MOVPE生长GaN的表面反应机理

利用量子化学的 DFT 理论,对 MOVPE 生长 GaN 薄膜的表面初始反应机理进行研究。通过计算GaCH3和NH3在GaN(0001)-Ga面的4种吸附位的能量曲线发现,GaCH3在各吸附位的吸附能差值不大,因此容易在表面迁移;而NH3在各吸附位的吸附能差值较大,最稳定吸附位为Top位,迁移到其他位置需要克服较大能垒。在此基础上,提出了以NH3和 GaCH3为表面生长基元,在GaN(0001)-Ga面连续生长,最终形成环状核心的二维生长机理：在环状核心形成过程中,第1个GaN核生长需要3个NH3和1个GaCH3,可表示为Ga( NH2)3。第2个GaN核生长可利用已有的1个N作为配位原子,故只需2个NH3和1个GaCH3。2个GaN核可表示为( NH2)2 Ga-NH-Ga( NH2)2。第3个GaN核生长可利用已有的2个N作为配位原子,故只需要1个NH3和1个GaCH3。3个GaN核构成环状核心,可表示为Ga3( NH)3( NH2)3。后续的生长将重复第2个核和第3个核的生长过程,从而实现GaN薄膜的连续台阶生长。     

激光促进甲醇在氧化物上的表面反应

运用红外光谱（IR）、程序升温脱附（TPD）技术,对甲醇吸附在氧化物SiO2、γ－Al2O3和MgO表面所形成的反应体系进行了红外振动结构和化学吸附形态分析,并引入1052cm^-1激光,研究了上述体系的激光促进表面反应（LSSR）规律。结果表明：所选固体材料能够明显促进甲醇光促分解反应,室温条件下即可在SiO2上达到40.5%的转化率;另外与甲醇吸附强度和吸附量相比,反应体系的振动结构对LSSR效率起着更为重要的作用,SiO2因能够较好地吸收、传送激光能量而具有比γ－Al2O3和MgO更好的促进反应性能。最后,根据表征和反应结果给出了反应机理的模型。     

饿钼复合氧化物表面上激光促进异丁烷选择氧化制甲基丙烯酸

用共沉淀法制备了Bi和Mo的复合氧化物固体材料,运用XRD,IR,TPD和激光促进表面反应（LSSR）技术研究了其晶体结构、表面构造、化学吸附特性和激光促进异丁烷选择氧化反应性能,结果表明：Bi-Mo-O复合氧化物含有α-Bi2Mo3O12和少量γ-Bi2MoO6晶相;其表面上存在着Lewis碱位（Mo=O和Mo-O-Bi键中的O)及Lewis酸位（Bi^3 );异丁烷的两个甲基H分别吸附在两个相邻的Lewis碱位Mo=O上,形成双位分子吸附态;在常压和200℃条件下,用一定的激光激发Mo=O键1000次,异丁烷的转化率可达11.2％,其反应产物是异丁烯、甲基丙烯醛和甲基丙烯酸,其中甲基丙烯酸的选择性为90％,根据实验结果,探讨了激光促进异丁烷选择氧化为甲基丙烯酸的表面反应机理。     

表面有机化金属化学（Ⅰ）

阐述评述了表面有机金属化学形成和发展的前景、有机金属化合物与固体表面反应的基本规律和表面有机金属配合物的结构,对表面有机金属化学与催化化学的本质联系进行了讨论。     

激光促进甲醇在杂多化合物上的表面反应

利用红外光谱 (IR)、程序升温脱附 (TPD)和激光促进表面反应 (L SSR)技术 ,研究了甲醇吸附于杂多化合物 H3PMo1 2 O40 · x H2 O、H3PW1 2 O40 · x H2 O、H6 PMo6 W6 O40 · x H2 O表面上所形成体系的振动结构、化学吸附形态和光促表面反应规律 .实验结果表明 ,在各固体材料表面上甲醇同时发生分子吸附和解离吸附 ,且在室温条件下体系即发生显著的光促表面反应 ;与甲醇吸附强度和吸附量相比 ,反应体系的振动结构对 L SSR效率起着更重要的作用 .根据表征和反应结果 ,分析了体系中活性物种的产生途径 ,并给出了反应机理的模型     

SAPO-34和SAPO-44分子筛上吸附甲醇的TPSR-MS研究

 采用程序升温表面反应-质谱(TPSR-MS)和程序升温脱附(TPD)技术考察了SAPO-34和SAPO-44分子筛表面的酸性与其催化甲醇转化为低碳烯烃性能的关系. 结果表明,SAPO分子筛表面存在两种活性中心,这两种活性中心与分子筛表面不同的酸性中心相对应. 表面吸附的甲醇在不同强度的酸性中心上进行不同的反应,在弱酸中心上主要进行甲醇脱水生成二甲醚的反应,在强酸中心上主要进行二甲醚进一步转化为低碳烯烃的反应. 同时,探讨了SAPO分子筛表面的酸强度对低碳烯烃生成温度的影响.     

光化学气相淀积SiGe/Si材料的机制分析

本文对光化学气相淀积SiGe/Si过程中气相反应机制和表面反应历程进行了分析和讨论.利用表面反应动力学的有关理论,结合光化学气相淀积的特点,推导出光化学气相淀积SiGe/Si过程中的生长速率和生长压力的关系.并给出该理论结果和实际实验结果的比较.     

氯分子束与钛表面激光化学反应动力学

本文采用飞行时间质谱技术测定了在紫外(355nm), 可见(560nm)和近代红外(1064nm)脉冲激光作用下, 氯分子束与Ti表面反应产物的质量分布和速度分布。所得结果表明, 不同波长激光诱导反应的主要产物相同, 有Ti, TiCl, TiCl3和TiCl4。在高能量密度的紫外激光作用下, 首次测得具有很高动能的原生Ti+。各种含Ti氯化物的飞行时间谱, 能满意地用单组分或多组分Maxwell-Boltzmann公式拟合和分析。上述激光诱导气-固表面反应的机理主要由氯分子在Ti表面上的解离吸附,吸附态氯原子在表面上生成TiClx(X=1～4)的连串反应以及激光诱导脱附所组成。近红外激光主要引起热脱附, 而紫外激光的作用还原可能有非热脱附过程。     

Pt/Ce0.75Zr0.25O2的催化性能及其氧移动性的 18O 同位素交换表征

 采用浸渍法制备了Pt/Ce0.75Zr0.25O2催化剂,考察了催化剂对乙醇及CO的氧化活性,并采用 18O 同位素交换、乙醇程序升温表面反应(C2H5OH-TPSR)、一氧化碳程序升温脱附(CO-TPD)和程序升温还原(H2-TPR)等技术对催化剂进行了表征. 结果表明, Pt/Ce0.75Zr0.25O2催化剂表现出较高的乙醇和CO氧化活性,其催化活性随着Pt负载量的增加而提高. 当Pt负载量为3%时,活性最高. 继续增加Pt负载量,催化剂活性下降. C2H5OH-TPSR和CO-TPD结果表明,催化剂对乙醇或CO的氧化活性与从催化剂表面脱附出来的CO2量有对应关系, CO2脱附量越大,催化剂活性越高. 18O 同位素交换结果表明,表面氧交换能力与其氧化活性有一定对应关系,催化剂的表面氧交换能力越高,氧化活性越高.