Rh(100)表面乙醇吸附与分解的HREELS研究

利用热脱附谱和高分辨能量损失谱技术研究了乙醇在Rh（100）表面的吸附和分解过程．结果表明，130K时Rh（100）面暴露乙醇，表面首先形成化学吸附层，随乙醇暴露量增加，表面出现多层凝聚态．表面升温至150K，吸附乙醇从Rh（100）表面脱附，同时部分化学吸附乙醇分子发生羟基断裂，生成表面乙氧基，进一步升温，表面乙氧基脱氢分解，其分解的主要途径是发生甲基脱氢，β-C与表面发生作用，生成一种含氧的金属有机环状中间体．该表面中间体继续脱氢并同时发生C－C键断裂，表面生成CO和CHx物种；α－H断裂则是表面乙氧基分解的次要途径，其转变为表面乙醛中间体，乙醇中间体在进一步脱氢前发生C－C键断裂，分解为CO和CH3（在表面加氢生成CH4）脱附．

Rh(100)表面Mn的生长与结构:AES、UPS和LEED研究

在超高真空（ＵＨＶ）条件下，向Ｒｈ（１００）表面蒸积Ｍｎ，利用ＡＥＳ、ＵＰＳ和ＬＥＥＤ等表面分析技术，研究了该Ｒｈ－Ｍｎ体系，发现了Ｍｎ在Ｒｈ（１００）表面的两种生长模式，制备了一种未见报道的表面合金Ｒｈ（１００）ｃ（２×２）－Ｍｎ。

清洁及部分氧化的Ni_3Ti(0001)表面CO吸附的HREELS研究

用离子散射谱（ＩＳＳ）、俄歇电子能谱（ＡＥＳ）及低能电子衍射（ＬＥＥＤ）技术对Ｎｉ３Ｔｉ（０００１）表面结构与组成进行考察后，主要采用高分辨电子能量损失谱（ＨＲＥＥＬＳ），以ＣＯ为探针分子，研究了清洁及部分氧化的Ｎｉ３Ｔｉ（０００１）表面上Ｎｉ，Ｔｉ间的相互作用及对ＣＯ吸附态的影响．结果表明：（１）在最表层几乎完全为Ｎｉ的Ｎｉ３Ｔｉ（０００１）清洁规整表面上，ＣＯ没有发生解离；（２）次表层Ｔｉ原子与最表层Ｎｉ原子间的电子相互作用，使初始吸附的ＣＯ伸缩振动与Ｎｉ（１１１）相比向低频位移约６０ｃｍ－１；（３）适量ＣＯ暴露后，ＣＯ氧端与近邻Ｔｉ原子的成键作用产生了一种新的Ｎｉｘ－Ｃ－Ｏ－Ｔｉｙ物种．Ｎｉ３Ｔｉ（０００１）表面部分氧化后。

氧化铌结构和酸性关系的研究

用不同制备方法获得了具有单一结构的氧化铌表面；①具有ＮｂＯ结构；②具有ＮｂＯ４四面体结构；③具有ＮｂＯ６八面体结构。用高分辨电子能量损失谱（ＨＲＥＥＬＳ）、俄歇电子能谱（ＡＥＳ）、紫外光电子能谱（ＵＰＳ）和离子散射谱（ＩＳＳ）研究了氧化铌表面结构和酸性的关系，四面体结构的ＮｂＯ４表面带有强的Ｌｅｗｉｓ酸性。甲醇分子在两种表面上为解离吸附，尤其在具有ＮｂＯ４结构的氧化铌表面上生成甲氧基最大。在具有ＮｂＯ６结构的氧化铌表面上只能发生甲醇的分子吸附。

外延定向生长氧化铌模型催化剂的制备

为用现代表面科学技术研究金属氧化物催化剂，在Pt（111）上于超高真空系统中原位蒸镀制备了NbO、NbO2、NbO2、单晶薄膜（＞2nm）．通过AES、ISS、LEED、ILS等手段研究了单晶薄膜的成长模式、化学计量和几何结构．表明通过选择合适的废物和控制制备条件，可制备出确定结构的金属氧化物单晶薄膜表面作为体相氧化物催化剂的模型表面．这种方法克服了电子能谱技术研究金属氧化物表面的困难，为研究金属氧化物催化剂的表面化学物理性质提供了方法．

