H_(2)O吸附对Cu表面二次电子发射特性的影响

H_(2)O吸附引起的二次电子发射增强是导致真空微波器件与设备异常放电的关键因素。为了研究H_(2)O吸附对金属表面二次电子发射特性的影响规律,该文考虑电子−H_(2)O分子碰撞的7种散射类型,采用Monte Carlo方法模拟电子−H_(2)O吸附分子的散射过程,同时考虑功函数变化对电子出射概率的影响,建立了一种H_(2)O吸附Cu表面的二次电子发射模型,统计二次电子的最终状态,并对二次电子发射系数(secondary electron yield,SEY)和二次电子能谱(secondary electron spectrum,SES)的变化规律进行分析。结果表明,H_(2)O吸附能够降低表面功函数,且产生更多电离电子,导致SEY增大;但当吸附厚度大于100 nm时,SEY不再继续增大,这是由于吸附层较厚时,电子无法进入Cu基底,仅在吸附层内散射。SES的谱峰随着吸附厚度的增加而增强,表明H_(2)O能够促使更多的低能电子出射,这是造成二次电子发射增强的重要因素。该文的模型为研究复杂表面状态的二次电子发射提供了可靠的分析方法,相关结果能够用于分析解释真空微波器件与设备放电形成机理,优化设备部件的设计参数。

K在InP（100）表面吸附及界面反应的同步辐射光电子能谱研究

利用同步辐射光电子能谱研究了Ｋ在ｐ型ＩｎＰ（１００）表面的吸附及其界面反应．由Ｋ吸附过程中Ｉｎ４ｄ和Ｐ２ｐ芯能级谱的变化发现：在碱金属Ｋ吸附于ｐ型ＩｎＰ（１００）表面的过程中，Ｋ—Ｐ之间发生了化学反应，形成Ｋ—Ｐ化合物，当Ｋ覆盖度０＞２１０Ｓｅｃ时稳定的Ｋ—Ｐ化合物基本形成，此时Ｐ２ｐ峰的峰形和峰位基本保持不变．Ｋ—Ｉｎ之间无明显的化学反应发生，但在Ｋ的吸附过程中，碱金属Ｋ对Ｉｎ有置换反应发生，使Ｉｎ偏析到ＩｎＰ（１００）的表面．ＩｎＰ（１００）表面的Ｋ吸附层引起了能带弯曲．能带弯曲的值为０．７５ｅＶ．偏析到ＩｎＰ（１００）表面的Ｉｎ的悬挂键空态被来自于碱金属Ｋ的外层电子所填充，形成一个半满的表面态．正是这个半满的表面态是引起能带弯曲和Ｆｅｒｍｉ能级钉扎。

光电子能谱研究O_2和Rb在InSb（111）表面上共吸附

本文利用光电子能谱（ＸＰＳ和ＵＰＳ）技术研究了室温ＴＯ２和Ｒｂ在ＩｎＳｂ（１１１）表面上共吸附，分析了碱金属Ｒｂ在ＩｎＳｂ（１１１）表面上吸附的健合状态以及对衬底的催化氢化作用。结果表明，Ｒｂ与ＩｎＳｂ表面上的Ｓｂ发生化学反应，Ｒｂ在ＩｎＳｂ表面上吸附提高了衬底表面的氧化速率，衬底表面上的Ｉｎ和Ｓｂ被氧化，分别生成锑和铟的氧化物。在Ｏ２吸附的过程中，还观察到两种Ｒｂ的氧化物，即过氧化铷（Ｒｂ２Ｏ２）和超氧化铷（ＲｂＯ２）。通过芯能级和价电子的变化，揭示了各种氧离子态（Ｏ２－，Ｏ，Ｏ）的形成。

硝基甲烷在Cu(111)表面吸附的LEED、AES和UPS研究

本文介绍了在低温下运用LEED、AES和UPS研究硝基甲烷在Cu(111)表面的吸附成键和取向。AES和UPS的结果显示了硝基甲烷是以分子形式吸附在Cu(111)表面。随着硝基甲烷暴露量达2L时,与清洁铜表面相比功函数变化有最小值-0.75eV左右。暴露量再增大,功率数略增加,其变化值为-0.5eV。紫外光电子谱表明硝基甲烷是通过其前线轨道氧的2p电子与铜表面的d电子相互作用而产生吸附作用。

