用STM研究电化学阳极氧化制备的多孔硅

本文利用扫描遂道显微镜(STM)并辅以快速富立叶变换(FFT)和数据拟合等数学方法对电化学阳极氧化法制备的多孔硅(PS)的微结构及形貌进行了研究。同时研究了多孔硅的微结构与其发光性质和电化学性质的相互关系。研究表明,在其他条件不变情况下,随阳极氧化电流密度的增大,所形成的多孔硅的微孔向纵深延伸,多孔硅层增厚,微孔相连后形成的硅柱变细,发光强度增大,发光峰位明显蓝移,与单晶硅相比,多孔硅电极的平带电位明显负移,而电极电流在两极区内均增大。     

芳香化合物STM研究的进展

本文系统介绍了用STM技术研究苯、萘和蒽等芳香化合物的诸多成果，表明分子间相互作用、分子与基底间相互作用等对该类化合物吸附结构的影响，以及溶液中分子的结构、结构转化及表面反应与电极电位的关系，阐明了在原子分子惊讶上研究芳香化合物的重要性及发展趋势。     

铂电极上氰离子电化学行为的现场红外反射吸收光谱及电化学研究

本文用电化学方法和电化学调制现场FTIR光谱方法研究了CN~-/pt体系的行为。对0.5 mol L~(-1)NaCN+0.5mol L~(-1)NaF/pt体系, 在-0.8至1.0伏(相对饱和甘汞电极)电势区内, 可观测到四个红外吸收峰, 位置为2076、2087—2095, 2138和2170cm~(-1), 分别对应于溶液中的CN~-, 吸附态的CN~-, pt~(2+)-CN~-配合物及NCO~-。在此伏电势范围内, Pt电极上总存在吸附态的CN~-, 其吸收峰位随电势正移而移向高波数。当电势正于0.2伏时, 电极上发生了两种不可逆电化学反应, 分别生成Pt(CN)_2或Pt(CN)_4和NCO~-。当电势正于0.6伏时, NCO~-发生进一步的氧化反应, 生成CO_2和N_2气泡。     

酸性介质中碘离子在铂电极上的电化学氧化行为

采用循环伏安法研究了酸性介质中碘离子在铂电极上不同电位区间, 不同酸度下的电化学反应行为. 结果表明, 当极化电位较低(小于0.6 V(vs Hg/Hg2SO4))时, 碘离子在铂电极上发生2I--2e→I2电氧化反应, 反应产物通过I2+I-=I-3被进一步溶解, 整个反应属于E-C(electrochemical-chemical)模式. 电氧化过程中可以形成碘膜, 其也可以被碘离子溶解. 当极化电位升高至0.6 V(vs Hg/Hg2SO4)或以上时, 碘离子会直接电氧化为高价态碘化合物, I-+3H2O→IO-3+6H++6e, 而析出的碘膜并不发生再氧化反应; 在电化学还原过程中, 出现了两个还原峰, 分别对应于I2、I-3的还原反应; 在无碘膜时, 碘离子电氧化过程受溶液中碘离子的液相扩散步骤控制; 碘膜形成后, 主要受碘膜中碘离子的固相扩散控制; 酸度对于碘离子的电化学氧化过程有很大的影响, 其线性极化曲线的起峰电位及电流峰值电位均随酸浓度升高而负移.     

舒乐安定在铂离子注入修饰电极上的电化学行为及其应用

舒乐安定在0.1 mol/L NH3-NH4Cl缓冲溶液(pH 9.40)中,用线性扫描伏安法,在Pt/GC离子注入修饰电极上,形成一良好的线性扫描伏安还原峰,峰电位Ep=-0.70V(vs.SCE)。其峰电流与舒乐安定浓度在3.0×10-9-1×107和1×10-7-1.5×10-6mol/L范围内呈线性关系,相关系数均为0.9999,检出限为3.0×10-9mol/L。并用于片剂的测定,回收率在96.5％～98.5％之间,结果是可靠的。用循环伏安法研究了体系的性质。实验表明,电极过程为不可逆吸附。用AES、XPS和SEM等表面分析方法证明,Pt离子确实注入到玻碳基体电极表面,Pt以原子态存在,催化了舒乐安定的还原。     

芦丁在铂纳米/碳纳米管修饰电极上电化学行为研究

通过电沉积的方式在多壁碳纳米管(MWCNTs)修饰玻碳电极表面上沉积铂(pt)纳米粒子,并运用循环伏安法(CV)、示差脉冲伏安法(DPV)探讨了芦丁在铂纳米/碳纳米管/玻碳电极上的电化学行为.实验结果表明,芦丁在该修饰电极上呈现一对良好氧化还原峰,其氧化峰电流与浓度在3.2×10(-8)～1.2×10(-5)mol/L...     

