硫原子在镍低指数表面和(311)台阶面的吸附

应用原子和表面簇合物相互作用的5参数Morse势方法(简称5-MP)构造了S-Ni表面簇合物体系的解析势函数.首先对S-Ni低指数表面体系进行了研究,并获得了全部临界点性质.计算结果表明:硫原子在Ni(100)面上的稳定吸附态为四重洞位,在Ni(111)面上,硫原子吸附于三重位,硫原子在Ni(110)面上的吸附位有所变化.第一与第二周期的原子在(110)面上的稳定吸附态大都为赝式三重位和长桥位,而硫原子却吸附在Ni(110)面的四重洞位.理论分析结果和实验推测结果符合得很好.同时,还对S-Ni(311)台阶面吸附体系进行了研究.理论结果表明:S-Ni(311)表面吸附体系只存在四重吸附态和hcp三重吸附态,fcc三重吸附态在和四重吸附态的竞争中完全湮灭.对于S-Ni表面吸附体系,理论结果给出S原子的表面吸附结合能和表面簇合物的粗糙度有关.结合能从小到大的顺序为(111)<(100)<(110)<(311).     

氢原子在Ni(111)次表面和Ni(211)、(533)台阶面上的吸附与振动

应用原子与表面簇合物相互作用的五参数Morse势(5-MP)方法对氢原子在Ni(111)表面和次表面以及Ni(211), (533)台阶面进行了系统研究, 得到了氢原子在上述各面的吸附位、吸附几何、结合能和本征振动频率. 计算结果表明, 在Ni(111)面上, 氢原子优先吸附在三重位, 随着覆盖度的增加会吸附在次表面八面体位和四面体位. Ni(211), (533)的最优先吸附位都是四重位, 当氢原子的覆盖度增大时占据(111)平台的三重吸附位. 靠近台阶面的吸附位受台阶和平台高度的影响很大. 此外, 我们计算了氢原子在各表面的不同吸附位的扩散势垒, 获得氢原子在各表面的最低能量扩散通道.     

H原子在Ru(111)台阶面上的吸附位和吸附态

利用原子和表面簇合物相互作用的五参数 Morse势方法 (简称 5 -MP)研究了 H-Ru( 1 1 2 1 )台阶面吸附体系 ,并利用推广的 LEPS方法研究了 2 H-Ru( 1 1 2 1 )体系 ,探讨了表面吸附态之间的相互作用 .研究结果表明 ,H原子在开放的 Ru( 1 1 2 1 )台阶面表面上的晶胞存在 4种不等价的表面三重吸附态 .还存在两类与表面有直接扩散通道的内层吸附态 .理论分析表明 ,TDS实验出现的 α态是与内层吸附态有强相互作用的强排斥表面吸附态 ,β态为弱排斥表面吸附态 ,而 γ态为与内层吸附态无相互作用的表面吸附态 .实验上将 α态归属为四重吸附态的推测没有获得理论结果的支持 .     

氧原子在Al(100)、(110)、(111)面上的吸附与振动

利用原子与表面簇合物相互作用的5参数Morse势方法(简称5-MP)系统研究了O-Al低指数面表面吸附体系, 获得了吸附几何、结合能、振动频率等吸附态的临界点特性. 通过把这些临界点特性作为研究吸附体系的探针, 系统分析了吸附体系的性质. 理论计算结果表明, 在Al(111)面上, 氧原子在表面三重位处存在吸附态, 其垂直表面的振动频率为621(619) cm-1, 平行表面的振动频率为880(887) cm-1. 在子表面八面体处也存在吸附态, 其垂直振动频率为464 cm-1, 平行振动频率为437 cm-1; 在Al(100)面上, 氧原子在表面四重洞位、子表面四面体处存在吸附态;在Al(110)面上,氧原子优先吸附在表面膺势三重位而非长桥位,同时子表面八面体处也存在吸附态.     

H原子在Ru(1121)台阶面上的吸附位和吸附态

利用原子和表面簇合物相互作用的五参数Morse势方法(简称5-MP)研究了H-Ru(1121)台阶面吸附体系,并利用推广的LEPS方法研究了2H-Ru(1121)体系,探讨了表面吸附态之间的相互作用.研究结果表明,H原子在开放的Ru(1121)台阶面表面上的晶胞存在4种不等价的表面三重吸附态.还存在两类与表面有直接扩散通道的内层吸附态.理论分析表明,TDS实验出现的α态是与内层吸附态有强相互作用的强排斥表面吸附态,β态为弱排斥表面吸附态,而γ态为与内层吸附态无相互作用的表面吸附态.实验上将α态归属为四重吸附态的推测没有获得理论结果的支持.     