点击酒渣鼻

酒渣鼻俗称红鼻子，祖国医学还有许多称法．如酒糟鼻．糟鼻头．齄子疮．鼻赤．赤鼻．鼻准红等．并认为其发生是肺胃积热上蒸，复遇风寒外束，血瘀凝结而成，

多晶铑表面上碳氧共存体系的研究

用紫外光电子能谱（ＵＰＳ）和俄歇电子能谱（ＡＥＳ）对碳氧共存的多晶铑表面及ＣＯ、Ｏ_２、Ｃ_２Ｈ_４在该表面上的吸附进行了研究，发现铑表面上共存的表面碳和表面氧存在相互作用，由于表面氧的存在，外来吸附物如ＣＯ、Ｏ_２、Ｃ_２Ｈ_４等可以覆盖在表面碳上面，使表面碳占据表面位抑制其它物种吸附的屏蔽效应消失。该表面具有氧化性，可以把吸附的乙烯氧化。

Cl/Ag(111)体系研究Ⅰ.Cl吸附行为及其存在状态

Cl在Ag(111)上的吸附过程可分为三个变化阶段,即(a)—(c).本文运用AES,UPS,ISS以及功函数等表面科学手段研究了Cl的吸附行为,并着重分析了由(a)到(c)阶段时Cl吸附引起的表面物种变化及(c)阶段时Cl的存在状态.结果证明,(c)阶段时最表层上CI的浓度远小于一个单层,Cl向体相钻穿,钻穿深度至少大于40(?).

Cl/Ag体系研究 Ⅱ.Cl吸附引起的表面结构变化

运用LEED,UPS和HREELS等表面技术研究了氯吸附至(c)阶段的Ag(111)表面结构.结果表明,表面上有三维的AgCl(111)生成,其生长按修正的Stranski-Krastanov模式进行.伴随着AgCI(111)生长的同时,表面上产生缺陷.这种缺陷只有在氯吸附至(c)阶段时表面上形成三维AgCI的过程中才能产生,它一旦在表面上形成后,表面上氯的存在与否对其不产生影响.本文提出了一个(c)阶段时的Cl/Ag(111)体系的结构模型.

甲醇在清洁和氧预吸咐Pd（100）面上的吸咐与分解

用高分辨电子能量损失谱（ＨＲＥＥＬＳ），热脱咐谱（ＴＤＳ）在１４０Ｋ—７００Ｋ温度范围内研究了清洁和氧改性Ｐｄ（１００）面上ＣＨ_３ＯＨ的吸咐与分解机理。ＨＲＥＥＬＳ结果表明：在１４０Ｋ吸咐甲醇能形成分子吸咐层；当加热甲醇分子层时，甲醇在１８５Ｋ先分解为ＣＨ_３Ｏ_（ａｄ）和Ｈ_（ａｄ），在２００Ｋ以上温度ＣＨ_３Ｏ_（ａｄ）逐步分解为ＣＯ_（ａｄ）和Ｈ_（ａｄ）；预吸咐氧后表面有甲酸物种生成。ＴＤＳ研究表明；除有少量甲醇在１８５Ｋ脱咐外，甲醇分解的主要脱咐产物为Ｈ_２（３２０Ｋ）和ＣＯ（４４０Ｋ）；次要脱附产物为甲烷（２００Ｋ—２１０Ｋ）。综合ＨＲＥＥＬＳ和ＴＤＳ研究指出，在清洁表面甲醇主要通过Ｏ—Ｈ键断裂，经甲氧基中间物种分解为ＣＯ和Ｈ_２，还有部分甲醇通过Ｃ—Ｏ键断裂分解为甲烷，预吸附氧后甲醇的分解除了存在以上两种方式外，氧的存在一方面能够转移ＣＨ_３Ｏ_（ａｄ）中的氢原子在表面形成一定量的甲酸中间物种，另一方面能够稍许提高少量ＣＨ_３Ｏ_（ａｄ）的热稳定性。

CH_3(ad)在清洁及预吸附氧Pd(100)表面的热脱附性能

用高分辨电子能量损失谱（ＨＲＥＥＬＳ）、热脱附谱（ＴＤＳ）、紫外光电子能谱（ＵＰＳ）研究了ＣＨ３（ａｄ）在清洁及预吸附氧Ｐｄ（１００）表面上的热稳定性．ＣＨ３（ａｄ）由ＣＨ３Ｉ在Ｐｄ（１００）表面的热分解来产生．ＣＨ３Ｉ的ＨＲＥＥＬＳ表明，ＣＨ３（ａｄ）中的Ｃ－Ｈ键近似与表面平行，ＣＨ３Ｉ在Ｐｄ（１００）表面低于１１０Ｋ（实验所能降低到的最低温度）时已裂解为ＣＨ３（ａｄ）和Ｉ（ａｄ），大量的ＣＨ３（ａｄ）在２００－２１０Ｋ的温度范围内和Ｈ（ａｄ）结合，并以ＣＨ４的形式脱附，但在氧改性表面，ＣＨ４脱附的温度范围变宽，脱附温度有所提高（２００－２５０Ｋ），可能是由于表面预吸附氧的空间效应（ｂｌｏｃｋｉｎｇｅｆｅｃｔｓ）以及表面氧对Ｈ（ａｄ）的消耗所致．

Cl/Ag(111)体系研究——Ⅲ.Cl吸附对O_2吸附的影响

考察了Ag(111)表面和吸氯的Ag(111)表面上氧的吸附行为.结果表明在Ag(111)及低暴露量氯吸附的Ag(111)上氧吸附时,表面上均存在弱的分子氧和原子氧物种.但在高暴露量氯吸附的Ag(111)表面上氧吸附时则选择性地只产生表面分子氧物种,这种选择性只与氯的吸附程度有关,而与氯的存在与否无关.结合以前的实验结果,对氯吸附至(c)阶段时的Ag(111)表面上氧的选择性吸附行为的本质作了详细讨论.

C1/Ag(111)体系研究 Ⅳ.氯吸附对甲醇吸附氧化的影响

运用HREELS技术对甲醇在预吸附氯的Ag(111)表面上的吸附氧化行为进行了较细致的研究.结果证明Cl对甲醇氧化的影响缘于它在Ag(111)上的吸附所引起的表面结构的改变进而改变表面氧吸附物种,从而使得甲醇氧化的中间产物发生变化.实验结果说明甲醇在Ag(111)和低暴露量氯吸附的Ag(111)表面上的氧化行为是相似的,检测到了中间产物Ⅰ和Ⅲ;在高暴露量氯吸附的Ag(111)上甲醇氧化时则产生中间产物Ⅰ、Ⅳ和甲醛物种.对上述不同的甲醇氧化行为作了分析,并指出了以前人们在考察甲醇氧化机理时只考虑原子氧作用的片面性.

酚在Pt(111)上吸附和分解的HREELS研究

由于酚在催化工业上的重要性,已日益引起人们对研究酚在金属表面反应性能的兴趣,现代表面科学的进展,已有可能在微观水平上考察复杂有机分子与表面的相互作用.然而,文献中仅有很少的报道涉及到在若干金属表面上的酚的表征,即Cu(111)(HREELS方法)和几种过渡金属Pd(110),Rh(111),Ni(110)(TDS及光发射法).这些研究给出以下信息:化学吸附酚的分子环基本上平行于表面以及在欠活泼的过渡金属(Pd,Rh,Ni)上酚的分解过程中C—O键不会断开.本文报道酚与Pt(111)面相互作用的TDS和HREELS结果.1 实验部分实验在装有HREELS,AES,LEED和TDS的ELS-22电子能谱仪中进行.分析室基压～3×10^(-10)mPa.单晶Pt(111)侧面点焊Ta丝固定在样品架上并用作电阻加热.清洁表面通过在900K和约1×10^(-6)mPa的氧气氛中氧化处理0.5h,再经Ar^+溅射接着在～1100K退火,反复实施而达到.此时LEED显示明锐的(1×1)衍射花样.HREELS测定用入射电子束能量为4.1eV,仪器分辨率约为5～7meV.TDS操作在300～900K,线性升温速率为5K/s.高纯酚固体样品经多次低温冷冻及抽空操作以除去水分.在酚的热分解过程中质谱计仅测到CO和H_2信号,没有发现其他脱附物种,和文献报道一致.

