Cristin-resultat-ID: 2093985
Sist endret: 8. februar 2023, 14:44
NVI-rapporteringsår: 2022
Resultat
Vitenskapelig artikkel
2022

Surface protonic conductivity in chemisorbed water in porous nanoscopic CeO2

Bidragsytere:
  • Xinwei Sun
  • Einar Vøllestad
  • Per Martin Rørvik
  • Sebastian Prodinger
  • Georgios Kalantzopoulos
  • Athanasios Chatzitakis
  • mfl.

Tidsskrift

Applied Surface Science
ISSN 0169-4332
e-ISSN 1873-5584
NVI-nivå 1

Om resultatet

Vitenskapelig artikkel
Publiseringsår: 2022
Publisert online: 2022
Trykket: 2023
Volum: 611
Sider: 1 - 12
Artikkelnummer: 155590
Open Access

Importkilder

Scopus-ID: 2-s2.0-85145577005

Beskrivelse Beskrivelse

Tittel

Surface protonic conductivity in chemisorbed water in porous nanoscopic CeO2

Sammendrag

CeO2 surfaces play decisive roles in heterogeneous catalysis of important processes. Here, we investigate adsorption and dissociation of water and migration of protons on internal surfaces of nanoscopic porous CeO2. Sorption and thermogravimetry confirm literature suggestions that the surface is hydrogenated to Ce3+ ions and protons H+. The following chemisorption is dissociative, yet weak, and physisorption sets in only at the very highest relative humidities, reflecting hydrophobic behaviour. We link sample conductivities to surface protonic conductances via a brick layer model and show that behaviours at high, intermediate, and low temperatures with, respectively, positive, close to zero, and negative apparent activation energies and pH2O^(1/2), pH2O^1, and pH2O^(3/2) dependences, can be attributed to different models of migration all within the chemisorbed layer, without contribution from physisorbed water. While CeO2 may special in this respect due to the effect of the hydrogenated surface, we believe the extended models of transport in the chemisorbed layer may apply also to other oxides. Unsaturated chemisorption may play an important role for CeO2 as catalyst in that the surface is left available for reactant molecules, still with availability of dissociated and mobile protons in the chemisorbed layer and electronic defects by Ce3+ in the surface.

Bidragsytere

Xinwei Sun

  • Tilknyttet:
    Forfatter
    ved Senter for materialvitenskap og nanoteknologi ved Universitetet i Oslo
  • Tilknyttet:
    Forfatter
    ved Kjemisk institutt ved Universitetet i Oslo

Einar Vøllestad

  • Tilknyttet:
    Forfatter
    ved Bærekraftig energiteknologi ved SINTEF AS
Aktiv cristin-person

Per Martin Ljønes Rørvik

Bidragsyterens navn vises på dette resultatet som Per Martin Rørvik
  • Tilknyttet:
    Forfatter
    ved Bærekraftig energiteknologi ved SINTEF AS

Sebastian Prodinger

  • Tilknyttet:
    Forfatter
    ved Senter for materialvitenskap og nanoteknologi ved Universitetet i Oslo
  • Tilknyttet:
    Forfatter
    ved Kjemisk institutt ved Universitetet i Oslo

Georgios Kalantzopoulos

  • Tilknyttet:
    Forfatter
    ved Kjemisk institutt ved Universitetet i Oslo
  • Tilknyttet:
    Forfatter
    ved Senter for materialvitenskap og nanoteknologi ved Universitetet i Oslo
1 - 5 av 7 | Neste | Siste »