Abstract: В статье приводятся результаты систематического исследования трансформации структуры V2O5, нанесенного на TiO2 (анатаз). Влияние носителя (001) TiO2-анатаза на структурные свойства и морфологию V2O5 проанализировано с использованием теории функционала плотности (DFT) в спин-поляризованном подходе в периодических граничных условиях. Расчеты были проведены в программе VASP с функционалом PBE и с применением базиса на основе плоских волн и ультрамягких псевдопотенциалов. Поверхность V2O5/TiO2 катализатора была смоделирована как периодическая структура с четырьмя слоями Ti-O и слоем V2O5 . Рассмотрено несколько различных форм V2O5 (мономерные, димерные и полимерные структуры, отдельные кристаллиты) на поверхности носителя TiO2. Оксид ванадия, нанесенный на подложку TiO2 (анатаз), имеет поверхностные структуры, которые качественно отличаются от структуры индивидуального V2O5 . Присутствие подложки анатаза обеспечивает создание новой системы с четкой геометрической структурой. По данным расчета энергии адсорбции, оксид ванадия на поверхности оксидного композита может образовывать различные активные формы, из которых мономерная форма является наиболее устойчивой. Рассчитанное значение энергии адсорбции составляет -1,16 эВ. Ионное взаимодействие вызывает значительное изменение в меж-атомных расстояниях между атомом ванадия и атомом кислорода из подложки d(V-O(Ti)) для всех активных форм. Наибольшее значение d(V-O(Ti)) найдено для катализа-тора с полимерной активной формой. Это предполагает наименьшее связывание с под-ложкой данной формы и возможность более легкой трансформации. Теоретические исследования показали, что система V2O5/TiO2 является динамической и способна изменять структуру поверхности в различных условиях.

Cite: Голосная М.Н. , Никитина Н.А. , Пичугина Д.А. , Каичев В.В. , Кузьменко Н.Е.
Моделирование структуры оксида ванадия на поверхности анатаза методом функционала плотности
Известия высших учебных заведений. Серия: Химия и химическая технология ChemChemTech. 2019. Т.62. №4. С.82-86. DOI: 10.6060/ivkkt.20196204.5974i WOS RSCI Scopus РИНЦ AN OpenAlex

Files: Full text from publisher

Dates:

Submitted:	Dec 27, 2018
Accepted:	Feb 4, 2019
Published online:	Apr 7, 2019

Identifiers:

Web of science:	WOS:000468591900006
RSCI:	RSCI:37576670
Scopus:	2-s2.0-85064191569
Elibrary:	37576670
Chemical Abstracts:	2020:2014889
OpenAlex:	W2936709089

Citing:

DB	Citing
Elibrary	1

Altmetrics: