铂电极上吸附芳香分子的表面增强红外光谱研究

应用衰减全反射表面增强红外吸收光谱法分别研究了0.1 mol•L^－1 HClO₄中对硝基苯甲酸(PNBA)和0.1 mol•L^－1 KClO₄中吡啶(Py)在铂电极上的吸脱附. 结果表明在较高电位下(0.3～0.7 V vs. SCE) PNBA是通过其羧基脱质子后羧酸根的两个氧原子等位吸附在Pt电极表面, 而随着电位的负移, 除PNBA逐步脱附外, 还呈现出单个氧原子吸附的谱学特征. 光谱强度与电位的关系表明PNBA在铂电极表面吸脱附的中间电位约为0.2 V vs. SCE. 吡啶的吸附主要是通过氮原子的孤对电子及脱氢后的α碳原子与Pt电极表面键合. 在较宽的电位区间(0.4～－0.4 V vs. SCE)吡啶的吸附方式和取向基本维持不变.     

金属Pt表面水蒸汽分子吸附的量子力学计算

基于电子与振动近似方法和密度泛函B3LYP理论, 氧和氢原子选择6-311G**基函数, Pt选择赝势基组LanL2DZ, 优化得到Pt-OH₂结构和微观性质, 稳态结构Pt-H₂O分子中, Pt与H₂O不在同一平面, Pt倾向于与O原子结合. 计算了100～898.15 K温度下, 水蒸汽分子在Pt表面吸附反应的热力学函数值和平衡压力, 拟合得到ΔS⁰,ΔH⁰, ΔG⁰, ln p与温度的函数关系. 室温以上ΔG⁰＞0 kJ•mol^－1, 水蒸汽分子在Pt表面不能稳定吸附; 200 K以下, ΔG⁰＜0 kJ•mol^－1, 能够稳定吸附. 计算了不同温度下水蒸汽分子在Pt表面发生解离反应的ΔG⁰和平衡压力, 室温以上ΔG⁰＞0 kJ•mol^－1. 100～898.15 K温度下, 水蒸汽分子在Pt表面不容易发生解离, 实际反应过程中以完整分子形式参与反应.     

原位傅里叶变换红外光谱研究Y型分子筛表面酸性对吸附有机分子的影响

采用吡啶原位吸附傅里叶变换红外(Py-FTIR)光谱对液相离子交换(LPIE)和固相离子交换(SSIE)法制备的CeY分子筛以及HY和NaY的酸性进行了测定. 在原位条件下采用单探针分子噻吩、环己烯和苯对其在分子筛上的吸附过程进行了研究; 以噻吩和环己烯、噻吩和苯组成的双探针分子对吸附过程中存在的竞争吸附、催化反应以及吸附机理进行了系统研究. 结果表明, HY和L-CeY 分子筛表面强Brönsted (B)酸性位可导致吸附在其表面的噻吩发生低聚反应以及吸附的环己烯产生二聚环己烯碳正离子. 低聚的噻吩和吸附的环己烯在分子筛上发生强的化学吸附, 进一步抑制和阻碍噻吩硫化物与分子筛吸附活性中心发生作用, 从而降低了吸附剂的选择性以及吸附硫化物的能力. 吸附剂表面Lewis (L)酸中心是吸附的主要活性中心, 大量弱的L 酸, 有利于噻吩吸附. 并且, S-CeY分子筛表面弱的L酸对吸附噻吩具有一定的选择性, 它受到环己烯的影响较小, NaY吸附剂对噻吩、环己烯和苯选择性较差, 它只与吸附质作用的先后有关.     

电化学原位扫描显微红外反射光谱及其对铂表面CO吸附的红外成象

利用Fourier变换红外光谱仪 ,红外显微镜和X Y扫描平台 ,通过设计和研制原位红外显微池和计算机接口及控制软件 ,建立了电化学原位扫描显微红外反射光谱 .研究工作显示 ,这一新的空间分辨原位红外反射光谱技术不仅可以获得固 /液界面环境中表面微区振动光谱的信息 ,还可以用于电极表面红外成象 .获得的CO在Pt多晶电极表面吸附性能的化学图象在 10 -2 cm尺度上给出电极表面微区反应性能的不均一性及其分布 .     

