undefined

Support work function as a descriptor and predictor for the charge and morphology of deposited Au nanoparticles

Julkaisuvuosi

2020

Tekijät

Ghosh, Sukanya; Mammen, Nisha; Narasimhan, Shobhana

Tiivistelmä

We show, using density functional theory calculations, that the charge, magnetic moment, and morphology of deposited Au nanoclusters can be tuned widely by doping the oxide support with aliovalent cations and anions. As model systems, we have considered Aun (n = 1, 2, or 20) deposited on doped MgO and MgO/Mo supports. The supports have been substitutionally doped with varying concentrations θ of F, Al, N, Na, or Li. At θ = 2.78%, by varying the dopant species, we are able to tune the charge of the Au monomer between −0.84e and +0.21e, the Au dimer between −0.87e and −0.16e, and, most interestingly, Au20 between −3.97e and +0.49e. These ranges can be further extended by varying θ. These changes in charge are correlated with changes in adsorption and/or cluster geometry and magnetic moment. We find that the work function Φ of the bare support is a good predictor and descriptor of both the geometry and charge of the deposited Au cluster; it can, therefore, be used to quickly estimate which dopant species and concentration can result in a desired cluster morphology and charge state. This is of interest as these parameters are known to significantly impact cluster reactivity, with positively or negatively charged clusters being preferred as catalysts for different chemical reactions. It is particularly noteworthy that the Na-doped and Li-doped supports succeed in making Au20 positively charged, given the high electronegativity of Au.
Näytä enemmän

Organisaatiot ja tekijät

Julkaisutyyppi

Julkaisumuoto

Artikkeli

Emojulkaisun tyyppi

Lehti

Artikkelin tyyppi

Alkuperäisartikkeli

Yleisö

Tieteellinen

Vertaisarvioitu

Vertaisarvioitu

OKM:n julkaisutyyppiluokitus

A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä

Julkaisukanavan tiedot

Volyymi

152

Numero

14

Artikkelinumero

144704

Julkaisu­foorumi

59847

Julkaisufoorumitaso

1

Avoin saatavuus

Avoin saatavuus kustantajan palvelussa

Ei

Rinnakkaistallennettu

Kyllä

Muut tiedot

Tieteenalat

Fysiikka; Kemia

Avainsanat

[object Object],[object Object],[object Object]

Julkaisumaa

Yhdysvallat (USA)

Kustantajan kansainvälisyys

Kansainvälinen

Kieli

englanti

Kansainvälinen yhteisjulkaisu

Kyllä

Yhteisjulkaisu yrityksen kanssa

Ei

DOI

10.1063/1.5143642

Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen

Kyllä