用第一性原理研究乙醇胺在Ni(111）和Cu(111）表面的吸附机理

为了探究乙醇胺催化脱氢法中乙醇胺与催化剂之间的作用机理,依据密度泛函理论(DFT),研究了乙醇胺在Ni(111)和Cu(111)表面上各高对称位的吸附机制,优化了乙醇胺在吸附位点Top、Bridge、Hcp和Fcc的吸附结构,并对最稳定吸附构型的吸附能、电荷转移和态密度进行了对比分析。结果表明:乙醇胺以氨基上的氮原子接近Ni(111)和Cu(111)表面Top位时的吸附能最小,分别为-1.31eV和-1.04eV,此时乙醇胺向金属表面的电荷转移量分别为0.08e和0.06e(e为1个电子的电荷量),且吸附后分子内部键长基本不变,说明乙醇胺在Ni(111)和Cu(111)表面的吸附均属于物理吸附,电子态密度分析的结果与当前结果一致;乙醇胺与金属Ni之间的相互作用更强。这些结果为深入了解乙醇胺在Ni(111)和Cu(111)表面的反应机理提供了理论基础。     

色氨酸分子在石墨表面吸附的扫描隧道显微镜研究

用扫描隧道显微镜(STM)研究了室温下色氨酸分子(L-Tryptophane)在石墨(HOPG)表面的吸附行为。实验发现,在室温下色氨酸分子可以在石墨表面形成均匀的吸附层,并形成二维条状结构和二维单斜晶格两种有序结构。针对这2种结构给出了可能的吸附模型。这2种有序结构的形成原因被认为与相邻色氨酸分子侧链之间的π堆积相互作用有关。     

乙醇分子在Bi(111)表面上的吸附和自组装

利用低温扫描隧道显微镜研究乙醇分子在半金属Bi(111)表面的吸附和自组装.在低覆盖度下,乙醇分子主要以单体和二聚体的形式吸附在衬底表面.随着覆盖度的增加,形成少量的分子链和大量结构稳定的六聚体结构.高覆盖度下的乙醇自组装结构经310K退火2h后,得到大面积的乙醇自组装薄膜.乙醇自组装薄膜的晶格常数是:a=630pm,b=380pm,θ=89°,这与乙醇晶体的晶格常数不同.乙醇自组装薄膜的形成得益于分子间的较强的相互作用,这种作用力可以主导分子与衬底间的作用.     

半金属Bi(111)表面上的单分散水团簇

利用高分辨率扫描隧道显微镜图像结合密度泛函理论计算发现,单分散的水团簇是由6个水分子结合在一起的具有轻微屈曲的六边形结构.所有的六聚体(高偏压时的三分叶突出物和低偏压时的三角空位)都呈现出相同的取向.这种新型的单分散结构可归结为水分子在Bi(111)表面上形成的较强的氢键.在最大化的氢键驱使下水分子倾向于形成六聚体结构...     

Cu(111)表面能及功函数的第一性原理计算

应用基于局域密度泛函理论的第一原理赝势法,计算了铜体材料的结合能及晶格常数的理论值,并由此计算了Cu(111)面的表面能及功函数。计算所得到结果与实验数据吻合较好。     

让学生看见原子--扫描隧道显微镜(STM)简介

随着科技的不断进步,人类对微观世界探索的要求也在不断提高.科学家们一直希望能能够"看"到原子的阵面目,以便进一步研究在物体表面原子的排列和分布情况.     

微观形貌扫描隧道显微镜检测的性能分析

对自行研制的双功能扫描隧道显微镜（ＳＴＭ）的性能特点进行了研究，探讨了影响其纵、横向分辨率的有关因素；对其用于超精微观表面形貌的检测精度进行了分析，提出了其灵敏度、分辨率及视场连续可调的原理；并通过实验检测了原子级分辨率和纳米级分辨率的微观表面形貌，探讨了用ＳＴＭ在不同分辨率条件下对于微观形貌进行检测的可行性．     

Cu(111)面上原子扩散势垒的密度泛函理论研究

用密度泛函理论(DFT)结合平板周期模型方法,对Cu在Cu(111)表面fcc洞位、hcp洞位的吸附模型进行了几何优化,并用从fcc洞位到hcp洞位过渡态计算的方法,研究了Cu在Cu(111)表面的扩散势垒.通过对不同基底层数、不同表面弛豫层数、不同覆盖率的比较,得到基底层数为4层、表面弛豫1层、覆盖率为1/4ML(monolayer)时,Cu在Cu(111)表面的扩散势垒和实验结果吻合得较好.在此基础上,计算了Fe、Ni、Co等磁性原子在Cu(111)表面的扩散势垒.     

吡啶吸附对Pt(111)电极上Cu欠电位沉积的影响

应用循环伏安法(CV)研究了溶液pH值和吡啶吸附对Pt(111)上Cu欠电位沉积(upd)的影响.结果发现,溶液pH值对Cu的upd的峰电位和形状有明显的影响.在0.5 mol*L-1 H2SO4+CuSO4溶液中吡啶的加入抑制了Cu的upd,而在0.1 mol*L-1 K2SO4+CuSO4(pH=5.2)溶液中,吡啶的加入却催化了Cu的upd.这一现象应该与吡啶环上氮原子的质子化而导致的吡啶吸附取向的变化有关.     

