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第一章表面——进化的理想媒介1

§1.1 作用原理1

目录1

§1.2 表面的某些独特物理－化学性质5

§1.2.1原子水平的固体表面是不均匀的5

§1.2.2 非均匀表面在多数实验条件下被接近单层的吸附质覆盖7

§1.2.3二维相的近似9

§1.2.4表面自由能总为正值10

§1.2.5表面偶极14

参考文献16

§2.1 样品制备18

第二章表面化学家从事研究的工具18

§2.1.1 表面研究中超比真空（UNV）及可控压力的发生20

§2.2 用电子、原子及离子进行表面分析的原理21

§2.3 对表面原子几何构型灵敏的方法26

§2.3.1 低能电子衍射（LEED）26

§2.3.2 反射高能电子衍射（RHEED）及中能电子衍射（MEED ）37

§2.3.3电子显微镜38

§2.3.4场致离子显微镜39

§2.3.5 低、中和高能离子散射（LEIS,MEIS和HEIS）41

§2.3.6原子散射及衍射43

§2.3.7表面灵敏的扩展X射线吸收精细结构（SEXAFS）46

§2.3.8表面X射线电子光谱及紫外光电子光谱（XPS及UPS）47

§2.3.9离子中和谱（INS）51

§2.3.10表面记录离子化谱（SPI）52

§2.4对表面电子分布灵敏的技术53

§2.4.1功函的测量53

§2.5 对表面化学组成灵敏的方法55

§2.5.1 俄歇电子能谱（AES）55

§2.5.2热脱附谱（TDS）59

§2.5.3椭圆对称谱62

§2.5.4二次离子质谱（SIMS）63

§2.5.5离子散射谱（ISS）65

§2.6.1红外光谱（IR）及拉曼（Raman）光谱66

§2.6 对表面振动结构灵敏的方法66

§2.6.2高分辨电子能量损失谱（HREELS）68

§2.6.3电子隧道谱70

§2.7表面的模型化72

§2.7.1模型的计算72

§2.7.2原子簇73

§2.8研究表面动力学的技术73

参考文献77

第三章表面组成：热力学依据与实验结果86

§3.1表面力对控制表面组成的作用86

§3.2由模型计算合金表面组成92

§3.3 经验关联97

§3.4如何测量表面组成98

§3.5实验数据及各种预言表面富集模型的关系100

§3.6 复杂相图体系的表面组成：Au-Sn体系103

§3.6.1 δ相（5％Au原子）105

§3.6.2 ζ相（86.7％Au原子）106

§3.6.3 α相107

§3.6.4表面相图107

§3.7双金属原子簇110

§3.8环境条件对表面组成的影响110

参考文献111

§4.1 表面结晶学研究的结果113

第四章洁净表面的结构113

§4.2 由衍射图型转换为表面结构；低密勒指数晶面的标记法114

§4.3 洁净低密勒指数金属表面的表面结构121

§4.4合金的表面结构139

§4.5低密勒指数半导体表面的结构139

§4.5.1元素半导体139

§4.5.2化合物半导体142

§4.6 离子晶体表面的结构144

§4.7 氧化物表面的结构145

§4.8 分子晶体表面的结构146

§4.10 台阶，高密勒指数表面148

§4.9 惰性气体晶体表面的结构148

§4.11 高密勒指数表面的命名原则153

§4.12 高密勒指数表面的结构和稳定性155

§4.13 用LEED研究反铁磁性相变160

§4.14 表面原子振动：Debye-Waller因子161

参考文献163

第五章固体表面上吸附单层的结构172

§5.1 引言172

§5.2 单层吸附的原理172

§5.3 单层吸附的有序化原理177

§5.3.1有序化原因177

§5.3.2有序化的程度180

§5.3.3温度对吸附单层有序化的影响183

§5.3.4表面不规整度对有序化的影响186

§5.4吸附单层的原胞189

§5.5有序吸附质结构的讨论191

§5.5.1 引言191

§5.5.2在金属上的金属吸附质192

§5.5.3低－和高密勒指数表面上小分子的表面结构214

§5.5.4有序的有机物单层275

§5.6 有序原子单层的表面结晶学283

