An XPS study of the UV reduction and photochromism of MoO3 and WO3

Abstract

Crystalline powder pellets of MoO3 and WO3 were irradiated with 253.7 nm radiation at room temperature in vacuum, in the presence of H2 and in the presence of Hg vapor and H2. Electronic changes induced in the surface of the solids were studied by x-ray photoelectron spectroscopy. In vacuo both MoO3 and WO3 turned blue upon irradiation and the XPS spectra supported the reversible formation of +5 oxidation states which reverted upon exposure to air. When MoO3 was irradiated in the presence of H2, a hydrogen/molybdenum bronze containing Mo in the +6, +5, and +4 oxidation states and hydroxyl groups were irreversibly formed. Exposure to UV radiation in the presence of Hg vapor and H2 enhanced the formation of Mo+4 and hydroxyl groups. Irradiation of WO3 in the presence of H2 and Hg vapor/H2 mixtures produced no further reduction of tungsten compared to irradiation alone. The conclusions based upon core electron emissions from molybdenum, tungsten, and oxygen were supported by changes in the valence band spectra.

Estudo do efeito do cloreto em catalisadores de paládio usando a análise no infravermelho e de fotoelétrons excitados por raios x

“…Para a amostra de Pd/Al 2 O 3 sem cloreto, submetida a tratamento LTR, a energia de ligação 3d 5/2 corresponde ao valor de paládio no estado metálico 30 31 . Esse resultado é uma evidência adicional da presença do efeito SMSI, que é devido a redução parcial do molibdênio do suporte.…”

A van der Waals Density Functional Study of MoO3 and Its Oxygen Vacancies

“…Molybdenum trioxide (MoO 3 ) is notable for its photo-, gaso-, thermo-and electrochromism, high catalytic activity and variable band gap. [1][2][3][4][5][6][7] In stoichiometric MoO 3 the Mo 6+ cation has an empty 4d shell, however, the material is stable, and often utilized, in an oxygen deficient state. Oxygen vacancies donate electrons to the Mo 4d states, which are responsible for many desirable and a few detrimental characteristics of the material.…”

Fotocromismo em filmes finos de óxidos de tungstênio de diferentes composições

“…Estudos mostram que a capacidade de coloração fotocrômica de um filme depende fortemente do ambiente químico em que ele é irradiado e das características do óxido, como sua composição, morfologia e cristalinidade. Assim, o efeito tem sido observado sob luz UV em óxidos na forma de pós e filmes finos irradiados no vácuo 9 , no ar 10 , em álcoois e aldeídos 11,12 e em atmosfera de hidrogênio 9 , tanto em óxidos cristalinos como em amorfos, bem como em óxidos de diferentes composições 11 . Supõe-se que o efeito fotocrômico ocorra pela formação de centros de absorção ótica, gerados pela decomposição de moléculas de água incorporadas no filme durante sua deposição, ou de moléculas orgânicas contendo oxigênio e hidrogênio adsorvidas em sua superfície.…”