金紅石型二氧化鈦表面分子吸附體系的掃描隧道顯微學(xué)研究.pdf

1、作為一種重要的科學(xué)研究工具，掃描隧道顯微鏡(STM)在物理、化學(xué)、生物、材料等多個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮著非常重要的作用。在本論文中，我們利用低溫超高真空掃描隧道顯微鏡研究了金紅石型TiO2(110)表面的多種分子的吸附、擴(kuò)散及反應(yīng)，包括CO，O2，CO2。
　　 第一章首先介紹了掃描隧道顯微學(xué)的基本原理和論文所使用的低溫超高真空掃描隧道顯微鏡的工作原理及涉及到的計(jì)算方法，并將結(jié)合一系列的代表性成果，分類介紹STM在表而分子吸附體系中的分析方

2、法和研究手段。
　　 第二章主要介紹了二氧化鈦材料的研究背景，認(rèn)識(shí)了金紅石型TiO2(110)表而的晶體結(jié)構(gòu)、電子結(jié)構(gòu)及表而主要點(diǎn)缺陷，我們利用UHV LT-STM研究了液氮溫度下金紅石型TiO2(110)表而上CO分子的吸附與擴(kuò)散特性，澄清了這一領(lǐng)域長期存在的吸附位置的問題。
　　 第三章里我們主要研究了CO分子和O2分子的共吸附情況，發(fā)現(xiàn)了CO分子與預(yù)吸附的Oad形成葫蘆狀(CO-Oad)和啞鈴狀(CO-Oad-CO

3、)的兩種穩(wěn)定的復(fù)合結(jié)構(gòu)，通過超高分辨掃描隧道顯微鏡結(jié)合DFT計(jì)算，詳盡的捕述了復(fù)合結(jié)構(gòu)的形貌，形成過程及其電子分布特征。并進(jìn)一步探討了CO與預(yù)吸附的Oad原子的反應(yīng)活性，為進(jìn)一步理解TiO2(110)表而的實(shí)際催化過程提供了有意義的信息。
　　 第四章中，我們利用UHV LT-STM研究了液氮溫度下CO2分子在金紅石型TiO2(110)表面的吸附與反應(yīng)過程。通過原位觀察了C02分子在TiO2(110)農(nóng)而的吸附情況，確定了CO2