功函数测量研究氧与银和银-钯合金表面的相互作用

在超高真空条件下, 采用电子束阻挡势技术测量固体表面功函数连续变化, 并与AES, TDS等手段相配合, 研究了氧在Ag和Ag-Pd合金表面的吸附和脱附动力学。结果表明, 在Ag和Ag-Pd合金表面的两种不同的氧吸附态, 具有相反的电荷转移效应, 未解离的分子态吸附降低了表面功函数, 而解离的原子态氧吸附使表面功函数明显升高。与纯银相比, 氧在银钯合金表面吸附具有较小的粘附系数和较大的偶极矩。银钯合金组成变化时功函数和AES的连续测量表明, 表面结构从无序向有序转变和表面银偏析均为功函数降低过程。     

CO在Sm/Rh(100)模型表面上的吸附与反应

应用AES,LEED,XPS和TDS研究了Rh(100)上Sm膜和Sm/Rh表面合金以及CO在这两类模型表面的吸附与反应.室温下Sm在Rh(100)上的生长遵从SK模式,Sm膜经900K高温退火后可形成有序表面合金.在室温制备的Sm膜/Rh(100)表面上,室温下CO在Sm上的吸附改变了表面结构,生成SmOx和表面碳.随着Sm覆盖度的增加,低温脱附峰(α-CO)面积迅速下降,且峰温向高温方向位移;表明Sm的空间位阻和电子效应同时起作用.在Sm/Rh合金表面上,CO在约590K出现新的脱附峰,可归属为受Sm电正性修饰的Rh原子上的CO脱附峰     

镍表面上CO和H2的吸附脱附速度

利用同位素跳跃技术和闪脱技术测得了CO和H_2在多晶Ni箔上的净吸附和净脱附速度。发现在Ni箔上吸附CO时,存在吸附促进吸附现象。但当吸附H_2时,则不发生此现象。表面上吸附的CO(a)的脱附被气相H_2(g)稍微加速(V_-~(co)(N_(co),P_(H_2))>0),H_2的吸附减少了CO(a)吸附量。气相中CO(g)也促进了表面上H(a)的脱附(V~H-(N_H,P_(co))>0),但表面上的CO(a)并不促进H(a)的脱附(V_H-(N_H,N_(co)≈0),这可能由于吸附时CO(g)和H(a)发生了相互作用。     

Pt电极上CO的同位素取代吸附机理研究

本文依据偶极耦合理论和相干势近似方法,合理选择粗糙电极上吸附分子的频率分布函数、一氧化碳(CO)吸附层的结构参数以及偶极耦合作用常数,对13CO/12CO同位素取代过程记录的红外光谱进行了拟合.研究发现,只有在拟合过程中引入低频CO分子优先取代,就可成功地模拟整个同位素取代过程的红外光谱随表面吸附的13CO/12CO组分的变化,并由此提出了吸附驱动的脱附机理,COad的脱附不是热激发脱附,而是吸附到表面的CO分子为其邻近位置COad的脱附提供能量.伸缩振动频率较低的COad处于台阶或缺陷位等较开阔的位置(尽管其吸附能较高),周围有较大的空间,利于来自溶液的CO分子的吸附,因此在台阶或缺陷位优先发生同位素的取代.     

乙醇在Mn薄膜／Rh（100）上吸附和分解的研究

应用高分辨电子能量损失谱（HREELS）和热脱附谱（TDS）,研究了Mn薄膜／Rh(100)上乙醇的吸附和分解,提出了表面吸附和分解的反应工,在300K时,蒸镀的Mn在清洁Rh(100)表面上以层层模式生长;在130－300K间,在25mLMn/Rh(100)表面上吸附20L乙醇的TDS结果与乙醇在Rh(100)表面上的结果一致在155K处,脱附出多层凝聚态吸附的乙醇;升温到255K,脱附出H2和CH4,继续升温,出现了与乙醇在R (100)表面上不一致的现象,在470K,同时出现了第2个H2和CH4的脱附峰,在500K,脱附极少量的CO;在950K附近,脱附出大量CO。     

甲醇与氧在银钯合金上的吸附和反应

本文运用UPS、超高真空程序升温反应谱(TPRS)研究了氧和甲醇在银钯合金上的吸附和反应。实验结果表明, 合金表面存在两种分别与Ag和Pd原子有关的活性位; 少量钯原子的存在, 一方面提供了甲醇分解反应的活性中心, 另一方面通过与银之间的电子相互作用, 削弱了氧与银的结合, 增强了表面吸附氧的反应活性, 从而改变了甲醇氧化反应的选择性。     