表面增强红外光谱在研究电子电镀添加剂界面吸附的机遇

电子电镀是芯片金属互连的关键技术,对相关添加剂分子的界面吸附结构和行为进行可靠表征,是理解填充过程机制、设计新型添加剂的先决条件.衰减全反射–表面增强红外光谱(ATR–SEIRAS)具有强大的分子结构识别能力和对各类金属电极应用的普适性,为研究电子电镀金属–溶液界面的添加剂吸附结构及竞合作用提供了新机遇.基于本课题组的相关工作基础,本文针对电子电镀添加剂基础研究的需求,概述了表面增强红外光谱的基本原理,介绍了该方法在宽频与流动检测方面的新进展以及相关应用研究案例,归纳了该方法目前的不足并展望了未来的研究方向.     

金属-有机配合物分子在Au(111)表面的吸附行为

用STM对含氧桥的金属-有机配合物[Cu₂(μ-O)(dptap)4(NO₃)₂]分子在Au(111)表面的吸附行为进行了研究. STM结果表明, 该分子同时存在非解离吸附和解离吸附, 大部分分子在Au(111)面形成有规则的排列, 少量分子发生解离吸附, 并形成(√3×√3)R30°Cu原子吸附结构. 探讨了两种吸附现象共存的起因.     

表面增强拉曼光谱和红外光谱电化学实验

本文通过硫脲在银电极上吸附和正丙醇在铂电极上氧化的两个具体实例，简要介绍表面增强拉曼散射和红外反射光谱的教学实验内容。     

聚酰胺硅胶吸附茶多酚的红外光谱研究

IR谱表明:聚酰胺硅胶吸附剂中,聚酰胺的N—H和硅胶表面OH以氢键结合,υC=O无位移;室温下该吸附剂中C=O和茶多酚中O—H作用后,υC=O和υO—H分别红移了11cm-1和18cm-1;而与咖啡因及氨基酸作用后υC=O无位移。     

电化学表面增强红外光谱技术进展

本文主要介绍了近年作者课题组在电化学衰减全反射表面增强红外光谱技术上的研究进展,包括硅柱窗口反射面上各种膜电极的湿法制备、宽频检测复合红外窗口和内、外反射可切换光谱池的设计与构建.     

固体表面上吸附分子的截面积

自从提出了B.E.T.吸附理论后,绝大多数科学工作者测定固体比表面积时,都是采用B.E.T.二常数方程式:式中:P_0——在吸附温度下吸附质的饱和蒸气压; P——吸附质的蒸气压; q_m——每克吸附剂单分子层吸附量[克/克],或     

电化学原位拉曼光谱技术对金电极表面生物分子吸附行为研究

报道腺嘌呤在裸金电极及其修饰的金电极上的电化学原位拉曼光谱图 ,着重分析了不同电位下腺嘌呤和超氧化物歧化酶在金电极上的吸附及其相互作用 ,初步讨论了腺嘌呤对促进超氧化物歧化酶电子传递过程的作用机制 .     

金属钯表面吸附氢同位素的量子力学计算

Based on atomic and molecular reaction statics and group theory, the density functional method (B3P86) with basis sets SDD** for Pd and 6-311G** for H(D and T) have been used, and the ground states of H2(D2,T2) and PdH(PdD,PdT) are derived to be 1Σ+g(D∞v) and 2Σ+(C∞v), respectively, the dissociation energy of H2(D2,T2) and PdH(PdD,PdT) are 4.5918 and 2.6268 eV, respectively. The △Hf°,△Sf°and △Gf° from those reactions and the relationship of the equilibrium pressure with the temperature are obtained. It indicates that these results have good accordance with experimental data.     

C70分子吸附于铜表面的增强拉曼光谱研究

报道了C70分子吸附于铜表面的增强拉曼光谱.通过与正常拉曼光谱以及银表面SERS谱的比较发现,C70分子与铜表面之间的吸附属于物理吸附,增强机制主要是电磁增强.C70分子在银表面上的吸附状态与铜表面上的不同,这导致了两者特征峰谱线强度分布存在差异.以C60的振动模式为参考,推断出C70分子在2种金属表面上的吸附状态可能分别处于使碳笼的挤压振动模接近于“平躺”和“竖直”的2种状态.     