原子氧在Ru低指数面及(1120), (1121)台阶面上的吸附

利用原子与表面簇合物相互作用的5参数Morse势方法(简称5-MP)系统地研究了O-Ru低指数面及Ru(1120), (1121)台阶面体系, 获得了吸附几何、结合能、振动频率等临界点特性, 所得相关数据与实验结果非常吻合. 并且通过理论计算及原子吸附态振动指纹的遗传、遗变特性预言了氧原子在Ru(1121)台阶面的吸附. 本文认为氧原子在HCP晶格的金属表面上的吸附倾向于三重位.     

原子氧在Ru低指数面及(110),(111)台阶面上的吸附

利用原子与表面簇合物相互作用的5参数Morse势方法(简称5-MP)系统地研究了O-Ru低指数面及Ru(1120),(1121)台阶面体系,获得了吸附几何、结合能、振动频率等临界点特性,所得相关数据与实验结果非常吻合.并且通过理论计算及原子吸附态振动指纹的遗传、遗变特性预言了氧原子在Ru(1121)台阶面的吸附.本文认为氧原子在HCP晶格的金属表面上的吸附倾向于三重位.     

氮在含氧Mo(100)面上的吸附与反应

 用HREELS, AES, LEED和TDS考察了氮在含氧Mo(100)上的吸附和热脱附. 120 K下氮在含氧Mo(100)上吸附时存在着N—N伸缩振动频率2150和1600 cm-1, 分别对应于线式(γ态)和侧位(α态)两种分子吸附态. 升温引起γ态氮的脱附和α态氮的解离. 其中γ态氮的脱附峰温位于155 K, 遵循一级脱附动力学; 由α态解离生成的N原子占据Mo(100)的四重空位(即β态), 并在高于1?150 K的温度重新化合形成氮而脱附. 120 K时,氮的吸附是无序的; 吸附了氮的表面经1100 K退火后生成了有序的c(2×2)-N表面结构.     

氧原子在Mo低指数表面及(211)高指数面上的吸附和振动

应用原子和表面簇合物相互作用的5参数Morse势方法(5-MP)对O-Mo低指数表面体系及(211)高指数面体系进行了系统的研究，并获得了全部临界点特性，如吸附位、吸附几何、结合能、正则振动频率等，计算结果表明：在Mo(100)面，O原子吸附在四重洞位，随着覆盖度增加，(100)面发生缺行重构，膺式三重位为稳定吸附位；在Mo(110)，(111)及(211)面，O原子均趋向于吸附在膺式三重位．     

氯原子在Ag低指数面上的吸附位和吸附态

应用原子和表面簇合物相互作用的5参数Morse势方法(简称5-MP)对Cl-Ag低指数表面体系进行了研究, 并获得了全部的临界点特性, 如吸附位、吸附几何、结合能、正则振动等. 计算结果表明: 在Ag(100)面上, Cl原子吸附在四重洞位; 在Ag(111)面上, Cl吸附在三重洞位; 尽管第一与第二周期原子在(110)面上的稳定吸附态大都为赝式三重位和长桥位, 但在Ag(110)面上, 四重洞位是氯原子的稳定吸附态. 理论分析结果和实验推测结果符合得很好. 理论结果给出Cl原子在Ag表面的吸附结合能和表面簇合物的粗糙度有关, 结合能从小到大的顺序为(111)＜(100)＜(110).     

四-α(β)-(4-吡啶氧基)酞菁锌的光物理性质研究

测定了新合成的α位取代和β位取代的四-(4-吡啶氧基)酞菁锌配合物的UV-Vis吸收光谱、荧光光谱及激发单重态寿命、纳秒瞬态吸收光谱与激发三重态寿命.在此基础上,与相关配合物进行了比较,探讨了取代基及其取代位置对酞菁锌配合物的吸收光谱、激发单重态寿命及激发三重态寿命的影响.     

氧原子在Pt低指数面上的吸附和振动

应用原子和表面簇合物相互作用的5参数Morse势方法（简称5-MP）对O-Pt低指数表面体系进行了研究,并获得了全部临界点特性.计算结果表明,氧原子在Pt(100)面上只存在四重吸附态.在缺行重构的(110)面上,氧原子仍吸附于三重位,随着覆盖度的增加还会嵌切吸附于长桥位;通过分析三重态振动指纹性质的遗传和遗变,确认实验观察到的59.49和40.90 meV损失谱分别为氧原子在三重位和长桥位吸附态的表面垂直振动.     

