Cr,Fe,Cu/Al2O3界面化学结构的光电子能谱

应用Ｘ－射线光电子能谱，通过离子刻蚀，原位研究第四周期过渡金属与氧化铝所形成界面的化学状态，结果表明，Ｃｒ，Ｆｅ在界面处有不同程度的氧化，氧化程度Ｃｒ＞Ｆｅ，而Ｃｕ则无明显氧化。化学成份的定量分析表明，界面过渡层的厚度与界面化学反应强弱直接相关。     

金属—陶瓷界面结构的研究

金属－陶瓷界面结构的研究是一个对基础科学理论和应用技术都十分有意义的研究课题。本文从实验和理论两方面概述了近年金属－陶瓷界面结构的研究结果，指出了其中存在的问题。从微观层次－陶瓷界面结构的实验方法在不断的探索和发展，相应的理论研究有处于初始阶段。     

清洁及部分氧化的Ni_3Ti(0001)表面CO吸附的HREELS研究

用离子散射谱（ＩＳＳ）、俄歇电子能谱（ＡＥＳ）及低能电子衍射（ＬＥＥＤ）技术对Ｎｉ３Ｔｉ（０００１）表面结构与组成进行考察后，主要采用高分辨电子能量损失谱（ＨＲＥＥＬＳ），以ＣＯ为探针分子，研究了清洁及部分氧化的Ｎｉ３Ｔｉ（０００１）表面上Ｎｉ，Ｔｉ间的相互作用及对ＣＯ吸附态的影响．结果表明：（１）在最表层几乎完全为Ｎｉ的Ｎｉ３Ｔｉ（０００１）清洁规整表面上，ＣＯ没有发生解离；（２）次表层Ｔｉ原子与最表层Ｎｉ原子间的电子相互作用，使初始吸附的ＣＯ伸缩振动与Ｎｉ（１１１）相比向低频位移约６０ｃｍ－１；（３）适量ＣＯ暴露后，ＣＯ氧端与近邻Ｔｉ原子的成键作用产生了一种新的Ｎｉｘ－Ｃ－Ｏ－Ｔｉｙ物种．Ｎｉ３Ｔｉ（０００１）表面部分氧化后，上述（２）和（３）作用消失     

甲烷部分氧化制合成气Pt-Ni/Al~2O~3催化剂的研究

研究了Ni/Al~2O~3,Pt/Al~2O~3和一系列Pt-Ni/Al~2O~3催化剂对甲烷部分氧化制合成气的催化作用,发现Pt-Ni/Al~2O~3催化剂显示了比Ni/Al~2O~3和Pt/Al~2O~3更高的活性和稳定性。H~2-TPR,CO-TPD,CO~2-TPD,SEM,XPS和XRD等结果证明:Pt和Ni之间存在较强的相互作用,Pt和部分Ni形成固溶体合金并且Pt在催化剂表面富集。Pt和Ni之间的相互作用提高了催化剂的活性和稳定性,甲烷在Pt-Ni/Al~2O~3上的催化部分氧化具有不同于在Pt/Al~2O~3和Ni/Al~2O~3上的反应性能。     

SiBr~4及其不同离子态的电子结构研究: 紫外光 电子能谱(PES)和理论研究

本文详细报道了SiBr~4的紫外光电子能谱(PES)及该化合物不同离子态(X^2T~2,A^2T~1,B^2E,C^2T~2等)的电子结构和性质。实验测得对应基态离子态的绝热电离能I~a(X^2T~2←X^1A~1)=10.532eV,X^2T~2离子态的振动频率为(450±30)cm^-^1。结合理论计算对紫外光电子能谱进行了指认和分析,结果表明X^2T~2,A~2T~1两个离子态存在明显的自旋-轨道耦合作用,自旋-轨道耦合导致的分裂分别为：0.27ev和0.53eV。此外,不同计算方法比较显示外层格林函数方法计算得到电离能与实验吻合很好。     

