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文檔簡介
1、掃描隧道顯微鏡(STM)作為一種極為重要的科學(xué)研究工具,在物理、化學(xué)、材料、生物等科學(xué)領(lǐng)域中有非常廣泛的應(yīng)用,在本論文中,我們利用低溫超高真空STM和變溫超高真空STM研究了單晶TiO2(110)表面性質(zhì)和分子吸附,同時也利用針尖對表面氧空位進(jìn)行調(diào)控。 在第一章中,我們首先介紹了掃描隧道顯微學(xué)的基本原理和論文實驗部分所使用的低溫超高真空STM的結(jié)構(gòu)與工作原理,并以表面科學(xué)體系為例討論了掃描隧道顯微學(xué)對表面體系的各種分析方法和研究
2、手段.同時我們也簡單介紹了理論計算所用到的密度泛函理論. 在第二章中,我們介紹了TiO2這種材料的催化特性和廣泛應(yīng)用.并且仔細(xì)分析了金紅石型TiO2(110)表面結(jié)構(gòu)和性質(zhì),以及在不同處理條件下獲得的不同結(jié)構(gòu)的(110)表面.為后續(xù)實驗提供重要參考. 在第三章中,仔細(xì)研究了TiO2(110)表面與水分子的相互作用,清楚地了解到作為水分子在氧空位處的直接反應(yīng)產(chǎn)物橋氧羥基在TiO2表面的性質(zhì)和意義,分析了水分子在表面的分解過
3、程,以及羥基在表面形貌反轉(zhuǎn)特性,為羥基和氧空位在表面的辨別提供了一種重要方法. 在第四章中,我們利用STM針尖的誘導(dǎo),制備了TiO2(110)表面一種新型的缺陷結(jié)構(gòu)-氧空位對,氧空位對不僅對表面氧空位的擴散遷移起到媒介作用,還具有高于單氧空位的化學(xué)反應(yīng)活性,同時氧空位對遷移過程中的中間態(tài)有助于我們了解表面原子,分子擴散和反應(yīng)的機制,對理解TiO2(110)表面的催化反應(yīng)具有重要意義。 第五章中,我們簡單介紹了一些氣態(tài)簡單
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