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Department of Physics & Astronomy

[정종근 학생, 김창영 교수] 바이메탈형 촉매의 전자 효과 관측 (ACS Catalysis 논문 게재)

2021-12-16l 조회수 281

“Understanding the Role of Electronic Effects in CO on the Pt-Sn Alloy Surface via Band Structure Measurements”

바이메탈형 촉매인 백금 주석 합금물질에서 주석이 촉매 활성도에 영향을 미치는 메커니즘은 명확히 밝혀지지 않았다. 연구에서는 백금 기반 촉매 물질의 표면에 일산화탄소 분자가 흡착됨에 따라 변하는 전자 구조를 관찰하고, 특정 궤도 특성을 가지는 전자의 밴드가 일산화탄소와 결합상태를 만드는 것을 발견하였다. 백금과 백금 주석 합금 물질의 전자 구조를 비교하여 백금 주석 합금 물질에서 주석이 백금의 전자 구조에 미치는 영향과 이로 인해 변하는 촉매 물질의 특성을 전자 구조를 통하여 확인하였다. 이로부터 화학 결합 메커니즘을 규명하는데 있어 전자 구조와 전자의 궤도 특성의 중요성을 보였으며, 촉매 메커니즘을 규명하는데 발짝 나아가는 결과를 얻을 있었다.

 The mechanism of catalytic activity enhancement due to Sn alloying in Pt-Sn alloy material is not clearly understood. In this study, the electron structure change by CO adsorption on the surface of Pt-based catalyst is measured, and it was discovered that the electronic band with specific orbital characters forms chemical bonding with CO. By comparing the electronic structures of Pt and Pt-Sn alloy, the effect of Sn on the electronic structure of Pt in the Pt-Sn alloy and the properties of the catalyst material changed by this were confirmed through the electronic structures. From this, the importance of electron structure and orbital characters were shown in elucidating the chemical bonding mechanism, and the result was able to take one step further in understanding the catalytic mechanism.

 Authors: Jongkeun Jung# (서울대, IBS CCES), Sungwoo Kang, Laurent Nicolaï, Jisook Hong, Ján Minár, Inkyung Song, Wonshik Kyung, Soohyun Cho, Beomseo Kim, Jonathan D. Denlinger, Francisco José Cadete Santos Aires, Eric Ehret, Philip Ross, Jihoon Shim, Slavomir Nemšák, Doyoung Noh, Seungwu Han*, Changyoung Kim* (서울대, IBS CCES), and Bongjin Simon Mun*

 Publication date: 14 December 2021

Link: https://doi.org/10.1021/acscatal.1c04566