journal article·2010-03-04

Molecular Dynamics Simulations of Metal Clusters Supported on Fishbone Carbon Nanofibers

Carlos F. Sanz-Navarro, Per-Olof Åstrand, De Chen, Magnus Rønning, Adri C. T. van Duin, William A. Goddard

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Abstract

The effect of the curvature of the carbon support material has been investigated by molecular dynamics simulations of a Pt 100 and a Ni 100 cluster adsorbed on fishbone-like carbon nanofibers using the ReaxFF reactive force field. Carbon nanocones both with and without hydrogen termination have been considered. Without hydrogen termination, significant differences are found between adsorbed Pt and Ni clusters for the dependence of the bond strain on the curvature. For instance, the support curvature does not seem to have an appreciable effect on the interatomic distances in adsorbed Pt clusters, while increased bond strain is observed for Ni clusters with increasing curvature. Since the bond length is related to a d-band shift as well as to a change in the bond order, it is concluded that the catalytic performance of Ni clusters can be enhanced by optimizing the curvature of the support material. In general, hydrogen termination attenuates the degree of metal−metal bond strain.
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Research context

OpenAlex topics: Carbon Nanotubes in Composites · Graphene research and applications · Diamond and Carbon-based Materials Research

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Affiliations

Centre d’Investigació en Nanociència i Nanotecnologia (CIN2) CSIC-ICN, Campus UAB, 08193 Bellaterra, Spain, Department of Chemistry, Norwegian University of Science and Technology (NTNU), 7491 Trondheim, Norway, Department of Chemical Engineering, Norwegian University of Science and Technology (NTNU), 7491 Trondheim, Norway, Department of Mechanical and Nuclear Engineering, Pennsylvania State University, Philadelphia, Pennsylvania 16802, and Materials and Process Simulation Center, Division of Chemistry...

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