Au, Re ve Au-Re yüzeylerinin wgs reaksiyonunda varolan atom ve moleküller ile etkileşimi üzerine dft çalışması

Bu çalışmada; gaz-buhar geçişi (WGS) reaksiyonu reaktanların, ürünlerin vemuhtemel ara ürünlerin Au(111), Re(001) ve Au-Re(001) yüzeyleri üzerindeki adsorpsiyonve koadsorpsiyonları CASTEP ? 'in DFT modülleri kullanılarak atomik ölçekteincelenmiştir. İlk olarak, CO, OH, CO2, H2O, HOCO moleküllerinin ve H atomununAu(111) ve Re(001) yüzeyleri üzerindeki adsorpsiyon enerjileri hesaplanmıştır. Ardından,bu adsorbe edilen moleküllerin serbest ve adsorpsiyon sonrası enerji düzeyleri lokalyoğunluğu (LDOS) profilleri ile Au(111) ve Re(001) yüzeylerindeki adsorpsiyonsitelerindeki metal atomlarının adsorpsiyon öncesi ve sonrası LDOS profilleri analizedilmiştir. Bunlara ek olarak, WGS reaksiyonun Au(111) ve Re(001) yüzeyleri üzerindekiadımlarının analiz edilmesi amacı ile CO ve OH moleküllerinin bu yüzeyler üzerindekikoadsorpsiyonu incelenmiştir. Çalışmanın ikinci bölümünde, Au-Re/CeO2 katalizörününWGS reaksiyonunda gösterdiği yüksek aktivite ve seçimliliğin nedenlerininbelirlenebilmesi amacı ile Re(001) yüzeyine Au atomları eklenerek Au-Re yüzeyalaşımları oluşturulmuş ve farklı Au konsantrasyonuna sahip Au-Re yüzey alaşımlarıüzerinde CO ve OH moleküllerinin adsorpsiyon ve koadsorpsiyonları incelenmiştir.Sonuçlar; WGS reaksiyonun Au ve Au-Re yüzeyleri üzerinde gerçekleşebileceğini, ancakRe yüzeyinin bu reaksiyon açısından aktif olmadığını göstermiştir. WGS reaksiyonundaağırlıklı olarak görev alan Au aktif siteleri üzerinde OH molekülünün CO molekülünenazaran daha yüksek bağlanma enerjisine sahip olduğu saptanmış ve bu yüksek etkileşiminAu aktif sitelerinin OH tarafından geniş ölçüde zehirlenmesine sebep olabileceğianlaşılmıştır. OH molekülünün Re üzerindeki bağlanma enerjisinin ise Au üzerindekibağlanma enerjisinden daha yüksek olduğu hesaplanmış ve Au yüzeyindeki OHmoleküllerinin Re yüzeyine transfer olması sonucunda Au yüzeyindeki zehirlenmenin dahadüşük seviyede gerçekleşeceği sonucuna varılmıştır. CO ve OH moleküllerinin Au(111),Re(001) ve Au-Re yüzeylerindeki koadsorpsiyonları ışığında WGS reaksiyonun Au siteleriüzerinde gerçekleştiği ve bu moleküller arasındaki yüzey reaksiyonun karboksilmekanizması ile örtüştüğü gösterilmiştir.