Propiedades electrónicas de nanopartículas de óxido de cobre dispersas sobre CeO2: estudio mediante near-ambient XPS de la reducción bajo CO

Abstract

[EN] A combined experimental and theoretical study of ceria-supported copper oxide catalysts employing two different configurations of the ceria support – nanospheres and nanocubes – is presented. The aim is determining the electronic properties of copper oxide entities dispersed and interacting with the ceria support. Differences are expected in respective degree of interaction taking into account the different surface structure of the two supports. The experimental study by means of XPS under CO atmosphere (P  100 Pa) reveals the appearance in the Cu(2p) and Cu L3M45M45 zones of specific reduced interfacial copper centres which constitutes a direct evidence of such type of species which are considered as active sites for reactions of interest taking place during processes of production/purification of hydrogen generated from hydrocarbon compounds. The experimental data obtained are explained on the basis of DFT theoretical calculations.

[ES] Se presenta un estudio combinado experimental y teórico de catalizadores de óxido de cobre soportado sobre óxido de cerio en dos configuraciones nanoestructuradas diferentes: nanoesferas y nanocubos. El objetivo es la determinación de las propiedades electrónicas de las entidades dispersas de óxido de cobre en interacción con el soporte de óxido de cerio. Las dos conformaciones del soporte óxido de cerio presentan en este sentido estructuras superficiales diferentes al objeto de obtener diferencias en su interacción con las nanopartículas soportadas. El estudio experimental mediante XPS bajo atmósfera de CO (P  100 Pa) pone de manifiesto (en las zonas analizadas Cu(2p) y Cu L3M45M45) la aparición de señales específicas de cobre en estado reducido y en posiciones de interfase, lo que constituye una evidencia directa de este tipo de especies, consideradas como centros activos en reacciones de interés para la producción/purificación de hidrógeno generado a partir de compuestos hidrocarbonados. Los datos experimentales son explicados igualmente en base a estudios teóricos DFT.