Исследование поверхностных соединений на окиси цинка методом ИК-спектроскопии

• Автор: Денисенко, Лариса Анатольевна
• Шифр специальности: 01.04.15
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Ленинград
• Количество страниц: 163 c. : ил

- 2 г

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

1.1. Кристаллическая структура и строение поверхности окиси цинка

1.2. Специфические центры адсорбции

1.3. Постановка задачи

2. МЕТОДИКА И ТЕХНИКА ЭКСПЕРИМЕНТА

2.1. Приготовление образцов

2.2. Конструкция вакуумных кювет, спектральная аппаратура и условия регистрации спектров

2.3. Методика измерений изотерм й теплот адсорбции

3. ПОВЕРХНОСТНЫЕ ГИДРОКСИЛЬНЫЕ ГРУППЫ. АДСОРБЦИЯ ЭЛЕКТРОНОДОНОРНЫХ И ЭЛЕКТРОНОАКЦЕПТОРНЫХ МОЛЕКУЛ НА ДЕШДРОКСИ ЛИРОВАННОЙ ПОВЕРХНОСТИ

3.1. Гидратация поверхности и поверхностные гидроксильные группы

3.2. Адсорбция.пиридина, бензонитрила и аммиака
3.3. Адсорбция двуокиси углерода и двуокиси азота
4. НИЗКОТЕМПЕРАТУРНАЯ АДСОРБЦИЯ ОКИСИ УГЛЕРОДА , ОКИСИ . АЗОТА И ВОДОРОДА
4.1. Адсорбция окиси углерода
4.2. Адсорбция окиси азота
4.3. Адсорбция водорода
4.4. Влияние адсорбированных молекул СО на диссоциативную и молекулярную адсорбцию водорода
4.5. Строение центров диссоциативной и молекулярной адсорбции водорода

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ
ЛИТЕРАТУРА

В последние годы усилилось внимание к проблемам физики и химии резко неоднородных по составу и структуре поверхностей раздела,газ - твердое тело. Вследствие недостатка фундаментальных знаний о поверхности большое значение приобретают эмпирические, закономерности, которые могут быть полезными при попытках сопоставить каталитическую активность или селективность с различными свойствами твердого тела. Среди вопросов, остающихся открытыми в этой области, динамическая природа процесса адсорбции, а также: характер результирующей связи с поверхностью. Более того, почти нет систематических данных, которые позволили бы выявить связь между структурой и свойствами поверхности. Таким образом, исследование физических и физико-химических свойств поверхности твердого тег ла являются актуальным научным направлением.
В практическом плане исследования процессов на поверхности актуальны в связи с необходимостью целенаправленного и контролируемого воздействия на свойства поверхности твердого тела в полупроводниковом приборостроении и катализе, а также в связи; с возможностью использования гетерогенного катализа для преобразования и,запасания энергии, для рационального использования нефти.и угля и использования гетерогенных реакций в решении проблем охраны окружающей среды.
Основной объект исследования в настоящей работе, окись цинка, находит применение в качестве одного из полупроводниковых материалов. В чистом виде и с добавками; окислов других металлов она является эффективным катализатором ряда темновых

тонодонорной способностью, чем группы ОН I типа. Вместе с тем протонодонорная способность тех и других оказывается ниже, чем для свободных гидроксильных групп Si02, ВеО,
Ti02 и Alg03 и превосходит лишь наблюдаемую протонодонор-ную способность гидроксильных групп в случае СаО и Mg0, частоты поверхностных групп ОН которых не меняются при погружении в жидкие N2 и Og.
Обращает на себя внимание то обстоятельство, что полоса 3450 см-^, обнаруживающая значительные сдвиги при погружении в жидкие кислород и азот., а также при адсорбции метана, испытывает значительно меньшие изменения частот при адсорбции СО. На наш взгляд, это говорит о различном механизме воздействия адсорбированных молекул на частоту колебания этих групп ОН. При образовании водордной связи наибольшее изменение частоты донор протона вызывается его взаимодействием с одной молекулой основания. Если, же сила основания мала, то сдвиг частоты при адсорбции первой молекулы становятся срав-нимым с величиной понижения частоты за счет слабых неспецифических взаимодействий с другими молекулами основания, окружающими группу ОН, что эквивалентно влиянию рстворителя в случае гомогенных систем. При адсорбции-кислорода и азота на группах Si-OH , как было получено Макдональдом: [51] , сдвиг частоты при адсорбции этих молекул составляет, примерно половину максимально возможного при погружении обрзца в жидкие 0г> и > и» следовательно, обусловлен по преимуществу неспецифическими взаимодействиями. 7 молекулы СО протоноакцепторные свойства выражены более сильно, это проявляется в большем влиянии окиси углерода на частоты изолиро-