Na、O在n-GaAs(100)-(4×1)表面吸附以及共吸附的光电子谱研究

利用紫外光电子谱,对Na、O在n型GaAs(100)-(4×1)表面吸附及共吸咐作了详细研究。结果表明:随着GaAs(100)表面Na覆盖度的变化,其表面呈现不同的能带弯曲。当Na的覆盖度很低时(通常认为θ≤0.02ML).n-GaAs(100)表面能带向下弯曲量达0.3eV。但随着覆盖度的增加,最后费米能级钉扎在价带顶以上0.8eV处。另外,O在n-GaAs(100)-(4×1)表面吸附。暴露量达10~5L时,导致了向上0.2eV的能带弯曲。如果在吸氧的表面继续蒸Na,则其费米能级钉扎在价带顶以上1.0eV处。同时还可看到,由于Na存在,O_2在n型GaAs(100)-(4×1)表面有粘附系数将大大地提高。

金属二次电子发射能谱的表面吸附势垒模型

为了改善加速器和高功率微波源中金属器壁的表面状况,采用数学建模并结合实验验证的方法,建立了二次电子能谱的吸附势垒模型。首先,以到达金属内表面二次电子为参考对象,分析金属壁的吸附过程,发现水蒸气吸附造成的能级扭曲会使金属表面势垒降低,由此建立了水吸附形态下的薛定谔方程,并求解得到吸附势垒的透射系数;然后,结合内二次电子能量分布建立吸附势垒模型,得到二次电子能谱特征参数与吸附量的定量关系。模型分析结果表明:吸附量的增加会引起表面势垒的降低,从而导致金属器壁二次电子发射增强,能谱变窄,加剧电子云效应;通过加热、氩离子清洗等手段可减少或去除加速器壁水蒸气吸附,抑制器壁表面二次电子发射。实验对比发现,离子清洗可减少吸附量,使Ag样品的吸附度从初始值0.5降至0,伴随能谱半峰宽从5.17eV展宽至12.5eV。

溶液中固体催化剂表面酸量的紫外光谱分析

采用了一种新的定量测定固体酸催化剂表面酸量的方法。以环已烷为溶剂 ,吡啶和 2 ,6-二甲基吡啶为吸附质 ,用紫外光谱法定量分析脱铝超稳Y沸石 (DUSY ,硅铝比为 13.5 8)的吸附量 ,由此得出B酸量和L酸量。结果表明 ,该方法快速、准确。

COT-H在金属Ru表面上沉积的光电子能谱分析

采用紫外光电子能谱(UPS),分析了不对称四苯基四苯乙炔基环辛四烯(COT-H)有机发光材料与金属之间的界面电子结构,研究了在金属/COT-H界面上的逸出功变化.UPS谱中位于费米能级以下5.6、7.9和10.2eV处的三个谱峰分别来自于COT-H材料中苯环的πCC、σCC和σCH轨道.位于3.8eV处的谱峰反映了八个苯环聚合后具有π轨道特性的C-C键.从UPS谱图中可以看到,COT-H材料的最高占有态(HOS:highestoccu-piedstate)位于费米能级以下1.8eV处.COT-H材料的逸出功只有3.2eV,比清洁Ru表面的逸出功小1.0eV.角分辨紫外光电子能谱(ARUPS)的结果表明,组成COT-H分子应该近似平行于衬底表面.

UPS和功函数研究氧在电解银上的吸附

经电角法制得的多晶银有很多独特的物理和化学性质，作为催化剂，用于甲醇氧化制甲醛的工业过程，不需要任何附载，得到了非常高的转化率和选择性；对这种高纯度的金属催化剂的理论研究可望能直接解释工业过程中的一些问题。由于表面结构的特殊性，与单晶银相比，氧在这种电解银上的吸附和脱附有很大的差别，在超高真空条件下，对氧在单晶银[如Ag(110）]吸附的研究结果表明，在清洁的Ag(110)表面，只有当氧的吸附湿度低于185K时，才能观察到表面未解离的分子氧吸附物种，随着吸附湿度的升高，分子氧解离为原子态，原子态吸附氧在表面的结构为（n×1），随着覆盖度的增加,n从7到2，饱和吸附时为0.5单层。XPS、TDS以及^18O2与^16O2同位素交换结果表明：电解银表面除了存在大量的解离的原子态吸附氧外，在室温下就能检测到表面存在的未解离的分子态吸附氧种。本文报道了用紫外光电子能谱（UPS),热脱附(TDS)和表面功函数连续测量等手段对氧与电解银表面相互作用过程中的电荷传递、成键以及吸附动力学等研究的实验结果。