§5.6.1 吸附质对洁净衬底表面结构的影响302

§5.6.2原子吸附的几何学308

§5.7 有序多原子和分子单层的表面结晶学315

§5.7.1原子的共吸附316

§5.7.2一氧化碳的解离吸附318

§5.7.3分子吸附的几何学318

参考文献323

第六章表面化学键328

§6.1 引言328

§6.2 固体表面上小分子的吸附热329

§6.3 表面结合位置被吸附质的连续填充341

§6.4 表面化学键的特性随温度的变化345

§6.5 表面化学键断裂与压力的关系349

§6.6 表面不规则性对成键的影响349

§6.7 其它吸附质对被吸附气体成键的影响351

§6.8表面化合物352

§6.9 表面化学键的原子簇模型354

参考文献358

附录363

第七章气体－表面相互作用过程的能量转移389

§7.1 引言389

§7.2 T-Vs能量转移394

§7.3 双原子吸附质对T-Vs能量转移的影响397

§7.4 R-Vs能量转移398

§7.5 V-Vs能量转移400

§7.6 气体－表面相互作用的势能400

§7.6.1碱金属－卤化物及石墨表面401

§7.6.2金属表面402

§7.6.3霓虹形峰403

§7.7 基元表面过程：引言404

§7.8 信号检测的方法406

§7.9 分子束表面散射和热脱附数据的分析408

§7.10 吸附412

§7.11 表面扩散418

§7.12 脱附420

§7.13表面反应421

§7.14 腐蚀反应426

§7.15 催化表面反应428

§7.15.1 H2-D2交换反应429

§7.15.2解离反应435

§7.15.3放热的小分子反应和原子复合反应437

参考文献438

第八章催化表面反应：原理445

§8.1催化作用445

§8.2选择催化446

§8.3 动力学表示式447

§8.4催化反应动力学参数表450

§8.5大表面积451

§8.6表面中间物454

§8.7活性位置456

§8.8 催化剂的酸碱特性459

§8.9 催化剂添加物461

§8.10失活和再生464

§8.11 催化作用的某些常用概念465

§8.12 催化作用的任务467

§8.13催化的综合研究方法470

§8.14.2低压反应器471

§8.14 表征和研究小面积催化剂表面反应性能的技术473

§8.14.1高压反应器473

参考文献477

附表481

§9.1 引言557

第九章烃类在铂上的转化557

§9.2具有不同催化活性的洁净单晶铂表面的结构562

§9.3烃类反应过程中洁净铂表面结构敏感的失活作用564

§9.4洁净铂晶面上H—H、C—H和C—C键断裂的结构敏感性566

§9.5高压下单晶和分散铂催化剂对结构不敏感反应——环丙烷开环反应具有相同反应速率571

§9.6 可调变铂催化行为的添加物的作用572

§9.6.1含碳沉积物573

§9.6.2铂表面氧的添加物577

§9.7 反应条件下铂催化剂表面结构的重构585

§9.8铂催化剂的设计588

参考文献592

§10.1简史596

第十章一氧化碳的催化加氢596

§10.2 热力学讨论599

§10.3一氧化碳加氢及插入反应中不同的反应途径和选择性604

§10.4甲烷化作用606

§10.5甲醇的生成610

§10.6聚合反应610

§10.7含氧有机分子的生成618

§10.8 CO分子插入反应（羰基化）生成C2或C3产物621

§10.9近期的研究方向622

参考文献623

§11.1 导言 光合成和水的电化学解离626

第十一章表面光化学反应626

§11.2 用钛酸锶晶体使水光催化解离633

§11.3 钛酸锶晶体上光产生氢的研究635

§11.4 镀铂和无金属的SrTiO3晶体上产生氢部位的研究638

§11.5 光产生氢与氢氧化物浓度的依赖关系639

§11.6 在SrTiO3晶体表面上水光解活性表面物种的电子能谱研究641

§11.7 在暗处和光照处Ti3+表面位置与氧、氢和水的相互作用642

§11.8 SrTiO3表面上羟基的鉴定643

§11.9机理的研究644

参考文献647

索引649

译后记662