STM針尖誘導(dǎo)單晶表面上鈀納米構(gòu)筑及其電化學(xué)和電學(xué)性質(zhì)的初步研究.pdf

1、納米粒子具有特殊的電學(xué)、催化等性質(zhì),這些性質(zhì)通常與其尺寸、形狀、組成及表面結(jié)構(gòu)等因素相關(guān)。因此,各種納米結(jié)構(gòu)的制備及其性質(zhì)的研究受到了廣泛的關(guān)注。然而,通過化學(xué)合成或者氣相沉積制備的納米結(jié)構(gòu)由于存在保護(hù)劑或者粒子間相互團(tuán)聚的影響,難以顯示其最真實(shí)的性質(zhì)。具有超高空間分辨率的掃描探針顯微術(shù)(SPM),是實(shí)現(xiàn)單晶表面有序納米結(jié)構(gòu)構(gòu)筑的重要手段?；凇癹ump-to-contact”機(jī)制的掃描隧道顯微鏡(STM)針尖誘導(dǎo)構(gòu)筑的方法是目前分辨率

2、最高的納米構(gòu)筑技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)單晶表面尺寸較小、有序且均勻的金屬納米結(jié)構(gòu)的制備;同時,該技術(shù)在構(gòu)筑過程中形成金屬量子點(diǎn)接觸,可用于金屬原子線電子輸運(yùn)性質(zhì)的研究。然而,受限于SPM技術(shù)構(gòu)筑的表面納米結(jié)構(gòu)數(shù)目和有效的表征手段,對所構(gòu)筑的表面納米結(jié)構(gòu)性質(zhì)的后續(xù)研究仍十分有限。
　　 本論文的工作主要圍繞Au(111)表面鈀(Pd)的納米構(gòu)筑及其電化學(xué)、電學(xué)性質(zhì)的研究而開展,主要內(nèi)容和結(jié)果如下:
　　 1.利用基于“jump-to

3、-contact”機(jī)制的STM構(gòu)筑方法在自然形成的Au(111)表面構(gòu)筑了Pd納米團(tuán)簇,并對其電化學(xué)穩(wěn)定性做了相關(guān)研究。構(gòu)筑的Pd納米團(tuán)簇直徑在2～5nm,高度為0.3～0.6nm;通過對陶瓷管Z方向脈沖值大小的改變在一定范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)Pd納米團(tuán)簇大小的調(diào)節(jié)。此外,Pd納米團(tuán)簇的陽極溶出和陰極生長研究表明,Pd納米團(tuán)簇具有較體相Pd高的電化學(xué)穩(wěn)定性,其原因很可能是其有著比體相更正的平衡電位。
　　 2.運(yùn)用“一滴溶液法”對構(gòu)筑的Pd

4、納米團(tuán)簇進(jìn)行了電化學(xué)表征,并初步探索了其對甲酸的電催化性能。硫酸溶液中的電化學(xué)研究間接表明Pd團(tuán)簇具有1～3層高度不等,且可能具有部分單晶性質(zhì)。Pd納米團(tuán)簇對甲酸也表現(xiàn)出較好的電催化活性。
　　 3.使用雙通道毛細(xì)管改進(jìn)了“一滴溶液法”實(shí)驗(yàn)裝置,有效地縮小了電極接觸面積,獲得高質(zhì)量Au(111)面在H2SO4中循環(huán)伏安(CV)曲線,并研究了Au(111)和Au(111)上UPD Pd對甲酸的電催化氧化。
　　 4.利用電