铜,钾助剂对铁基催化剂吸附—脱附性能的影响

气-固相催化反应活性很大程度上依赖于反应组分在催化剂表面上的吸附与脱附行为,因此,研究反应组分在催化剂表面的吸附与脱附性质对了解催化剂表面活性部位分布、催化活性、反应机理等具有重要意义。本文用程序升温脱附(TPD)及稳态化学吸附研究了具有良好催化活性的F-T合成铁基催化剂对CO和H_2的吸附、脱附特性,并讨论了Cu、K助剂的影响。     

多晶钯表面上CO脱附动力学的探讨

本文研究了多晶钯表面上CO脱附动力学,对各种覆盖度的脱附谱图进了划分温区的分析,对低温区首次提出恒定脱附速度的动力学解析.对于多晶钯面上CO的脱附,随脱附温度的升高,脱附反应级数减小而视活化能增加.为解释这种现象提出了活性集团假设,深入研究活性集团的动力学性能将有助于了解脱附过程的动力学特性.     

浸渍顺序对Ag-Pd/Ce0.8Zr0.2O2催化剂活性及脱附性能的影响

 采用不同的浸渍顺序制备了Ag-Pd/Ce0.8Zr0.2O2双组分催化剂,考察了催化剂对乙醇和CO氧化反应的催化活性,并对催化剂进行了TPD表征. 结果表明,浸渍顺序对催化剂的活性有很大的影响. 共浸渍催化剂的活性最高,其次为先浸渍钯后浸渍银的催化剂,先浸渍银后浸渍钯催化剂的活性最低. 催化剂上CO氧化活性与CO-TPD过程中CO2脱附峰的温度及强度有对应关系. 同时,乙醇氧化活性与C2H5OH-TPD过程中CO2脱附峰的温度有一定的对应关系. 这表明共浸渍催化剂的表面氧物种最活泼,最容易与吸附在催化剂表面的乙醇或CO发生氧化反应. 不同的浸渍顺序影响Ag或Pd的存在状态,共浸渍时有利于氧化态的形成; 但Ag状态的变化与催化剂上乙醇或CO氧化反应的活性没有对应关系.     

CO在Pt/A12O3催化剂上歧化的研究

利用程序升温脱附(TPD)和差分红外光谱方法研究了CO在Pt/Al_2O_3上的吸附和脱附。发现CO在Pt/A1_2O_3上的TPD谱存在一系列的极大值,由TPD气相产物的组成分析证明除了CO外,尚有CO_2。从差分红外光谱研究发现CO在Pt/Al_2O_3上被吸附时,随温度升高发生歧化反应,生成的CO_2同Al_2O_3表面形成一系列的羧基、羧化物、碳酸盐吸附态,它们的热稳定性不同,热脱附时产生的CO_2则是由这些吸附态脱附而形成的。TPD图谱中的一系列的极大值同这些吸附态的脱附有关。     

UPS和功函数研究氧在电解银上的吸附

本文报导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。     

CO在Cu/ZnO/Al_2O_3型低变催化剂上的TPD研究

本文采用程序升温脱附(TPD)法研究了CO在Cu/ZnO/Al_2O_3型低变催化剂上的脱附动力学。结果表明,在350℃以内,该催化剂对CO显示出一种能量分布的活泼部位,主要由催化剂中的Cu所提供。以T_f法结合脱附速率等温线法进行了TPD谱图的定量解析,求出了脱附动力学参数,建立了脱附速率方程。并发现Cu/ZnO/Al_2O_3型低变催化剂对CO的总有效表面虽为非均匀的,但该催化剂在350℃以内对CO显示的活泼部位所提供的有效表面却具有均匀表面的能量特征。由分析脱附级数,可推测出CO的吸附以缔合式吸附为主。     

预吸附氧对NO在Pt(110)表面吸附和分解的影响

 利用程序升温反应谱、X射线光电子能谱和高分辨电子能量损失谱研究了NO在清洁和预吸附氧的Pt(110)表面的吸附和分解. 在清洁的Pt(110)表面,室温下低覆盖度时NO以桥式吸附为主,高覆盖度时NO以线式吸附为主. 加热过程中部分NO(主要是桥式吸附物种)分解,生成N2和N2O. 室温下O2在Pt(110)表面发生解离吸附. Pt(110)表面预吸附氧会抑制桥式吸附NO的生成,并导致其脱附温度降低40 K. 降低脱附温度有利于桥式吸附NO的分子脱附,从而抑制分解反应. 这些结果从表面化学的角度合理地解释了铂催化剂在富氧条件下对NO分解能力的降低.     

