorochin D.V. et al. // Appl. Surf. Sci. 2020. V. 506. P. 8.
  8. Nevruzoglu V., Altuntas D.B., Tomakin M. // Appl. Phys. A. 2020. V. 126. № 4. P. 9.
  9. Журавлева Т.С., Иванова О.П., Криничная Е.П. и др. // Хим. физика. 2011. Т. 30. № 8. С. 75.
  10. Choi H., Nguyen P.T., Tran P.V. et al. // Appl. Surf. Sci. 2020. V. 510. P. 6.
  11. Bhaduri B., Polubesova V. // Mat. Lett. 2020. V. 267. P. 4.
  12. Ракитин М.Ю., Долуда В.Ю., Тянина А.А. и др. // Сверхкритич. флюиды. Теория и практика. 2016. Т. 11. № 3. С. 10.
  13. Balanta A., Godard C., Claver C. // Chem. Soc. Rev. 2011. V. 40. P. 4973
  14. Gao D., Zhou H., Wang J. et al. // J. Amer. Chem. Soc. 2015. V. 137. №. 13. P. 4288.
  15. Ou L., Chen S. // J. Phys. Chem. C. 2013. V. 117. P. 1342.
  16. Song W., Su Y.-Q., Hensen E.J.M. et al. // J. Phys. Chem. C. 2015. V. 119. № 49. P. 27505.
  17. Liangruksa M., Sukpoonprom P., Junkaew A. et al. // Appl. Surf. Sci. 2021. V. 544. P. 148868
  18. Su R., Tiruvalam R., He Q. et al. // Amer. Chem. Soc. 2012. V. 6. № 7. P. 6284.
  19. Cui H., Zhang X., Chen D. et al. // Appl. Surf. Sci. 2019. V. 471. P. 335.
  20. Николаевич Н.Н. // Технология конструкционных материалов. Анализ поверхности методами атомной физики. М.: “Юрайт”, 2018.
  21. Hammer B., Norskov J.K. // Surf. Sci. 1996. V. 359.
  22. Дохликова Н. В., Гатин А.К., Сарвадий С.Ю. и др. // Хим. физика. 2021. Т. 40. № 7. С. 67.
  23. Дохликова Н.В., Гатин А.К., Сарвадий С.Ю. и др. // Хим. физика. 2022. Т. 41. № 7. С. 76.
  24. Дохликова Н.В., Озерин С.А., Доронин С.В. и др. // Хим. физика. 2022. Т. 41. № 6. С. 72.
  25. Дохликова Н.В., Колченко Н.Н., Гришин М.В. и др. // Рос. нанотехнологии. 2016. Т. 11. № 11–12. С. 54.
  26. Гатин А.К., Сарвадий С.Ю., Дохликова Н.В. и др. // Хим. физика. 2021. Т. 40. № 6. С. 3.
  27. Гришин М.В., Гатин А.К., Дохликова Н.В. и др. // Хим. физика. 2019. Т. 38. № 1. С.3.
  28. Гатин А.К., Гришин М.В., Сарвадий С.Ю. и др. // Кинетика и катализ. 2018. Т. 59. № 2. С. 224.
  29. Giannozzi P., Andreussi O., Brumme T. et al. // J. Phys.: Condens. Matter. 2017. V. 29. № 46. P. 30.
  30. Ozaki T., Kino H. // Phys. Rev. B. 2004. V. 69. № 19. P. 19.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (876KB)
3.

Download (1MB)
4.

Download (262KB)
5.

Download (1MB)
6.

Download (1MB)

Copyright (c) 2023 Е.И. Руденко, Н.В. Дохликова, А.К. Гатин, С.Ю. Сарвадий, М.В. Гришин