光波导分光光谱技术研究染料分子在玻璃表面的吸附特性

光波导分光光谱技术利用光波导表面的消逝场敏感地测定有色物质亚单分子吸附层的偏振吸收光谱, 非常适合于研究染料、颜料、荧光分子、量子点、金属纳米粒子、带色基的蛋白质等在固/液界面的吸附行为. 本文使用宽频带卤钨灯、棱镜耦合的薄膜玻璃光波导和基于电荷耦合器件(CCD)的光谱分析仪设计制作了具有时间分辨本领的光波导分光光谱装置, 并利用该装置实时监测了罗丹明6G(R6G)和亚甲基蓝(MB)在玻璃表面的吸附特性. 通过比较在横电(TE)和横磁(TM)偏振模式下的吸收光谱, 发现R6G主要以二聚体和单体的形式吸附在玻璃表面, 而MB主要以多聚体的形式吸附在玻璃表面, 并分别估算了它们的平均取向角.     

金属钇表面吸附氢同位素的量子力学计算

用量子力学B3P86方法,对H、D、T采用基函数6-311G^**,对Y采用SDD^**,计算了H2、D2、T2及其钇化合物YHn,YDn,YTn(n=1,2,3)的热力学性质,导出H与Y反应的△rHm^θ、△rSm^θ、△rGm^θ和平衡压力与温度的函数关系。文献值La-LaH2的氢化反应热为-209．296kJ／mol,本文计算值Y-YH2在298-700K间为-137．875到-155．477kJ／mol。LaH2．7的分解温度(平衡压力为0．1MPa时的平衡温度)文献值为1124℃,本文计算YH2的分解温度为782．9K。     

CO吸附原位红外光谱结合分子模拟计算研究FCC汽油加氢脱硫催化剂的选择性

以脱硫选择性不同的2组催化裂化汽油加氢脱硫催化剂为研究对象, 采用CO吸附原位红外光谱表征了2组催化剂的活性相特征, 并通过分子模拟计算方法比较了助剂Co加入前后噻吩和1-己烯在催化剂表面的电荷分布、吸附能及其加氢反应的活化能等, 探讨了助剂Co的加入对选择性加氢脱硫催化剂脱硫选择性的作用机理. 结果表明, 加氢脱硫催化剂CoMoS活性相的增加有利于提高催化剂的加氢脱硫/加氢降烯烃(HDS/HYD)选择性. 与1-己烯加氢位相比, Co的加入显著提高了噻吩分子加氢位的缺电子性, 噻吩在催化剂表面的吸附度增强, 显著降低噻吩加氢反应的能垒, 从而使噻吩加氢反应更易进行. 这也表明CoMoS为高HDS活性、高HDS/HYD选择性的活性相.     

应用红外吸收光谱研究催化剂表面吸附态

一、绪言人们应用等温吸附线测定表面积或测定吸附热等方法来研究分子与催化剂表面的作用及其机理已有数十年的历史。这些方法被认为是较经典和成熟的方法,但它们有共同的缺陷:即不能直接观察表面力对吸附分子的作用。随着科学技术的发展而广泛地应用起来的红外光谱技术郤能弥补这个缺陷。应用红外光谱于化合物定性定量分析及分子结构分析的历史已很久;而将红外光谱技术应用于表面化     

(+)-儿茶素金属配合物的结构、红外光谱和反应活性

用密度泛函理论(DFT)B3LYP方法, 对非金属原子和金属原子分别采用6-311+G(d,p)基组和LANL2DZ基组, 计算并分析了(+)-儿茶素(Cc, C₁₅H₁₄O₆)及其与金属形成的配合物分子(M-Cc, M=Ca, Zn, Cd, Cu, Al, Cr)的几何构型、红外光谱和反应活性的异同. 计算结果表明, M-Cc的分子结构、红外光谱与反应活性均不同于其前体Cc. 形成金属配合物后, 取代基团及结构的改变使得红外光谱有所差异. 前线分子轨道及概念DFT指数计算结果显示, 一些M-Cc体系的反应活性要强于Cc单体. 金属离子的不同使得配合物的各指数有所差异. 这些结果将为进一步认识(+)-儿茶素及其相关化合物的结构、红外光谱和反应活性提供有益启示.     

程序升温-漫反射红外光谱考察SAPO-34分子筛表面酸性质

将程序升温-漫反射红外光谱用于表征磷酸硅铝分子筛SAPO-34表面酸性质;结果表明,SAPO-34分子筛中的桥联羟基si—0H—AI具有较强的热稳定性;结合NH,探针考察表明,SAPO-34分子筛具有B酸和L酸两种酸中心,其中B酸较强,是SAPO-34酸性的主要部分,而L酸中心较弱。