AB_2型储氢材料表面吸氢的光电子谱研究

AB2 型金属间化合物是新型的储氢材料 ,对 Zr V2 和 Zr Mn2 表面吸氢前后进行了紫外光电子谱( UPS)测量 .吸氢前后的差谱中 ,发现 Zr V2 吸氢后 ,结合能在 8e V左右出现较宽的吸附氢诱导的光电子谱峰 ;而 Zr Mn2 吸氢后 ,在 5e V左右有一个明显的峰 .实验结果表明 :氢在 Zr V2 表面的吸附所成M—H键的电子态的结合能比 Zr Mn2 表面上的要大 ,与 Zr V2

O_2在U和U-Nb合金表面吸附的XPS研究

采用Ｘ射线光电子能谱（ＸＰＳ）分析研究了２９８ Ｋ时Ｏ２在金属Ｕ和 Ｕ－Ｎｂ合金清洁表面的原位吸附过程，作为对照还研究了在纯 Ｎｂ表面的吸附吸附各阶段 ＸＰＳ图谱的变化揭示了Ｏ２在Ｕ，Ｎｂ和 Ｕ－Ｎｂ合金表面的吸附将导致ＵＯ２； ＮｂＯ和 Ｎｂ２Ｏ５等多种产物形成定量分析表明，Ｏ２在 Ｕ和 Ｕ－Ｎｂ合金表面的饱和吸附量大约分别为４５Ｌ和４０Ｌ（１Ｌ＝１．３３×１０－４ Ｐａ·ｓ），而Ｏ２在金属Ｎｂ上的饱和吸附量仅约为１０Ｌ．

活性炭表面含氧官能团对水中卤乙酸吸附去除的影响

为了改善极性、亲水性卤乙酸(HAAs)分子在非极性、疏水性活性炭上的吸附性能,利用N2等温吸附实验、X射线光电子能谱实验(XPS)、HAAs等温吸附实验等方法,对几种不同产地的活性炭孔隙结构、表面元素形态结构组成,以及HAAs吸附性能进行了研究,考察了活性炭孔结构及含氧官能团对HAAs吸附性能的影响.活性炭表面含氧官能团对HAAs的吸附性能影响显著,当活性炭表面含氧官能团组成较小时,其HAAs吸附能力较强.

亚甲基蓝在云母表面吸附状态的研究

利用XPS测定吸附前后亚甲基蓝(MB)各原子的电子结合能的变化,以判断原子化学环境的改变,从而确定MB在云母表面的吸附位点是二甲胺基上的氮原子.通过AFM测量得到吸附于云母表面的MB分子的平均高度为0.820nm,这证实了Hhner吸附模型的正确性,即MB分子的最大横截面以65～70°倾斜在云母的(001)表面上.

XPS法研究表面活性剂、碱和聚合物在固体颗粒表面吸附的协同效应

利用光电子能谱法(XPS)研究了表面活性剂、碱和聚合物在固体颗粒表面上的吸附量及相互之间的协同效应。表面活性剂和碱在S iO2固体颗粒上的最大吸附量随着浓度的增大而增加,分别在1 200,5 000 mg/L达到最大吸附量1.15 mg/g和1.65 mg/g,吸附量达到最大值后趋于稳定;聚合物的平衡吸附曲线随着浓度的增大吸附量先增加后减少,600 mg/L达到最大吸附量1.30 mg/g,后减小至0.40 mg/g基本不变;在表面活性剂、碱和聚合物复合吸附体系中,碱的存在大大降低了表面活性剂在固体表面上的吸附量,在一定程度上增加了聚合物在固体表面上的吸附量,聚合物和表面活性剂在共存竞争吸附影响下S iO2表面上的吸附量都有了较大的减少;在表面活性剂、碱和聚合物复合体系中,聚合物与碱协同吸附的固体表面吸附层比其它情况下厚。