氯修饰的Ag(111)单晶上环氧乙烷的低温吸附与分解

本文用高分辨电子能量损失谱(HREELS)研究了低温下氯修饰的Ag(111)单晶上环氧乙烷(EtO)的吸附与分解。结果表明,140K时EtO以分子吸附形式存在于表面上,加热到230K以上的温度时,EtO在原子氧的作用下分解为少量的乙烯(C_2H_4)并伴有少量的氧化产物如水等的生成;在分子氧的作用下,EtO分解成大量的乙烯并被氧化成较多的水及其它产物。实验证明,氯的存在一方面抑制了EtO的吸附,另一方面又抑制了EtO的深度氧化。

Nb(110)表面氧化的高分辨电子能量损失谱研究

金属铌及其氧化物是一类在催化、微电子学、陶瓷和光学玻璃等重要技术领域有广泛应用的新型材料.为揭示其表面结构及催化作用的本质,对铌表面的氧化过程曾进行过许多研究.这些研究表明:金属铌表面的氧化过程、氧化物种在表面的分布、氧化膜的化学计量关系和结构均与氧化过程的条件密切相关.由于铌的高活性及氧化物种的复杂性,文献中对氧化膜的结构和生成条件等许多基本问题仍有争论,高分辨电子能量损失谱(High resolution electronenergy loss spectroscopy,HREELS)是获得表面振动和结构信息的有力工具,但文献中尚未见有HREELS研究单晶铌表面O_2氧化的报道.本文以HREELS为主,辅以俄歇电子能谱(Auger electron spectroscopy,AES)和紫外光电子能谱(Ultraviolet photoelectron spectroscopy,UPS)等方法仔细考察了Nb(110)表面的氧化以及氧化膜的结构与吸附性质,获得了新的结果.

Pt(111)上环己酮和氧共吸附的HREELS研究

用HREELS和TDS研究了环己酮和氧在Pt(111)上的共吸附 .在 2 0 5K ,预吸附的氧引起了共吸附的环己酮的C =O伸缩振动频率的“额外”红移 .将共吸附的表面从 2 0 5热至 2 50K ,导致环己酮进一步脱氧生成表面中间物和环己酮的C =O伸缩振动峰的彻底消失 .加热到 30 0K以上 ,环己酮脱氧生成的中间物种的分子环被裂解生成烃碎片和CO分子 ,后者直接脱附进入真空或与预吸附的氧反应生成CO2 并立即脱附离开表面 .TDS给出证据 。

CH_3OH，C_2H_4在有序和缺陷Nb_2O_5表面的吸附

为了解氧化铌的表面化学，发展了不同种金属单晶底物定向生长氧化物薄膜技术以克服电子能谱研究氧化铌表面的实验困难．在超高真空系统中用ＨＲＥＥＬＳ，ＵＰＳ研究了ＣＨ３ＯＨ和Ｃ２Ｈ４在氧化铌模型表面的吸附．结果表明，ＣＨ３ＯＨ和Ｃ２Ｈ４在有序表面和缺陷表面的吸附行为表现出很大的不同，氧空穴对吸附有重要影响．

甲酸在轻微氧化的Nb(110)表面吸附的HREELS研究

用高分辨电子能量损失谱(HREELS)研究了甲酸在轻微氧化的Nb(110)表面(O/Nb原子比=0.2)上的吸附与分解,提出了相应的表面反应模式.140K时,低暴露量的甲酸在该表面解离生成甲酸根(HCOO),生成的甲酸根以单齿形式键合在Nb上,同时也有少量甲酸分解生成吸附态的CO;高暴露量时则生成多层物理吸附的固体甲酸.升温至～190K,物理吸附的甲酸脱附,此时的表面为单齿键合的HCOO和CO所覆盖.温度升至250～300K时,HCOO的吸附态由单齿式转变成桥式,同时表面吸附的CO分子消失.升温过程的HREELS表明HCOO的分解导致了Nb的氧化.暴露量较高时表面的甲酸根比较稳定以致于在540K的高温时仍不完全分解.

A HREELS study of adsorption and decomposition of phenol on Pt(111l)

The reaction of phenol on metal surface has drawn much attention because of thetechnological importance of phenol in catalysis.Due to the progress of modern surfacescience techniques,it is possible to investigate the interaction of complex organic moleculeswith metal surfaces at the microscopic level.However,only very few reports appear in litera-ture on characterization of phenol on Cu(110),and some transition metals,namelyPd(110),Rh(111) and Ni(110).These investigations released the