陶瓷基钯银合金膜制备技术及性能研究

报道采用浆料涂敷与化学镀相结合法在陶瓷支撑上沉积钯银合金膜,采用浆料涂敷法,将含钯银的浆料涂敷在支撑体上,干燥后热分解,使支撑体表面沉积部分钯银。然后,采用化学镀在50℃下沉积钯银膜,热处理后,得到表面较光洁、厚度约为3μm、银含量为23%(原子百分含量)、合金化较完全的钯银合金膜,该膜在压差为0.1MPa,温度为300℃时的渗氢通量达45cm^3(STP)/(cm^2·min),分离因子达500,研究了钯银合金膜中银含量随热处理温度的变化规律,由实验结果发现,银逐渐向表面扩散,并在一定的温度条件达到基本平衡。     

陶瓷基钯银合金膜制备技术及性能研究

报道采用浆料涂敷与化学镀相结合法在陶瓷支撑上沉积钯银合金膜,采用浆料涂敷法,将含钯银的浆料涂敷在支撑体上,干燥后热分解,使支撑体表面沉积部分钯银。然后,采用化学镀在50℃下沉积钯银膜,热处理后,得到表面较光洁、厚度约为3μm、银含量为23%(原子百分含量)、合金化较完全的钯银合金膜,该膜在压差为0.1MPa,温度为300℃时的渗氢通量达45cm^3(STP)/(cm^2·min),分离因子达500,研究了钯银合金膜中银含量随热处理温度的变化规律,由实验结果发现,银逐渐向表面扩散,并在一定的温度条件达到基本平衡。     

钛添加物对Pt/Al_2O_3催化剂金属担体相互作用的影响

Pt/Al_2O_3催化剂的CO吸附TPD谱显示,CO的低温脱附峰(200℃前)受预吸附氢和后吸附氢的影响很大,呈现室温氢助CO吸附效应(RTHAA).而200℃以上的CO脱附谱基本上不受氢的影响.已知在聚集态Pt(如Pt丝)上的CO吸附不受氢的影响.因此可以认为,TPD谱中的高温CO脱附峰表征CO在聚集态Pt上的吸附;而受氢影响的CO低温脱附峰则表征CO在分散相Pt上的吸附.这是因为分散相Pt和Al_2O_3接触紧     

CO在Pd/Al2O3壳型催化剂上的吸脱附和表面氧化反应

在高真空系统中采用化学吸附,T2D和T2SR技术研究了CO在Pd/Al_2O_3壳型催化剂上的吸脱附行为和表面氧化反应。结果表明在室温下CO不仅吸附在Pd原子上,还可以吸附在Al_2O_3上,其中一部分是易于脱附的弱吸附,在室温～450℃之间出现相当于三种吸附型式的程脱峰。低温和中温程脱峰中以CO为主,CO_2占少量。高温程脱峰中CO_2显著增多。当先吸附氧,后吸附CO时,则发生剧烈的表面氧化反应。还发现CO在PdO/Al_2O_3上的化学吸附键合能力比在Pt/Al_2O_3上弱。Pd在Al_2O_3上的壳层厚度太薄,晶粒增大至一定程度时,CO化学吸附中心数目明显减少。 根据实验结果讨论了CO在Pd/Al_2O_3壳型催化剂上的表面氧化反应机理,Pd价态和晶粒大小与CO吸脱附行为之间的联系。     

气相存在下CO在Pd上非线性脱附动力学的研究

利用同位素技术测定了预吸附在Pd表面上的CO在单一及混合同位素气氛下的脱附动力学．实验发现CO的脱附动力学是非线性的，在饱和表面上为一级加二级．在易位化学吸附模型和协同交换机理的基础上，对表面吸附物种的动态结构进行了深入分析讨论，并推导出了非线性脱附动力学的解析表达式．     

氧在AgY分子筛上的化学吸附态

用程序升温脱附(TPD)和电子自旋共振(ESR)研究了氧在Ag~0Y上的化学吸附态。在TPD谱图上观察到α和β两种吸附态,相应的峰温分别是120—160℃和233—250℃。较仔细地研究了β态,其脱附过程为二级,表明氧以原子态吸附在银表面,脱附活化能为19.69千卡/克分子。ESR的测量结果表明,该原子吸附态为抗磁性的。比较ESR和TPD的结果得出:原子态吸附氧种为O_吸~-。     

CO在轻微氧化的Mo(100)表面上的吸附和反应

应用HREELS和TDS研究了120K时CO在轻微氧化的Mo(100)上的吸附和脱附状况.120K时,CO在轻微氧化的Mo(100)上存在顶位垂直吸附(ν_CO=2016～2050cm^-1)、四重空位倾斜吸附(ν_CO=1088cm^-1)和通过π键与表面发生作用的倾斜吸附(ν_CO=1600cm^-1).当表面温度升高时,顶位吸附的CO在低覆盖度下发生解离,但在较高覆盖度下,可以同时发生脱附(T_p=319K)和解离;而后两种吸附态在温度升高时只发生解离.CO解离产生的C原子和O原子在930K和1320K时可重新结合成CO脱附.