酸性溶液中NaH2PO2在铂电极上氧化的原位红外光谱研究

用SNIFTIRS和循环伏安法研究酸性溶液中次亚磷酸钠在多晶铂电极上的电氧化机理.分析了0.5mol/LH2SO4+0.1mol/LNaH2PO2溶液中原位红外反射谱图与电极电位的关系,发现在发生反应的电位下Pt电极上的吸附物种有氢原子和H2PO2,最终的氧化产物是H3PO4而不是H2PO3-,据此提出了酸性介质中次亚磷酸根离子在Pt上氧化的新机理.     

铂电极上苯和苯磺酸吸附定向的现场红外反射吸收光谱电化学方法研究

本文用现场红外反射吸收光谱电化学方法和循环伏安法研究铂电析上苯和苯磺酸的吸附定向。对于苯/铂势系, 电势在-0.6至0.0V(相对饱和甘汞电极)内, 苯主要以垂直方式吸附; 在0.0至0.8V内则主要以平躺方式吸附。对于苯磺酸/铂体系,电势在-0.4V至0.0V内, 苯磺酸分子中的苯环主要呈垂直吸附且SO~3H基团远离电极表面; 在0.0至1.0V内则主要以倾斜平躺方式吸附, SO~3H基团通过其中的两个氧原子吸附于电极表面上。     

铂电极上苯和苯磺酸吸附定向的现场红外反射吸收光谱电化学方法研究

本文用现场红外反射吸收光谱电化学方法和循环伏安法研究铂电极上苯和苯磺酸的吸附定向.对于苯/铂势系,电势在-0.6至0.0 V(相对饱和甘汞电极)内,苯主要以垂直方式吸附;在0.0至0.8 V内则主要以平躺方式吸附.对于苯磺酸/铂体系,电势在-0.4至0.0 V内,苯磺酸分子中的苯环主要呈垂直吸附且SO_3H基团远离电极表面;在0.0至1.0 V内则主要以倾斜平躺方式吸附,SO_3H基团通过其中的两个氧原子吸附于电极表面上.     

STM and STS Studies of One-Dimensional Row Growth: Ag on Si(5 5 12)

We have studied the growth of Ag on Si(5 5 12) using scanning tunneling microscopy and spectroscopy (STM/STS). At metal coverages as low as 0.05 monolayer (ML), Ag forms well-ordered overlayer rows, or one-dimensional clusters, on the underlying silicon surface. To produce these ordered structures, it is necessary to anneal the surface to 450°C. As the coverage is increased above 0.05 ML, the rows grow in length and number until the surface forms a periodic array of such structures at 0.25 ML. A statistical analysis of the rows reveals a linear increase in median row length as a function of coverage. With regard to their electronic behavior, STS measurements show a significantly narrower band gap along the Ag rows than is found on the underlying silicon structures. Therefore, the deposited Ag atoms do retain some metallic behavior.     

亚硫酰氯在铂电极上电化学还原的现场红外光谱研究

设计出适用于亚硫酰氯（ＳＯＣｌ２）电化学还原现场红外测试的电解池。采用具有时间分辨的电化学现场ＦＴ－ＩＲ差谱法研究ＳＯＣｌ２在铂电极上电化学还原过程，检测出ＳＯ２Ｃｌ２，ＳＯ．ＳＯＣｌ２，（ＳＯ２）ｘ，Ｃｌ３Ａｌ（←ＯＳＣｌ２）等中间物种。结果表明这些物种是不稳定的。ＳＯ２Ｃｌ２进一步电还原是全过程的速度控制步骤。根据实验结果讨论了可能的反应步骤。     

Expression of Chirality by Achiral Coadsorbed Molecules in Chiral Monolayers Observed by STM

The supramolecular packing mode of physisorbed monolayers built up by chiral isophthalic acid derivatives and coadsorbed achiral solvent molecules was imaged at the liquid/graphite interface with scanning tunneling microscopy (STM). The picture on the right shows the submolecularly resolved STM image of an enantiomorphous domain composed of the R enantiomer of the isophthalic acid derivative studied and 1-heptanol molecules; the latter express the chirality of the monolayer. Upon adsorption a racemic mixture is separated into enantiomorphous domains.     

