Thermal behaviour of ultra-thin Co overlayers on rutile TiO2(100) surface

Chai, Jianwei; Pan, Jisheng; Wang, S. J.; Huan, C. H. A.; Lau, G. S.; Zheng, Yuebing; Xu, Shiping

doi:10.1016/j.susc.2005.05.045

Cited by 26 publications

(8 citation statements)

References 31 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…The presence of strong satellite peaks is evidence for high-spin Co 2+ species. The position of Co 2p 3/2 (782 eV) and ΔE to its satellite peak (5.3 eV) are similar to those of Co(OH) 2 or CoO supported on oxides [21][22][23] . Further analysis by Co K-edge X-ray absorption fine structure (XAFS) confirmed the presence of Co 2+ and the coordination of O to Co ( Supplementary Fig.…”

Section: Resultsmentioning

confidence: 57%

Trace mono-atomically dispersed rhodium on zeolite-supported cobalt catalyst for the efficient methane oxidation

et al. 2018

View full text Add to dashboard Cite

The partial oxidation of methane is a promising method for the efficient production of syngas. To implement this process using common stainless steel reactors, an inexpensive catalyst that functions at 650°C or below is necessary. However, base metal catalysts typically require much higher temperatures, and they are deactivated by re-oxidation and coke formation. Here we report that modification of a zeolite-supported 3 wt% cobalt catalyst with a trace amount of mono-atomically dispersed rhodium (0.005 wt%) dramatically improves catalytic performance and durability. Cobalt/mordenite is nearly inactive due to the oxidation of cobalt, but the catalyst modified with rhodium continuously gives 85-86% methane conversion and 90-91% CO selectivity with an H 2 /CO ratio of 2.0 without serious coking at 650°C. During the reaction, mono-atomically dispersed rhodium converts cobalt oxide to Co 0 active species via hydrogen spillover. Use of the zeolite support is key to the high catalytic performance.

show abstract

Section: Resultsmentioning

confidence: 57%

Trace mono-atomically dispersed rhodium on zeolite-supported cobalt catalyst for the efficient methane oxidation

et al. 2018

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…However, comparison of Co 2p 3/2 regions recorded under SRM with fully reduced Co recorded in pure H 2 (dashed blue line), revealed some extra features around 781 eV (indicated in the graph by an arrow). This is a sound indication of ionic cobalt species (Co x+ ) mixed with the dominant Co 0 phase [27], [28] and [29].…”

Section: Comparison Of Srm and Wgs Reactions Over Ptruco Catalystmentioning

confidence: 95%

“…2c is centered at 778.2 eV and is accompanied by weak satellite structure at higher energies. The BE and the weak satellite structure is characteristic of metallic cobalt (Co 0 ) [27] and [28]. However, comparison of Co 2p 3/2 regions recorded under SRM with fully reduced Co recorded in pure H 2 (dashed blue line), revealed some extra features around 781 eV (indicated in the graph by an arrow).…”

Section: Comparison Of Srm and Wgs Reactions Over Ptruco Catalystmentioning

confidence: 99%

A comparative in situ XPS study of PtRuCo catalyst in methanol steam reforming and water gas shift reactions

et al. 2010

View full text Add to dashboard Cite

In the present study the oxidation state and the surface composition of a ternary PtRuCo catalyst were investigated under methanol steam reforming (SRM) and water gas shift (WGS) reaction conditions at 570 K. Ambient pressure X-ray photoelectron spectroscopy (APPES) was applied in situ at 0.5 mbar, while simultaneously monitoring the catalytic activity of the sample by on-line mass spectrometry. Non-destructive depth profile measurements performed under SRM reaction conditions over a polycrystalline PtCo foil, were also used to obtain detailed depth-resolved information. The results showed that surface segregation of cobalt and modification of its oxidation state occurs when switching from SRM to WGS reaction conditions. Evidence of ionic Pt was found only during WGS reaction, while Ru was mainly present in the metallic state. The results clearly demonstrate the dynamic response of the PtRuCo catalytic surface to the reaction atmosphere.