1,2,3,4-四氯邻苯二甲酸酐的UPS及量子化学研究

首次报道了 1,2 ,3 ,4四氯邻苯二甲酸酐的气相HeI紫外光电子能谱 (UPS) .利用Gaussian 94程序RHF方法对其进行了计算指认 ,计算结果分析显示 ,此化合物的第 1个电离峰是由与苯环部分的共轭π键电子电离及羰基的孤对电子电离引起的 ,化合物的第 2 ,3谱峰与羰基的孤对电子峰相关联 ,说明羰基为此类化合物的特征基团 .经调整轨道指数的STO

防腐剂在摩擦副表面的吸附性能探索

利用模拟轴承对润滑油中的防腐蚀添加剂进行吸附实验,通过对吸附前后润滑油的紫外吸光度的测量,表征实验前后润滑油中防腐剂的质量分数变化,进而证明摩擦副对防腐蚀添加剂的吸附作用;在含有定量防腐剂的润滑油中添加不同质量分数的抗磨剂,进行模拟轴承的吸附实验,通过紫外吸光度的测量发现抗磨剂对防腐剂在摩擦副表面的吸附性能有较大影响,说明防腐剂与抗磨剂在摩擦副界面存在竞争吸附效应。

用AES测量样品表面吸附层的厚度及剥离速率

我们用Ar离子束剥离样品过程中AES峰强度的变化研究了样品表面吸附层的成分和厚度。由谱峰强度公式导出了吸附层的厚度和离子束对其剥离速率的表达式。并用这些公式计算了Al_2O_3-Al和Sn-Si样品的吸附C层,Al_2O_3层,SnO_2层和蒸积在多晶Si基底上的Sn层厚度,以及Ar离子束对这些薄层的剥离速率。发现当吸附层较厚时,具有较大的剥离速率;而当只有1～2个原子层时,同样条件下的剥离速率变得很小。

乙酸在SmO_x/Rh(100)模型表面上的吸附和分解

用高分辨电子能量损失谱 (HREELS)和热脱附谱 (TDS)研究了乙酸在SmOx/Rh(10 0 )模型表面上的吸附与分解 .结果表明 :低温下吸附乙酸时 ,SmOx 的加入明显促进了乙酸分子中O H键的断裂 ,从而有利于乙酸根的形成 ;升高表面温度 ,SmOx 的存在促进了乙酸根中C C键的断裂 ,有利于乙酸根的进一步分解 .12 0K时 ,乙酸在SmOx/Rh(10 0 )上主要以乙酸根的形式存在 .2 2 5K时 ,乙酸根即可发生以生成CO为主的脱羧反应 .在 4 17和 4 77K观察到受表面脱羧反应控制的CO2 和H2 的脱附峰 .

吡嗪分子在硅(100)面吸附构型的XPS和NEXAFS谱理论研究

本文利用X射线谱研究了吡嗪(C4H4N2)分子共价吸附于硅(100)面的几种吸附构型的几何结构和电子结构.利用密度泛函理论结合团簇模型,对预测的吸附结构的碳K壳层(1s)X射线光电子能谱(XPS)和近边X射线吸收精细结构(NEXAFS)谱进行了模拟.计算结果阐明了XPS和NEXAFS谱与不同吸附构型的对应关系.与XPS谱相比,NEXAFS谱对所研究的吡嗪/硅(100)体系的结构有明显的依赖性,可以很好地用于结构鉴定.根据碳原子的分类,研究了在NEXAFS光谱中不同化学环境下碳原子的光谱成分.

一氧化碳分子在铁(110)表面上吸附的角分辨紫外光电子谱

本文报道了用角分辨紫外光电子谱对一氧化碳分子在铁(110)表面上吸附的取向进行的研究。实验结果与理论计算比较表明,在低温下(≈150K)较低覆盖度时,一氧化碳分子直立在铁表面上,分子轴线与铁表面法线的夹角不超过10度。