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

E. I. Rudenko; Руденко Е. И.; N. V. Dohlikova; Дохликова Н. В.; A. K. Gatin; Гатин А. К.; S. Yu. Sarvadiy; Сарвадий С. Ю.; M. V. Grishin; Гришин М. В.

doi:10.31857/S0207401X23070166

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

Authors: Rudenko E.I.¹, Dohlikova N.V.¹, Gatin A.K.¹, Sarvadiy S.Y.¹, Grishin M.V.¹
Affiliations:
1. Semenov Federal Research Center for Chemical Physics, Russian Academy of Sciences
Issue: Vol 42, No 7 (2023)
Pages: 70-77
Section: XXXIV СИМПОЗИУМ “СОВРЕМЕННАЯ ХИМИЧЕСКАЯ ФИЗИКА” (СЕНТЯБРЬ 2022 г., ТУАПСЕ)
URL: https://rjmseer.com/0207-401X/article/view/674854
DOI: https://doi.org/10.31857/S0207401X23070166
EDN: https://elibrary.ru/YFPFPD
ID: 674854

Cite item

Full Text

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.

Keywords

density functional theory, nanoparticles, palladium, oxygen, hydrogen, graphite, adsorption, quantum chemical modeling, scanning tunneling microscopy, scanning tunneling spectroscopy

References

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