show abstract

“…При высоком уровне легирования пленок рутила кобальтом образуются стабильные субоксидные фазы CoTi 4 O 2 , которые, по мнению авторов [7], и явля-ются причиной высокотемпературного ферромагнетизма в пленках состава Ti 0.95 Co 0.05 O 2 . В ходе термического отжига металлической пленки Co толщиной 3 nm на поверхности TiO 2 (100) было обнаружено, что взаимо-действие начинается при температуре выше 673 K [8]. При этом металлические атомы кобальта окисляются до Co +2 , а Ti +4 восстанавливается до Ti +3 .…”

Section: Introductionunclassified

“…Если процессы фазообразования при ион-ной имплантации кобальта в монокристаллический ру-тил в ряде работ [7,8,12] обсуждаются, то представления о механизме диффузии кобальта в поликристаллическом рутиле, сопровождаемом фазообразованием, неразвиты.…”

unclassified

Модификация Кобальтом Тонких Пленок Рутила При Магнетронном Распылении И Вакуумном Отжиге

Афонин¹,

Логачева²

2018

Журнал Технической Физики

View full text Add to dashboard Cite

Методами рентгенофазового анализа, атомно-силовой микроскопии и вторично-ионной спектрометрии исследовано фазообразование и перераспределение компонентов в пленочной системе Co-TiO 2 при маг-нетронном распылении металла на оксид и в ходе последующего вакуумного отжига. Установлена глубокая диффузия кобальта в оксид титана и образование сложных оксидов состава: CoTi 2 O5 и CoTiO 3 . Предложен механизм их формирования на границах зерен по всей толщине пленки TiO 2 , предполагающий реакционную диффузию кобальта по межзеренным границам оксида. Разработана количественная модель реакционной взаимодиффузии в двухслойных пленочных поликристаллических системах металл-оксид с ограниченной растворимостью компонентов. Определены значения индивидуальных коэффициентов диффузии кобальта и титана в диапазоне температур 923−1073 K. Легированные кобальтом объемные образцы анатаза и рутила, полученные в [9] золь-гель методом, были парамагнитными при комнатной температуре. Только дальнейший отжиг в среде Ar/H 2 приводит к их фер-ромагнитному поведению. Исследования показали, что при низких уровнях легирования < 4% после отжига происходит образование CoTiO 3 в качестве новой фазы. Оксид Co 3 O 4 был обнаружен в образцах анатаза с уров-нями легирования Co ≥ 4%. Наблюдаемые оксиды Co восстанавливаются в среде Ar/H 2 до металлического Co. Таким образом, ферромагнетизм при комнатной тем-пературе является следствием сегрегации металличе-ского Co. Магнитные свойства пленок оксида титана, модифицированных кобальтом, определяются уровнем легирования и характером распределения магнитных фаз по всей толщине пленки.В [10] предложена модель перераспределения в мо-нокристаллическом рутиле введенной методом ионной имплантации примеси кобальта в процессе последующе-го отжига. Модель учитывает распыление материала во время ионной имплантации, быструю одномерную диф-фузию примеси вдоль структурного канала в рутиле и преципитацию внедряемой примеси на разных глубинах.Приводимые в [10,11] значения коэффициентов диф-фузии Co в монокристаллическом рутиле значительно различаются. Если процессы фазообразования при ион-ной имплантации кобальта в монокристаллический ру-тил в ряде работ [7,8,12] обсуждаются, то представления о механизме диффузии кобальта в поликристаллическом рутиле, сопровождаемом фазообразованием, неразвиты.Целью настоящей работы является комплексное ис-следование механизма взаимодействия кобальта с тон-кими пленками оксида титана. Методика экспериментаПоликристаллические пленки оксида титана в струк-туре рутила получали путем магнетронного распыления 621

show abstract

Thermal behaviour of ultra-thin Co overlayers on rutile TiO2(100) surface

Cited by 26 publications

References 31 publications

Trace mono-atomically dispersed rhodium on zeolite-supported cobalt catalyst for the efficient methane oxidation

Trace mono-atomically dispersed rhodium on zeolite-supported cobalt catalyst for the efficient methane oxidation

A comparative in situ XPS study of PtRuCo catalyst in methanol steam reforming and water gas shift reactions

Модификация Кобальтом Тонких Пленок Рутила При Магнетронном Распылении И Вакуумном Отжиге

Contact Info

Product

Resources

About