CO分子同Cu(100)面相互作用的分子轨道研究

用EHMO法研究了CO在Cu(100)面上的化学吸附行为。选用Cu_5,Cu_9和Cu_(13)三种原子簇模型来模拟Cu(100)表面。得到四重轴空位吸附CO的结合能为33-36Kcal/mol,吸附高度为2.50au;顶位吸附的结合能为25-27Kcal/mol,吸附高度为3.6au。提出了一个CO在Cu(100)面上的吸附机理:四重轴空位吸附为spz→2π~*部分反馈机理;顶位吸附为5σ→dz~2给金属电子机理。并讨论了CO之间相互作用对结合能的影响。     

原子H在Cu(100)(111)(110)上的吸附扩散研究

采用5-MP势方法,对原子氢在金属Cu的3个低指数面上的吸附特性,如吸附几何、吸附能、振动频率等以及吸附扩散势能面结构进行了比较系统的研究,计算结果显示低温低覆盖条件下,氢原子在Cu(110)表面上只存在赝式三重位和长桥位吸附态,没有短桥位吸附态,并且获得了实验和理论的支持.     

氧原子在钨低指数表面及(211)高指数表面上的吸附和振动

 应用原子和表面簇合物相互作用的5参数Morse势方法研究了氧原子在W低指数表面及(211)高指数表面上的吸附和振动. 计算结果表明,低覆盖度下,在W(100)面氧原子吸附在四重洞位,随着覆盖度增加,(100)面发生缺行重构,膺式三重位为稳定吸附位; 在W(110),(111)及(211)面,氧原子均趋向于吸附在膺式三重位. 该计算结果和实验符合得很好.     

甲酸在Au(997)台阶表面的氧化反应（英文）

金催化是纳米催化的代表性体系之一,但对金催化作用的理解还存在争议,特别是金颗粒尺寸对其催化作用的影响.金颗粒尺寸减小导致的表面结构主要变化之一是表面配位不饱和金原子密度的增加,因此研究金原子配位结构对其催化作用的影响对于理解金催化作用尺寸依赖性具有重要意义.具有不同配位结构的金颗粒表面可以利用金台阶单晶表面来模拟.我们研究组以同时具有Au(111)平台和Au(111)台阶的Au(997)台阶表面为模型表面,发现Au(111)台阶原子在CO氧化、NO氧化和NO分解反应中表现出与Au(111)平台原子不同的催化性能.负载型Au颗粒催化甲酸氧化反应是重要的Au催化反应之一.本文利用程序升温脱附/反应谱(TDS/TPRS)和X射线光电子能谱(XPS)研究了甲酸在清洁的和原子氧覆盖的Au(997)表面的吸附和氧化反应,观察到Au(111)台阶原子和Au(111)平台原子不同的催化甲酸根氧化反应行为.与甲酸根强相互作用的Au(111)台阶原子表现出比与甲酸根弱相互作用的Au(111)平台原子更高的催化甲酸根与原子氧发生氧化反应的反应活化能.在清洁Au(997)表面,甲酸分子发生可逆的分子吸附和脱附.甲酸分子在Au(111)台阶原子的吸附强于在Au(111)平台原子的吸附.TDS结果表明,吸附在Au(111)台阶原子的甲酸分子的脱附温度在190 K,吸附在Au(111)平台原子的甲酸分子的脱附温度在170 K.XPS结果表明,分子吸附甲酸的C 1s和O 1s结合能分别位于289.1和532.8 e V.利用多层NO_2的分解反应在Au(997)表面控制制备具有不同原子氧吸附位和覆盖度的原子氧覆盖Au(997)表面,包括氧原子吸附在(111)台阶位的0.02 ML-O(a)/Au(997)、氧原子同时吸附在(111)台阶位和(111)平台位的0.12 ML-O(a)/Au(997)、氧原子和氧岛吸附在(111)平台位和氧原子吸附在(111)台阶位的0.26 ML-O(a)/Au(997).TPRS和XPS结果表明,甲酸分子在105 K与Au(997)表面原子氧物种反应生成甲酸根和羟基物种,但甲酸根物种的进一步氧化反应依赖于Au原子配位结构和各种表面物种的相对覆盖度.在0.02 ML-O(a)/Au(997)表面暴露0.5 L甲酸时,Au(111)台阶位氧原子完全反应,甲酸过量.表面物种是Au(111)台阶位吸附的甲酸根、羟基和甲酸分子.在加热过程中,甲酸分子与羟基在181 K反应生成甲酸根和气相水分子(HCOOH(a)+OH(a)=H_2O+HCOO(a)),甲酸根在340 K发生歧化反应生成气相HCOOH和CO_2分子(2HCOO(a)=CO_2+HCOOH).在0.12 ML-O(a)/Au(997)和0.26 ML-O(a)/Au(997)表面暴露0.5 L甲酸时,甲酸分子完全反应,原子氧过量.表面物种是Au(111)平台位和Au(111)台阶位吸附的甲酸根、羟基和原子氧.在加热过程中,Au(111)平台位和Au(111)台阶位的甲酸根分别在309和340 K同时发生氧化反应(HCOO(a)+O(a)=H_2O+CO_2)和歧化反应(2HCOO(a)=CO_2+HCOOH)生成气相CO_2,H_2O和HCOOH分子.在0.26 ML-O(a)/Au(997)表面暴露10 L甲酸时,甲酸分子和原子氧均未完全消耗.表面物种是Au(111)平台位和Au(111)台阶位吸附的甲酸根、羟基、甲酸分子和原子氧.在加热过程中,除了上述甲酸根的氧化反应和歧化反应,还发生171 K的甲酸分子与羟基的反应(HCOOH(a)+OH(a)=H_2O+HCOO(a))和216 K的羟基并和反应(OH(a)+OH(a)=H_2O+O(a)).     