Ni在ZrO2(111)薄膜表面的生长、电子结构及热稳定性

利用X射线光电子能谱、紫外光电子能谱和低能电子衍射研究了Ni纳米颗粒在ZrO₂(111)薄膜表面的生长模式、电子结构及热稳定性. ZrO₂(111)薄膜外延生长于Pt(111)单晶表面,厚度约为3 nm.结果表明,当Ni气相沉积到ZrO₂(111)薄膜表面上时,遵循Stranski-Krastanov生长模式,即先二维生长至0.5 ML(monolayer),然后呈三维岛状生长.随着覆盖度的减小, Ni 2p_3/2峰逐渐向高结合能位移.利用俄歇参数法分析发现,引起该峰向高结合能位移的主要原因来源于终态效应的贡献,但在低的Ni覆盖度时,也有部分初态效应的贡献,说明Ni在ZrO₂表面初始生长时,两者存在较强的界面相互作用, Ni向ZrO₂衬底传递电荷,形成带部分正电荷的Ni_δ+.两种不同覆盖度(0.05和0.5 ML)的Ni/ZrO₂(111)模型催化剂热稳定性研究表明,当温度升高时, Ni逐渐被氧化成Ni₂₊,并伴随着向ZrO₂衬底的扩散.本文从原子水平上认识了Ni与ZrO₂表面的相互作用和界面结构,为理解实际ZrO₂担载的Ni催化剂结构提供了重要的依据.     

茂金属配合物[(eat5-C5H4R)Mo(CO)3 ]2(R: SiMe3 ,Si2Me5)的电子结构研究

运用G98W,采用Lanl2dz基组,对茂金属配合物[(eat5-C5H4R)Mo(CO)3]2 (R: SiMe3, Si2Me5)进行从头算研究,探讨配合物结构单元的稳定性、分子轨道能量、原子净电荷布居规律,以及一些前沿分子轨道的组成特征等,结果表明,标题配合物结构在能量上是稳定的,作为结构单元而存在.     

SrS/α-SiO~2界面的XPS研究

TFEL器件中绝缘层与发光层之间的界面对电荷的输运特性、发光特性等有着十分重要的作用。本文通过XPS的测量,分析了新结构器件中SrS/α-SiO~2界面的各成分的芯电子能谱的变化和深度分布,发现Sr^2^+向SiO~2中扩散较深并以氧化物的形态存在,介质层以SiO~x(x=1.65～1.70)的形态存在。这些丰富的界面态有可能成为TFEL器件的初电子源而对SrS:Ce发光有贡献。     

用HAM/3法研究胞嘧啶及其甲基衍生物的光电子能谱与紫外光谱

本文用半经验SCF-MO-HAM/3方法计算了胞嘧啶和它的某些甲基衍生物的电离能、激发能和振子强度.指认了这些分子的紫外光电子能谱和紫外电子光谱.讨论了在紫外光电子能谱指认上与CNDO/S的不同之处.分析了胞嘧啶在磷酸三甲酯中可能存在的主要异构体形式.     

Al柱层状钛铌酸盐的制备

本文采用分步交换法,首次将[Al~1~3O~4(OH)~2~4(H~2O)~1~2]^7^+Keggin离子交换进入到层状金属钛铌酸盐(KTiNbO~5)的层间.通过焙烧,制备了以Al~2O~3 为柱的层状金属化合物.该化合物具有较高的热稳定性(>500℃)和比较大的层间距(d=1.34nm,500℃)     

含有金属-金属键的双核原子簇离子体系[Mo~2Sn]^2-(n=6~9)的电子结构与电子光谱

使用SCF-CI方法研究了含有Mo-Mo单键的原子簇离子体系[Mo~2Sn](n=6~9)的电子结构及电子光谱。讨论了随n增加, 配体S, S~2, S~4对Mo-Mo键序、原子电荷的影响及其变化规律。分析了原子簇离子中的d-d相互作用能级次序及Mo-Mo, Mo-S'~t等键的性质, CI计算得到的谱带波数及强度次序与实验符合。指认分析表明, 谱带的跃迁性质是有趣的, 如第一吸收带为成键轨道之间的跃迁σ~x^2-y^2→σ~x~2(n=6~8), 同时, 对电子跃迁的性质进行了分类, 对谱带的电荷转移性质也进行了讨论。     

MX~4(M=Ti,Zr,Hf;X=Cl,Br)的电子结构研究

本文利用单电子非相对论Hartree-Fock-Slater和完全相对论Dirac-Fock-Slater两种离散变分局域密度泛函方法(DV-Xα), 对MX~4(M=Ti,Zr,Hf;X=Cl,Br)的电子基态和相应于低能UV光谱的激发态进行了计算, 结果与实验符合得较好。用Mulliken布居分析方法研究了分子的共价性质, 发现除HfBr~4外,相对论效应对金属与配体之间的键级影响很小。     

