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相似文献
 共查询到19条相似文献,搜索用时 234 毫秒
1.
通过高分辨的扫描隧道显微术研究并比较了金红石型TiO2(110)-(1×1)和锐钛矿型TiO2(001)-(1×4)两种表面的活性位点. 在金红石型TiO2(110)-(1×1)表面, 观察到氧空位缺陷是O2和CO2分子的活性吸附位点,而五配位的Ti原子是水分子和甲醇分子的光催化反应活性位点.在锐钛矿型TiO2(001)-(1×4)表面,观察到完全氧化的表面,Ti原子更可能是六配位的,H2O和O2分子均不易在这些Ti原子上吸附.经还原后表面出现富Ti的缺陷位点, 这些缺陷位点对H2O和O2分子表现出明显的活性. 锐钛矿型TiO2(001)-(1×4)表面的吸附和反应活性并不具有很高的活性,某种程度上其表现出的活性似乎低于金红石型TiO2(110)-(1×1)表面.  相似文献   

2.
采用高分辨电子能量损失谱对比研究Mo(CO)6在清洁的、预吸附氧的和深度氧化的Si(111)表面上的吸附行为. 吸附Mo(CO)6的C-O伸缩振动模式向低频方向移动,说明Mo(CO)6与清洁Si(111)和SiO2/Si(111)表面发生了不同的相互作用,前者较弱而后者较强. 与SiO2/Si(111)表面的强相互作用可能引起Mo(CO)6部分解离,形成部分分解的羰基钼物种.  相似文献   

3.
Pt单原子在低温CO氧化反应中具有很高的催化活性. 利用扫描隧道显微术与密度泛函理论,研究了Pt单原子在还原性TiO2(110)表面的吸附行为及其与CO和O2分子的相互作用. 研究发现在80 K低温下,TiO2表面的氧空位缺陷是Pt单原子的最优吸附位. 将CO和O2分子分别通入Pt单原子吸附后的TiO2表面,研究相应的吸附构型. 实验表明在低覆盖度下,单个Pt原子会俘获一个CO分子,CO分子同时与表面次近邻的五配位Ti原子(Ti5c)成键,进而形成非对称的Pt-CO 复合物构型. 将样品从80 K升温到100 K后,TiO2表面的CO分子会迁移到Pt-CO处形成Pt-(CO)2的复合结构. 对于O2分子,单个Pt原子同样会吸附一个O2分子,O2分子也会与最近邻或次近邻的Ti5c原子成键形成两种Pt-O2构型. 这些结果在单分子尺度上揭示了CO和O2与Pt单原子的相互作用,呈现了CO与O2反应中的初始状态.  相似文献   

4.
张兵坡  蔡春锋  才玺坤  吴惠桢  王淼 《物理学报》2012,61(4):46802-046802
本文采用分子束外延(MBE)方法在BaF2衬底上直接外延生长了CdTe(111)薄膜. 反射高能电子衍射(RHEED)实时监控生长表面, 衍射图样揭示了CdTe(111)在BaF2表面由二维生长向三维生长的变化过程.XRD表征验证了外延生长的CdTe薄膜的单晶性质.由红外透射光谱测量和理论拟合相结合, 得到了CdTe外延薄膜室温带隙宽度Eg=1.511 eV.  相似文献   

5.
本文利用阻抗谱研究Ir(111)电极在HClO4和H2SO4中溶液中的氢吸附行为. 在HClO4溶液中,随着施加电位从0.2 V降到0.1 V(vs RHE),Ir(111)电极上氢吸附速率从1.74×10-8 mol·cm-2·s-1增大到 3.47×10-7 mol·cm-2·s-1 . 与相同条件下Pt(111)电极上的氢吸附速率相比,Ir(111)上的氢吸附速率要小1∽2个数量级,这是由于Ir(111)电极与H2O结合能力更强,因此位于水合氢键网络中的氢离子需要克服更高的能垒才能重新定向进而发生欠电位沉积. 在H2SO4溶液中,氢吸附电位负移了200 mV,吸附速率也下降了一个数量级,这是由于Ir(111)电极表面强吸附的硫酸根/硫酸氢根物种的阻碍作用. 结果表明,在电化学环境下,位于电极表面附近的水分子的取代和重新定向在很大程度上影响了氢吸附过程.  相似文献   

6.
O在Au(111)表面吸附的密度泛函理论研究   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
应用密度泛函理论,本文系统地研究了O在Au(111)表面上的吸附能、吸附结构、功函数、电子密度和投影态密度,给出了覆盖度从0.11ML到1.0ML的范围内,O的吸附特性随覆盖度变化的规律.研究发现O的稳定吸附位为3重面心立方(fcc)洞位,O在fcc洞位的吸附能对覆盖度比较敏感,其值随着覆盖度的增加而减小;O诱导Au(111)表面功函数的变化量与覆盖度成近线性关系,原因是Au表面电子向O偏移,形成表面偶极子;O—Au的相互作用形成成键态和反键态,且反键态都被占据,造成O—Au键很弱,O吸附能较小. 关键词: 表面吸附 Au(111)表面 密度泛函理论 电子特性  相似文献   

7.
采用密度泛函理论和slab模型,研究NH3在Ni单原子层覆盖的Pt(111)和WC(001)表面上的物理与化学行为,计算了Ni单原子覆盖表面的电子结构以及NH3的吸附与分解.表面覆盖的单原子层中,Ni原子的性质与Ni(111)面上的Ni原子明显不同.与Ni(111)相比,Ni/Pt(111)和Ni/WC(001)表面上Ni原子dz2轨道上的电子更多地转移到了其它位置,该轨道上电荷密度降低有利于NH3吸附.在Ni/Pt(111)和Ni/WC(001)面上NH3吸附能均大于Ni(111),NH3分子第一个N-H键断裂的活化能则明显比Ni(111)面上低,有利于NH3的分解,吸附能增大使NH3在Ni/Pt(111)和Ni/WC(001)面上更倾向于分解,而不是脱附.N2分子的生成是NH3分解的速控步骤,该反应能垒较高,说明N2分子只有在较高温度下才能生成.WC与Pt性质相似,但Ni/Pt(111)和Ni/WC(001)的电子结构还是有差异的,与Ni(111)表面相比,NH3在Ni/Pt(111)表面上分解速控步骤的能垒降低,而在Ni/WC(001)上却升高.要获得活性好且便宜的催化剂,需要对Ni/WC(001)表面做进一步改进,降低N2分子生成步骤的活化能.  相似文献   

8.
基于二阶矩近似反应力场方法构建的全维度势能面研究了氢分子及其同位素分子在钯表面的分解过程.在构建势能面的过程中数据库中只包含了氢分子与钯(111)表面相互作用的相关信息,该势能面在研究氢分子在钯(100)表面上的分解过程中表现出了非常好的可转移性.结果表明,氢分子及其同位素分子在钯(111)与钯(100)表面上的分解系数S0均随着入射能量的增加呈现非单调变化,并且通过固定分子取向的方法发现同核分子(H2、D2和T2)最有利分解取向角为90°,而异核分子(HD、HT和DT)受质心偏移的影响,其最有利分解取向角向大角度偏移.  相似文献   

9.
自行搭建了用于研究表面光催化的宽带红外和频振动光谱并可以原位紫外光激发的装置. 利用自制的结构紧凑小巧的高真空样品池,可以在10 kPa氧气氛围下经原位紫外光照除掉 射频磁控溅射制备的二氧化钛薄膜表面的有机污染物. 通过在室温下改变甲醇气压和指认吸附在薄膜表面的甲醇的和频振动光谱,发现薄膜表面有两种吸附的甲醇,分子形式吸附的甲醇(CH3OH)和解离吸附的甲醇(CH3O). 当甲醇的覆盖度由低变高时,分子形式吸附的甲醇的CH3的对称伸缩振动和费米共振峰红移了6~8 cm-1. 真空下,薄膜表面的甲氧基和表面的氢原子可以重新结合并以甲醇分子的形式脱附. 研究表明二氧化钛薄膜体系存在两个平衡:气相甲醇和表面吸附的甲醇分子之间,以及表面吸附的甲醇分子和甲氧基之间.  相似文献   

10.
李白  吴太权  汪辰超  江影 《物理学报》2016,65(21):216301-216301
利用第一性原理研究了甲基联二苯丙硫醇盐(BP3S)单体、虚拟Au表面BP3S的分子链和单层膜及BP3S/Au(111)吸附系统的原子结构.计算表明BP3S单体呈对称结构,两苯环夹角为35°±10°.首先BP3S单体在虚拟Au(111)表面自组装成稳定的单一分子链.然后在虚拟Au(111)表面,分子链错位排列自组装成两种稳定的单层膜.在虚拟Au(111)-(3~(1/2)×7~(1/2))和Au(111)-(3~(1/2)×13~(1/2))表面,分子链与虚拟表面夹角分别为60°和30°.最后把两种稳定的单层膜吸附在Au(111)表面的四个吸附位,计算表明只有桥位和顶位稳定,且桥位的吸附能比顶位的吸附能低.比较吸附前后BP3S单层膜的结构变化,可知其变化不大,这说明吸附系统的结构参数主要取决于单层膜内的相互作用,衬底对其的影响不大.  相似文献   

11.
The adsorption of 3,3′-di(methoxycarbonyl)azobenzene (CMA) on Au(111) and on Cu(001) substrates was studied by X-ray absorption spectroscopy measurements at the C, N, and O K edges. We find the molecules physisorbed in a planar conformation flat on the Au(111) surface. At higher coverages, a molecular crystal is formed wherein the molecules have the same flat geometry. On Cu(001), additional chemical bonds are formed between the molecules and the surface via the nitrogen atoms. Here the methyl benzoate moieties are tilted out of the surface plane.  相似文献   

12.
姜宇航  刘立巍  杨锴  肖文德  高鸿钧 《中国物理 B》2011,20(9):96401-096401
Self-assembly and growth of manganese phthalocyanine (MnPc) molecules on an Au(111) surface is investigated by means of low-temperature scanning tunneling microscopy. At the initial stage, MnPc molecules preferentially occupy the step edges and elbow sites on the Au(111) surface, then they are separately adsorbed on the face-centered cubic and hexagonal closely packed regions due to a long-range repulsive molecule—molecule interaction. After the formation of a closely packed monolayer, molecular islands with second and third layers are observed.  相似文献   

13.
Lin Tang  Xin Zhang  Quanmin Guo 《Surface science》2010,604(15-16):1310-1314
We have studied, using scanning tunneling microscopy, the adsorption of C60 molecules on a nanostructured Au(111) surface consisting of artificially created two-dimensional cavities. These cavities, one atomic layer deep, are found to be effective as molecular traps at room temperature. Gold atoms at step edges are found to respond to the adsorption of C60 molecules and gross faceting is observed for steps connected with R30° oriented C60 molecular islands. Structural models are proposed to establish the step structures related to all three types of molecular islands.  相似文献   

14.
Based on previous work with very similar azobenzene derivatives, this study of para-TBA (2,2',5,5'-tetra-tert-butylazobenzene) molecules aims to identify single intact molecules and investigate their adsorption behavior on a Au(111) surface. The molecules are found to be mobile on the surface at the deposition temperature, leading to highly ordered and enantiomerically pure molecular islands. Voltage pulses between the surface and the tip of a scanning tunneling microscope are used to change the chirality of the adsorbate molecules. On the Cu(111) surface instead, single molecules are found on the terraces, which points to a stronger molecule-substrate interaction.  相似文献   

15.
扫描隧道显微镜(STM)提供给我们一种表征单分子的局域物理和化学特性的特殊方法,甚至还能帮助我们操纵单分子以构造分子尺度的新型器件。本文中我们采用了两种新型STM技术分别来表征封装在富勒烯笼里面的金属原子和构造一种具有较强Kondo效应的分子器件。空间dI/dV映像谱被用来探索单个Dy@C82分子中能量分辨的金属-笼杂化态,揭示了有关Dy原子在碳笼中的空间位置和Dy-碳笼之间相互作用的重要信息。我们也通过控制STM针尖诱导的高电压脉冲来诱导CoPc分子的边缘脱氢化,从而改变了这个分子在Au(111)表面的吸附构型,导致吸附在Au表面的完整CoPc分子所不具备的Kondo效应产生。  相似文献   

16.
The interaction of methanethiol molecules CH3SH with the Au(111) surface is investigated, and it is found for the first time that the S-H bond remains intact when the methanethiol molecules are adsorbed on the regular Au(111) surface. However, it breaks if defects are present in the Au(111) surface. At low coverage, the fcc region is favored for S atom adsorption, but at saturated coverage the adsorption energies at various sites are almost isoenergetic. The presented calculations show that a methanethiol layer on the regular Au(111) surface does not dimerize.  相似文献   

17.
The initial stage of the adsorption of octithiophene (8T) molecules on a Cu(111) surface is investigated using a scanning tunneling microscope at room temperature. We find a characteristic molecular chain structure of 8T molecules on a terrace of the Cu(111) surface, which has not been reported so far for adsorption of oligothiophene molecules on metal surfaces. Up to the adsorption of 0.26 monolayer (ML), 8T molecules in the molecular chain align with their long axis parallel to the Cu<11-2> direction. With increasing coverage, there appear 8T molecules that align with their long axis parallel to the Cu<110> direction. The appearance of different molecular orientations is understood by the decrease of the number of the adsorption sites for extending the molecular chains. Fragments of 8T molecules, such as single thiophene molecules, are also observed in this work. They are trapped only at the step edges of the Cu(111) surface at the beginning and later trapped in a small Cu(111) region surrounded by 8T molecules.  相似文献   

18.
Using density functional theory with a semiempirical van der Waals approach proposed by Grimme, the adsorption behavior of carbon monoxide on a gold monolayer supported by graphene or monolayer hexagonal boron nitride has been investigated. Based on the changes in the Dirac cone of graphene and a Bader charge analysis, we observe that the Au(111) monolayer gains a small charge from graphene and monolayer h-BN. The adsorbed CO molecule adopts similar adsorption configurations on Au(111)/graphene and Au(111)/h-BN with Au-C distance 2.17?2.50 Å and Au-C-O angle of 123.9°–139.6°. Moreover, we found that for low CO coverages, bonding to the gold surface is surprisingly energy-favorable. Yet the CO adsorption binding energy diminishes at high coverage due to the repulsive van der Waals interactions between CO molecules.  相似文献   

19.
冉润欣  范晓丽  杨永良  方小亮 《物理学报》2013,62(22):223101-223101
采用基于密度泛函理论的第一性原理方法研究了丙烷硫醇 (C3H7SH)在Au(111)面五种覆盖度(1/16, 2/16, 3/16, 4/16, 1/3) 下的未解离和解离吸附的结构、能量和吸附性质. 发现丙烷硫醇的倾斜角和吸附能均受覆盖度影响, 计算结果显示丙烷硫醇的倾斜角随着覆盖度的增大减小了6°–10°, 吸附能随覆盖度的增大减小了0.21 eV. 特别针对饱和覆盖度, 研究了三种可能的表面结构: (2√3×2√3 ight)R30°, 2√3×3和(3×3). 发现S–H键未解离时三种表面结构的吸附构型和吸附能基本一致; S–H键解离后, (2√3×2√3 ight)R30°和2√3×3结构的吸附能比以(3×3)结构的吸附能约高0.05–0.07 eV, 说明C3H7S在Au(111)面吸附时, 倾向于形成(2√3×2√3 ight)R30°和2√3×3结构. 此外, 采用DFT-D2方法对饱和覆盖度下C3H7SH分子在Au(111)面的吸附进行了范德华修正, 结果显示分子间相互作用使吸附物和Au表面的距离减小, 该相互作用对吸附能的修正值为0.53 eV, 修正后结果与实验结果接近. 关键词: 第一性原理 覆盖度 表面结构 范德华力  相似文献   

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