In situ scanning probe microscopy and new perspectives in analytical chemistry

The resolution of scanning tunnelling microscopy (STM) and other scanning probe microscopies is unprecedented but the techniques are fraught with limitations as analytical tools. These limitations and their relationship to the physical mechanisms of image contrast are first discussed. Some new options based on in situ STM, which hold prospects for molecular- and mesoscopic-scale analytical chemistry, are then reviewed. They are illustrated by metallic electro-crystallisation and -dissolution, and in situ STM spectroscopy of large redox molecules. The biophysically oriented analytical options of in situ atomic force microscopy, and analytical chemical perspectives for the new microcantilever sensor techniques are also discussed.     

Study on Electrocatalytic Activity of Platinum for Hydrogen Oxidation in Acidic Solution by Scanning Electrochemical Microscopy

The electrocatalytic activity of platinum for hydrogen oxidation in 0.01 M H₂SO₄ + 0.1 MNa₂SO₄ solution has been investigated by scanning electrochemical microscopy (SECM) technique. The cyclic voltammogram (CV), approach curve, area scan imaging and chronoamperometric methods have been used. The results indicate that the imaging capability of the SECM feedback mode can be used more efficiently to visually identify materials' electrocatalytic activity, compared with the approach curve method for identification of the conductive or insulating nature of a surface. The SECM imaging method has demonstrated the effects of Pt substrate potential on the electrocatalytic oxidation of hydrogen under a constant tip potential. It is found that the more positive the Pt substrate potential, the lower the electrocatalytic activity of the Pt. Furthermore, the chronoamperometric results support the variation of the electrocatalytic activity with the Pt substrate potential as well.     

金属配合物分子纳米结构构筑与调控的STM研究进展

金属配合物分子具有结构多样且可控以及功能丰富等特点,在催化、传感、分子识别、纳米器件等领域得到广泛应用, 对金属配合物分子的研究已是分子科学研究中的热点之一.同时, 利用配合物分子构筑表面分子纳米结构以及对配合物单分子性质的研究也日趋活跃. 近年来, 本研究组发展了配合物分子在固体表面的自组装技术, 并结合扫描隧道显微技术(STM)开展了一系列有关金属配合物分子表面纳米结构的研究工作, 在固体表面成功实现了对配体、配合物分子的高分辨STM成像、原位配合以及分子识别, 设计和构筑了多种功能配合物分子纳米结构,并系统研究了结构形成规律. 本文以本研究组近年来有关金属配合物分子组装的研究结果为主, 结合国内外相关研究小组的研究结果,综述有关金属配合物分子纳米结构的构筑与调控的STM研究进展, 介绍该类分子在固体表面的组装和分散规律, 为表面分子纳米结构的构筑和调控提供理论和实验基础.     

2,4-二氯苯酚的电化学氧化降解反应研究

采用循环伏安法和原位红外光谱技术研究了2,4-二氯苯酚在Pt电极上的电化学氧化降解反应,结合Fukui函数值预测了2,4-二氯苯酚在电化学氧化过程中的反应位点. 结果表明,Pt电极对2,4-二氯苯酚有良好的电催化活性,2,4-二氯苯酚在电极表面反应主要有3个途径：直接通过电化学反应脱去氯离子,生成苯酚;在·OH的进攻下,C—Cl键断裂,4位Cl较2位Cl先脱去,生成苯二酚,并可进一步氧化生成苯醌以及不饱和羧酸;在·OH的进攻下发生苯环开环反应,生成含氯不饱和羧酸. 在1700 mV左右,2,4-二氯苯酚可经电化学氧化生成CO₂.     

表面分子自组装结构的外界调控及STM研究进展

结合近年来国内外的研究工作, 概述了利用外界调控方式包括溶剂调控、热调控、光激发调控及电场/电位调控表面分子自组装结构的STM研究进展, 展望了该领域今后的研究方向.     

STM Images of Individual Porphyrin Molecules on Cu(100) and Cu(111) Surfaces

Simply sublime! Samples of monomeric and dimeric zinc porphyrins were sublimed onto a Cu surface under ultrahigh vacuum conditions. Images obtained by scanning tunneling microscopy at room and low temperature (98 K) show features attributed to individual porphyrin molecules with excellent resolution. In the case of the (relatively large) linear dimer shown, two distinct conformations were detected on a surface with low coverage area. R=CH₂CH₂COOCH₃.     

An STM Study of Chemically Deposited Silver Nanoclusters on Mixed Self-Assembled Monolayers

Small silver clusters Ag _n (primarily probably Ag₄ clusters which aggregate to Ag_n (400<n<2000)) are generated in the immediate vicinity of a four-electron reducing agent (based on hydroquinone) which is incorporated in a monolayer of long-chain alkanethiols. The hydroquinone derivative is oxidized to quinone (see the picture). Molecularly resolved scanning tunneling microscopy (STM) images were obtained of self-assembled monolayers with and without silver clusters.