Воздействие цезия на электронные, адсорбционные и каталитические свойства серебра

• Автор: Подгорнов, Егор Алексеевич
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 110 с. : ил

Содержание
Введение

1 Литературный обзор

1.1 Физические основы фотоэлектронной спектроскопии

1.2 Адсорбция цезия на регулярной поверхности серебра

1.3 Охарактеризование СбО соединений по данным РФЭС,

УФЭС и ТПД.

1.4 Механизм промотирующего действия цезия на серебре . . . .

1.5 Заключение к литературному обзору и постановка задач . . .

2 Экспериментальнометодическйчасть

2.1 Характеристики спектрометра ЧЗ Е8САЬАВ ИР

2.2 Тсмпературнопрограммированная десорбция и реакция . . .
2.3 Методика проведения экспериментов с монокристаллами
А81, АПО.
2.4 Дополнительные методики на основе РФЭС
2.4.1 Определение коэффициента покрытия поверхности атомами адсорбата.
2.4.2 Особенности регистрации рснтгсноэлсктронных спектров образцов А2О3
2.4.3 Регистрация изменений работы выхода
2.4.4 РФЭС с угловым разрешением
3 Результаты
3.1 Адсорбция цезия на поверхность монокристаллов серебра
А 1 и 0 при Т00 К
3.2 Формирование СвО структур различного состава на А 1 иЛ0.
3.2.1 Обработка кислородом слоя и 0.
3.2.2 Напыление цезия в атмосфере
3.2.3 Выяснение особенностей строения СбО структур на
с помощью РФЭСУР.
3.3 СбО структуры в нанеснных катализаторах Лз . .
3.4 Выяснение влияния С80 структур на протекание реакции парциального окисления этилена
4 Обсуждение результатов
4.1 Обобщение данных о СвО структурах на монокристаллах и дисперсном серебре.
4.2 СбО структуры и модификация поверхности серебра
4.3 Влияние модификации серебра цезием на образование активных состояний адсорбированного кислорода.
4.4 Причина различий в зависимостях селективности и активности от коэффициента покрытия
Выводы
Литература


Здесь применимы и практически оптимальны по своей информативности методы фотоэлектронной и Ожеспектроскоиии, обладающие высокой чувствительностью к элементному составу поверхностною слоя, к природе ближнего окружения и зарядовому состоянию адсорбатов . Поэтому для достижения цели настоящей работы применялся фотоэлектронный спектрометр УО ЕБСЛЬАВ НР, позволяющий исследовать поверхность методами рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии РФЭС, ультрафиолетовой фотоэлектронной спектроскопии УФЭС, рентгеновской Ожеэлектронной спектроскопии РОЭС, а также проводить анализ выделяющихся в газовую фазу продуктов десорбции массспектрометрия. Особенностью вакуумной системы этой экспериментальной установки является возможность проводить адсорбционную обработку при повышенном давлении до 3 Па в камерах подготовки, тогда как рабочим давлением анализатора является 8 Па, что с одной стороны позволяет эффективно моделировать различные режимы внесения промотора и реакционной смсси, а с другой длительно сохранять зафиксированное состояние адсорбционного слоя в процессе анализа ,. Основные задачи представляемой работы состояли в изучении с помощью РФЭС, УФЭС и ТПД процессов формирования адсорбционною слоя ОСэМ на монокристаллах серебра при контролируемом варьировании ряда параметров количества нанеснного цезия, структуры поверхности серебра , 0, степени окислительной обработки, способа внесения цезия в охаракгеризовании СбО структу р, общих для монокристаллов и реальных катализаторов АОз и определении механизма их воздействия на протекание реакции парциального окисления этилена. Методика раздельного формирования на А 1 и Л 0 поверхностных С50 структур различного состава от субоксида до супероксида цезия, позволяющая тестировать их роль в промотировании каталитической реакции независимо друг от друга. Результаты исследования методом ТИР влияния субоксида и пероксида цезия, раздельно сформированных на поверхности серебра, на протекание реакций парциального и полного окисления этилена. Физические принципы фотоэлектронной спектроскопии рассмотрены во многих монографиях, обзорах и пособиях, посвящнных как теоретическому рассмотрению фотоэлектрического эффекта, так и в приложении к спектроскопическим исследованиям ,,. Фотоионизация. Релаксация возбужднного состояния положительного иона. Распространение электрона в объеме тврдого тела упругое и неупругое рассеяние. Выход электрона через поверхностный потенциальный барьер в вакуум. Последовательное рассмотрение каждой из стадий являлось предметом многих теоретических работ, рассмотрим некоторые принципиальные для фотоэлектронной спектроскопии моменты. Выражение получено для перехода с Коболочки в состояние невотмущенной действием атомного поля плоской волны. Автор отмечает, что такое приближение подходит для качественного рассмотрения основных зависимостей. Е энергия фотонов, 5 интенсивность падающего света, угол в отсчитывается от волнового вектора, а ц от электрического, Е номер элемента, а боровский радиус, г скорость фотоэлектрона, Ь 427т72. Как видно, число фотоэлектронов зависит от интенсивности излучения и энергии квантов, а также от атомного номера. I работа фотоионизации. Из выражения 1. РФЭС вывод наибольшее число электронов вылетает в направлении в п2,р 0, то есть перпендикулярно направлению падающего излучения2 из этого соображения выбирается геометрия эксперимента. Если не предполагается подробного изучения угловых зависимостей распределения фотоэлектронов, то угол между источником излучения и осью входной апертуры анализатора энергии электронов можно зафиксировать в , расположив их в одной плоскости, что упрощает конструкцию прибора так, например, сделано в спектрометре УО Е8САЬАВ НР. Соотношение 1. Ек Ну Еь, 1. Ек с энергией связи Еь электрона на соответствующем атомном уровне и предполагая при этом, что ощущаемая вылетающим электроном энергия связи остатся такой же, что и в атоме до ионизации приближение замороженных орбиталей . Условие у 0 означает также, что фотоэлектроны вылетам в направлении вектора Е, что в случае нсполяризованного излучения не столь важно.