Adsorption of carbon monoxide and carbon dioxide on annealed and defect zinc oxide (000) surfaces studied by photoelectron spectroscopy (XPS and UPS)

Análise teórica da interação de CO, CO2 e NH3 com ZnO

“…A distância média na molécula de CO 2 isolada, otimizada AM1, é de 1,19 Å. A distância média na molécula de CO adsorvida é de 1,16 Å, enquanto que a distância calculada para a molécula isolada é de 1,17 Å, valores pouco maiores que a distância experimental, para a molécula de CO livre, de 1,11 Å. Portanto, no caso da interação C, os cálculos apresentaram a formação de uma espécie de estrutura tipo CO 2 com energia de ligação de 526,0 kJ mol -1 (AM1, (ZnO) 22 ) e 449,0 kJ mol -1 (AM1, (ZnO) 60 ) com d(O superf -CO)=1,240 Å e d(C -O)=1,173 Å. Resultados experimentais de TDS ("Thermal Desorption") e XPS ("X-ray photoelectron spectroscopy") também evidenciaram a formação de espécie CO 2 após interação CO 8,70 . Cál-culos ab initio com ECP ("Effective Core Potential") e otimização completa do adsorvato apresentaram uma energia de ligação de 50,5 kJ/mol e 30,2kJ/mol 55 para os tipos A e B, respectivamente.…”

“…O óxido de zinco tem sido alvo de inúmeras pesquisas no decorrer dos últimos anos 1,2 com uma importante aplicação em materiais eletrônicos, tais como, células foto-voltaicas 1 , varistores 2,3 , além da grande diversidade de aplicações relacionadas a defeitos 4,5 , catálise [6][7][8][9][10][11][12] , sensores de gases 13 e quimissorção 14 . Superfícies de óxidos são sistemas de especial importância em ciências dos materiais 15,16 , dentre as quais, a superfície do ZnO tem uma diversificada atividade catalítica para um grande número de reações.…”

“…A adsorção química de CO 2 como defeito da superfície de ZnO é semelhante à que ocorre com CO em ZnO 8 . Assim, a influência promovida pela adsorção de CO 2 na síntese do metanol é atribuída a defeitos na estrutura da superfície, mediante condições da síntese e da habilidade da molécula para atuar como uma fonte de oxigênio na superfície, estimulando a quimissorção de CO. O espectro de infravermelho do CO 2 em ZnO exibe uma banda entre 1430 cm -1 e 1640 cm -1 referente à formação de espécies CO 3 2-a 20 o C, enquanto que a 200 o C a banda entre 1380 cm -1 e 1570 cm -1 mostra a formação da carboxila ionizada 35 , CO 2 -1 .…”

Helium Atom Scattering from Oxide Surfaces

“…The XP-spectrum shows the presence of an O-containing species and a reduced C species in different amounts depending on coverage. The reaction of CO 2 on the clean (not hydroxylated) oxygen-terminated surface [64] is also currently reinvestigated.…”

Surface studies of zinc oxide growth on Cu(110)

“…This indicates that at saturation 0 :::::::0.06 for C02 adsorption. A value of 0 :::::::0.1 was found for the saturation coverage of C0 2 adsorption on ZnO(OOOT) surfaces (17]. The most strongly bound C0 2 molecules on these two-dimensional ZnOx islands desorb at Tp=510K, 170K higher than C0 2 from ZnOy overlayers on gold.…”