金紅石型二氧化鈦表面分子吸附體系的掃描隧道顯微學研究.pdf

1、作為一種重要的科學研究工具，掃描隧道顯微鏡(STM)在物理、化學、生物、材料等多個領域發(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、擴散及反應，包括CO，O2，CO2。
　　 第一章首先介紹了掃描隧道顯微學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算方法，并將結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，認識了金紅石型TiO2(110)表而的晶體結構、電子結構及表而主要點缺陷，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分子的吸附與擴散特性，澄清了這一領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)現了CO分子與預吸附的Oad形成葫蘆狀(CO-Oad)和啞鈴狀(CO-Oad-CO

3、)的兩種穩(wěn)定的復合結構，通過超高分辨掃描隧道顯微鏡結合DFT計算，詳盡的捕述了復合結構的形貌，形成過程及其電子分布特征。并進一步探討了CO與預吸附的Oad原子的反應活性，為進一步理解TiO2(110)表而的實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)表面的吸附與反應過程。通過原位觀察了C02分子在TiO2(110)農而的吸附情況，確定了CO2