FeOx/Rh(111)和CoOx/Rh(111)模型催化剂的制备与研究

摘要

多相催化剂的表面是催化反应的活性位点，表面组成、粒径和结构决定了催化剂的催化性能。真实催化剂结构复杂并且表面不均一，阻碍了表面灵敏的表征手段的运用，无法精准确定其构效关系。构建成分简单结构单一的模型催化剂表面可简化传统催化剂的复杂性，用以研究气体吸脱附、催化活性和选择性、构效关系等催化问题。本论文在超高真空环境中制备模型表面FeOx/Rh(111)和CoOx/Rh(111)，应用表面科学仪器X-射线光电子能谱(XPS)和低能离子散射谱(LEIS)对模型表面进行表征，取得了如下结果:
　　一、在高温(1023K)，低氧压(1×10-7 Torr O2)条件下，制备了一个单层FeO膜，继续蒸着则生长三维Fe3O4纳米粒子。低温(623K)，高氧压下(1×10-6 Torr O2)条件下，制备了价态单一的高价铁氧化物Fe2O3。制得的一个单层的铁氧化物膜在不同氧化温度下能够实现FeO(←→)Fe2O3的可逆转变。
　　二、在Rh(111)基底上制备了Co3O4膜。制备的薄膜在高温下氧化退火发生分解，分解过程中可能发生了Co3O4-CoO-Co的转变。不同退火氧化条件对应不同转变过程。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 催化概念

1．2 模型催化研究

参考文献

第二章 实验部分

2．1 实验装置

2．2．1 X-射线源

2．2．2 能量分析器

2．2．3 真空系统

2．3．1 散射原理

2．3．2 LEIS工作原理

2．3．3 仪器组成

2．4 制备方法

2．4．1 表面清洁

2．4．2 模型催化剂制备

参考文献

第三章 FeOx薄膜的制备与表征

3．1 文献调研

3．1．1 铁氧化物晶体结构与稳定范围

3．1．2 铁氧化物膜的研究进展

3．2 样品制备

3．3 结果与讨论

3．3．1 制备条件探索

3．3．2 不同厚度氧化物薄膜的稳定性考察

3．4 小结

参考文献

第四章 CoOx薄膜的制备与表征

4．1 钴氧化物模型催化剂的研究进展

4．1．1 CoO

4．1．2 Co3O4

4．2 实验部分

4．3．1 钴氧化物膜的制备

4．3．2 钴氧化物膜稳定性考察

4．4 小结

参考文献

第五章 总结

5．2 CoOx

致谢

攻读硕士学位期间发表的论文