CO2 activation on MnOx /Pd(111) model catalyst

CO2, hem bir atmosferik bir kirletici hem de bir sera gazıdır ve bu bileşik daha değerli olan metanol, metan ve formik asit gibi ürünlere dönüştürülebilir. Ancak, CO2 molekülünün yüksek termodinamik kararlılığı nedeniyle indirgenmesi zordur. Biz bu çalışmada, MnOx/Pd(111) düzelmsel model katalizörü üzerinde, CO2 aktivasyonuna odaklandık. Pd(111) yüzeyi, hidrojen molekülünü parçalayarak, kendi yüzeyine yapıştırabilmekte, fakat CO2 molekülünü kendi yüzeyine kuvvetli bir biçimde bağlayamamaktadır. MnOx nano-yapılarının, asidik ve bazik yüzey sitelerine sahip olmaları nedeniyle, CO2 molekülünün aktivasyonunda, kolaylaştırıcı bir rol aldıkları bilinmektedir. Mevcut çalışmadaki deneyler, ultra yüksek vakum sisteminde bulunan dört kutuplu kütle spektrometresi (QMS), X-ışını spektrometresi (XPS), düşük enerjili elektron kırılımı (LEED) cihazları kullanılarak yapılmıştır. Mangan'nın Pd(111) yüzeyindeki, ince film büyüme mekanizması, XPS kullanılarak incelenmiştir. Mangan, iki farklı sıcaklıkta (85 K ve 300 K) Pd(111) yüzeyine buharlaştırılmıştır. Reaktantların dozlanmasından sonra, ürünlerin oluşumu sıcaklık programlı yüzey salınımı (TPD) ile incelenmiştir. Her iki durum için de Mn0, Mn2+ ve Mn3+ konsantrasyonu XPS kullanılarak belirlenmiştir. Oda sıcaklığında hazırlanmış filmler, endüstride değerli bir molekül olan CO'i, CO2 den elde edebilmiştir. Daha küçük MnOx parçacıkları hazırlayabilmek için, Mn buharlaştırılması, Pd(111) yüzeyine 85 K'de yapılmıştır. Ortalama mangan film kalınlığında, karbonat CO32- oluşumunu, MnOx/Pd(111)( yüzeyinde gözlemlenmiştir.