【作者】 王岩； 王维嘉； 黄建民； 徐倩； 朱俊发；

【Author】 Yan Wang;Weijia Wang;Jianmin Huang;Qian Xu;Junfa Zhu;National Synchrotron Radiation Laboratory and Collaborative Innovation Center of Suzhou Nano Science and Technology,University of Science and Technology of China;

【机构】 中国科学技术大学国家同步辐射实验室和苏州纳米科技协同创新中心；

【摘要】 在固体燃料电池中,Sm掺杂的氧化铈以其出色的离子导电性和优异的催化性能被应用于水汽变换反应、甲醇蒸汽重整等重要的催化反应中。为了在原子分子水平上获得Sm的掺杂如何影响氧化铈的电子结构和表面形貌等信息,我们首先在Cu（111）表面上外延生长了3nm厚的CeO₂（111）薄膜,然后在超高真空环境中将亚单层的金属Sm沉积到CeO₂（111）表面,利用隧道扫描显微镜和X射线光电子能谱等表面科学研究手段,对CeO₂（111）薄膜表面上Sm的生长以及其热稳定性进行了深入的研究。结果表明,室温下,金属Sm在CeO₂（111）表面沉积后,被氧化为Sm3+,并引起CeO₂薄膜表面的还原,提高了薄膜表面氧缺陷的浓度。在低覆盖度下,Sm在氧化铈表面呈现二维生长,出现Sm-O-Ce的结构。将Sm掺杂的氧化铈室温暴露于氧气氛围中,产生了Sm的超氧态,可以使被还原的氧化铈薄膜更容易被氧化。更多还原

【Abstract】 In this work,the electronic structures and morphologies of Sm deposited on reducible CeO₂（111） thin films grown on Cu（111） were studied by scanning tunneling microscopy and X-ray photoelectron spectroscopy.The strong interaction between Sm and CeO₂ leads to a two-dimensional growth of Sm on the CeO₂（111） surface and the formation of a homogeneous Sm-O-Ce mixed oxide layer at room temperature,accompanied by partial reduction of Ce from 4+ to 3+ state.Exposure of oxygen to Sm-doped CeO₂ at room temperature leads to the appearance of samarium peroxide states,which makes the reduced ceria more easily oxidized.更多还原