MnOx/Rh(111)模型表面的制备及其CO加氢催化性能研究

金属-氧化物载体界面在多相催化中起着至关重要的作用．本研究制备了MnO_x/Rh(111)模型表面,采用原位镜面反射红外吸收光谱(IRAS)、扫描隧道显微镜(STM)、俄歇电子能谱(AES)和低能电子衍射(LEED)对其进行表征,并考察其在真空高温退火处理下的稳定性和CO加氢催化性能．结果显示：在Rh(111)单晶上沉积了规整有序且热稳定性好的不同覆盖度的MnO_x薄膜,MnO_x在Rh(111)上逐层生长,并在亚单层时形成清晰的二维团簇;低覆盖度时MnO_x二维簇以MnO的形式优先生长在Rh(111)的台阶位,并大多呈三角形,在亚单层Rh-MnO_x界面周边估测的长度随MnO_x覆盖度呈火山型变化,在0.4～0.5 ML(单层)之间有最大值．Rh(111)表面上CO加氢反应主要生成甲烷,部分覆盖MnO_x后显著抑制甲烷的生成而乙醇的选择性显著提高,且MnO_x盖满单层以后表面的催化活性下降．这些结果表明Rh-MnO_x...     

Adlayer structure of TCNQ molecules on Cu(111): Anin situ STM study

In situ electrochemical scanning tunneling microscopy (STM) was employed to examine tetracyano- quinodimethane (TCNQ) layer adsorbed on Cu(111) electrode surface in 0.1 mol/L HClO₄ solution. The TCNQ molecules are found to form highly-ordered long range adlayer with a (4×4) symmetry. Each TCNQ molecule is adsorbed on Cu(111) surface in flat-lying orientation. The molecules are preferentially aligned with their long axes in the [121] direction. A structural model is proposed for the adlayer.     

氟化物溶液腐蚀后硅表面形态的STM与XPS研究

利用扫描隧道显微技术(STM)和X-射线光电子能谱(XPS)技术。研究了Si(111)在几种不同比例的NH4F-HCl溶液中被腐蚀后的表面形态及洁净度。通过分析表面的STM图像与XPS谱图，表明在较高pH值的NH4F-HCl 溶液中被腐蚀的Si(111)表面粗糙度较小，且表面洁净度及化学稳定性较好。     

第一性原理研究碳在Ni(111)表面上的功函数及磁性

应用基于密度泛函理论广义近似梯度下的第一性原理方法计算了不同覆盖度下C吸附在Ni(111)表面的吸附能、功函数以及材料的磁性.计算结果表明,无论C原子是吸附在F位或是H位,对应相同的覆盖度,吸附能的大小基本保持一致.而且,随着C吸附覆盖度的增加,吸附能呈线性减小.同时,通过C的吸附可以诱导Ni(111)表面功函数和磁性发生变化,即材料表面功函数的变化量(ΔΦ)随着C覆盖度(θ)的增加而增大,并且材料表面层和次表面层的磁矩表现出明显减小的变化规律.     

HREELS study on coadsorption of oxygen and cyclohexanone on the Pt(111) surface

The coadsorption of cyclohexanone and oxygen on Pt(111) has been investigated by HREE-LS and TDS. At 205 K the presence of oxygen induces an “extra” red-shift of the C = O stretching of coadsorbed cyclohexanone. Heating this coadsorbed surface from 205 to 250 K leads to further dehydrogenation to form intermediate species and to complete disappearance of the C = O stretching band. Above 300 K, the molecule rings of dehydrogenation species cleave to form hydrocarbon fragments and CO molecules which directly desorb into the vacuum or react with preadsorbed oxygen to produrn CO₂ which leave the surface immediately. TDS results provide further evidence that the preadsorbed oxygen promotes the decomposition of cyclohexanone.     

CO在hcp(0001)和fcc(111)面上吸附的间接相互作用

本文采用格林函数方法,用单电子理论在紧束缚近似下研究了一氧化碳在过渡金属六角密排(0001)面和面心立方(111)面上吸附的间接相互作用。计算中采用复能积分方法避免了由于存在分裂态与共振态给计算带来的困难。计算得到一氧化碳在hcp(0001)面及fcc(111)面上的吸附结构。     

Cu（110）表面结构的透射电镜原位观察

用高分辨透射电子显微镜中的电子束对Cu（110）表面进行连续照射,随着电子束辐照时间的增加,Cu（110)表面形貌和结构不断变化,当辐射时间足够长,样品足够薄时,高分辨电子显微术观察像中可以观察到一些条状衬度,我们认为,这些条状衬度是由Cu(110）表面化学吸附O形成Cu-O链的结果。     

维生素B＿（12）对中国对虾抗Cu（Ⅱ）毒能力的影响

用添加了维生素Ｂ＿（１２）的配合饵料饲喂中国对虾，采用国内外通用的鱼类毒性实验方法，对中国对虾进行Ｃｕ（Ⅱ）急性致毒实验。结果表明，维生素Ｂ＿（１２）在配合饵料中的添加量达到６×１０￣（－６）％时，中国对虾对Ｃｕ（Ⅱ）毒的抵抗力明显增强。