近日，華東理工大學化學學院計算化學中心，龔學慶教授課題組的研究成果，《氧空位在二氧化鈰（111）面的聚集行為：羥基的關鍵作用》，【 “Clustering of oxygen vacancies atCeO2(111): Critical role of hydroxyls”】化解了該研究領域對二氧化鈰表面氧缺陷結構多年的爭論。
龔學慶教授及其博士生吳新平利用密度泛函理論（DFT）計算，創新性地提出并證實一種令人意想不到的解釋模型，即材料當中難以去除的羥基誘導了氧缺陷的聚集，能量上最優及次優的聚集形式恰好是直線形及三角形，與實驗結果完全吻合。
近20年來，許多實驗學家利用掃描隧道顯微鏡（STM）及原子力顯微鏡（AFM）研究了稀土二氧化鈰（CeO2）（111）面上的表面氧缺陷結構，觀測到高還原的CeO2(111)表面的氧缺陷有聚集傾向，并且主要以直線形和三角形為主。而諸多理論學家的計算結果卻與之相悖，指出氧缺陷之間存在“排斥作用”，傾向于單個存在，導致了實驗與理論長達數十年的爭論。
該研究工作不僅化解了二氧化鈰表面氧缺陷結構數十年來的爭論，并且更加規范了缺陷模型，將有助于研究其它可還原性金屬氧化物的缺陷結構及其物化性質。
粉體圈·郜白
參考來源：華東理工大學化學學院
作者：粉體圈
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