Al促进SO~4^2^-/M~xO~y(M=Zr,Ti, Fe)固体强酸的研究

合成与表征了三个系列的Al促进固体强酸样品,并研究了对甲苯的苯甲酰化反应性能。实验表明,向SO~4^2^-/ZrO~2,SO~4^2^-/TiO~2和SO~4^2^-/Fe~2O~3中引入适量的Al~2O~3,有助于稳定样品表面的含硫物种,增加样品表面的有效酸位,提高样品的强酸性和对甲苯的苯甲酰化的反应活性。NH~3吸附微量热结果表明,Al促进样品的强酸性和催化活性的显著提高是由于样品表面的酸位强度分布发生了变化,有利于正丁烷异构化反应和苯甲酰化反应的中强酸位和强酸位的酸量显著增加。     

KTa_(0.5)Nb_(0.5)O_3电子结构的第一性原理研究

用全电势线性缀加平面波法（FLAPW）计算了KTa_(0.5)Nb_(0.5)O_3铁电相和 顺电相的态密度、能带结构。通过对两相态密度的对比分析我们发现在铁电相，钽 原子的d电子和氧原子的2p电子以及铌原子d电子与氧原子的2p电子之间存在强烈的 轨道杂化，对能带的分析也得出同样的结论。这种轨道杂化对KTa_(0.5)Nb_(0.5) O_3铁电性的稳定有着重要的意义。钽原子在四方铁电体KTa_(1-x)Nb_xO_3中的作 用与在纯钽酸钾中的作用有明显的差别。     

四溴四苯基卟啉及其金属配合物的电子结构和四溴四苯基卟啉Ni(II)的晶体结构

本文合成了7, 8, 17, 18-四溴-5, 10, 15, 20-四苯基-21, 23(H)-卟啉(H~2TPPBr~4)及其金属配合物MTPPBr~4[M=Cu(II), Ni(II), Co(II)和Zn(II)]。测定了它们的可见紫外光谱和循环伏安, 用四轨道模型(Four Orbital Model)计算了MTPPBr~4的相对前线轨道, 并解释了配合物的可见紫外光谱及电化学性质。测定了NiTPPBr~4的晶体结构, 晶体属单斜晶系, 空间群C2/c, a=2.6077(7),b=1.0414(4), c=1.9312(3)nm, β=137.1(7)°, Z=4, 最后偏离因子R=0.067, 晶体结构直接证明了卟啉亲电溴化反应具有区域选择性, 四个溴分布在相对两个吡咯环上。     

负载型三氧化钼催化剂表面结构和表面酸位的激光Raman光谱研究

测定了MoO3/γ-Al2O3、MoO3/TiO2、MoO3/SiO2的激光Raman谱. 通过MoO3/γ-Al2O3、MoO3/TiO2在吡啶吸附前后、氨水提取前后的谱图对比说明, 单层分散的MoO3, 即特征峰为～950cm^-^1的"二维聚钼酸"中钼的配位状态不是单一的,其中一种表面含钼物种(Mo-1)不吸附吡啶, 不溶于氨水, 不显示较强的表面酸性; 另一种表面含钼物种(Mo-2)可吸附吡啶, 溶于氨水, 与催化剂的表面酸位密切相关. 我们认为Mo-1为四面体配位的钼; Mo-2为八面体配位的钼. MoO3/SiO2中的MoO3能100%被氨水溶去, 其酸位数与表面Mo^6^+数之比接近1, 是由其中Mo-2的比例较高, 载体与活性组分之间的相互作用较弱这两个因素所造成的。     

电化学嵌锂尖晶石型Li~xFe~3-ωO~4的电子结构

Mossbauer谱学研究了Li│LiClO~4-PC│Fe~3-ωO~4电池放电过程中阳极反应电子在阴极Fe~3-ωO~4中的分布得出,一小部分电子进入氧化铁八面体FeO~6的t2~g非键轨道成为跳变电子,大部分电子则进入较高能量的反键轨道.     

[2~3]Cyclophanes电子结构的理论研究

用改造的重叠模型多重散射X~α自洽场方法计算环芳类化合物[2~3]cyclophanes的电子结构, 分析该类分子中分子轨道通过空间和通过键的相互作用,单键连接桥.双键连接桥对通过键相互作用的影响, 用过渡态理论方法计算分子前线分子轨道的电离能,理论结果与紫外光电子能谙符合较好.     

载Ni超稳Y型沸石的XPS研究

本文用XPS研究了载Ni超稳Y型沸石上Ni~(2+)的还原作用.结果表明,于450℃用氢还原仍有明显数量的Ni~(2+)没有被还原.当试样经氢还原或热处理后,NiHUSY沸石的表面(Ni/Si)_s值增加.表面金属Ni与异辛烷临氢裂化及其产物分布有密切关系,随着Ni~(2+)还原程度提高,异辛烷临氢裂化活性显著增加,二次裂化反应减少,“焦”的前躯产物(不饱和烃)含量大大降低.