Pt(S)[n(100)×(110)]表面Cu欠电位沉积(英文)

本文研究了Cu在Pt(100)台阶面和(110)单原子台阶的欠电位沉积.发现若不考虑阴离子吸附,初始阶段Cu在台阶面和台阶处的电沉积同时进行.在电沉积满单层的伏安曲线上,可以观察到若干峰.通过对峰电荷与台阶密度关系的分析,可认为这些峰分别对应于不同的沉积位点.较正电位的峰对应于Cu在台阶面上的电沉积,而在台阶处Cu的电沉积则因溶液中的阴离子而具有不同的伏安性质.此外,还发现Pt电极表面的Cu沉积电荷转移数接近2e,且沉积初始阶段阴离子覆盖度不变.     

二氧化碳和丙烯直接合成甲基丙烯酸CuPW/TiO2催化剂的研究

用溶胶-凝胶法以磷钨酸(TPA)的铜盐溶液水解钛酸四丁酯制备了CuPW/TiO2催化剂。使用ICP、XRD、TG-DTA、IR、TPD-MS和微反技术研究了催化剂的化学组成、热稳定性、化学吸附性质和催化反应性能。实验结果表明杂多钨酸盐与TiO2表面通过O2-桥发生键合作用。在623 K下,杂多阴离子仍保持原有的Keggin结构。CO2在Lewis酸位Cu(Ⅱ)和Lewis碱位Cu—O—W的桥氧协同作用下形成卧式吸附态。丙烯以分子吸附态在催化剂上选择吸附。在563 K,1 MPa和空速1 500 h-1的反应条件下,丙烯的摩尔转化率为4.3%,产物MAA(甲基丙烯酸)的选择性为96%。     

氢原子在Fe低指数面及高指数面(211)上的吸附和振动

摘要应用原子和表面簇合物相互作用的5参数Morse势方法(5-MP)对H-Fe低指数表面体系及高指数表面体系进行了系统研究, 并获得了吸附位、 吸附几何、 结合能和正则振动频率等全部临界点特性. 理论计算结果表明, 在Fe(100)面, H原子吸附在四重洞位, H-Fe的垂直振动频率为1 009 cm^-1; 在Fe(110)和Fe(211)表面, 趋向于吸附在赝式三重位, H-Fe的垂直振动频率分别为1 054和1 046 cm^-1; 而在Fe(111)表面最稳定的吸附位是近桥位, 频率为1 030 cm^-1.     

H原子在W低指数面上的吸附位和吸附态

应用原子和表面簇合物相互作用的5参数Morse 势及由5参数Morse势组装推广的LEPS方法对H-W低指数表面吸附体系进行了研究, 并获得了全部临界点特性. 计算结果表明, 低覆盖度下, H原子优先吸附在W(100)面的内层吸附位二层桥位B', 获得156 meV的垂直振动频率, 随着覆盖度的增加, H原子稳定吸附在表层的五重洞位(二层顶位)、桥位及顶位. 内层吸附位的优先吸附, 对与其邻近的表面吸附位的临界点性质有一定影响. 在W(110)面上只存在三重洞位的稳定吸附态, 垂直振动频率为151 meV. 在W(111)面上存在三种稳定吸附态, 子表面吸附位H₁, 桥位B'和顶位T, 分别获得104, 200, 259 meV的垂直振动频率. 在低覆盖度下, H原子优先吸附在子表面吸附位H₁.