Adsorption and Reactions of Formic Hydrazide on Cu(100) and O/Cu(100) Surfaces

論文翻譯標題: 甲醯?在銅(100)與氧/銅(100)表面的吸附與反應研究
  • 李 思賢

學生論文: Doctoral Thesis

摘要

本篇論文是在超高真空系統(UHV)中,利用程序控溫反應/脫附(Temperature-programmed reaction/desorption,TPR/D)、反射-吸收紅外光譜 (Reflection-absorption infrared spectroscopy,RAIRS)表面技術,探討Formic hydrazide (甲醯?)於Cu(100)與O/Cu(100)表面的吸附情形與熱反應,提出可能的反應路徑。 於120 K,Formic hydrazide可以多種吸附形式存在於銅(100)表面,包括HC(O)-NH-NH2和HC(OH)=N=N?HO (或-HC(OH)-N≡N?HO),第一種結構仍保有C=O,呈現了1642 cm-1的紅外光吸收,第二種結構是第一種結構經H轉移及斷裂或拉長N-H鍵所產生有2094 cm-1的吸收波數。它們在表面有氫鍵的作用力。吸附分子於溫度上升過程中分解並生成N2 (239 K)、H2O (239 K)、H2 (245 K)脫附。當溫度介於250 K-300 K間,表面可能存在著HC(OH)N2的反應中間物,溫度升至365 K,此中間物以HCON2H形式脫附,含C、N、O原子的表面殘留物種再於較高溫生成CO2 (540 K)、CO (540 K)、NO (864 K)。 Formic hydrazide/O/Cu(100)的研究中,其熱反應的主要脫附產物有H2O、CON2H2、CO、CO2、NO。產物的種類與脫附溫度類似Cu(100)表面上熱反應的結果,紅外光譜隨溫度變化與無氧吸附的發現也沒有大幅改變,然而產物脫附量相對卻比較少,可能有以下原因: (一) Formic hydrazide分子於吸附過程中,因表面氧原子的立體排斥(steric repulsion)或靜電斥力(electrostatic repulsion),不利於吸附於此分子的吸附。(二) 在O/Cu(100)表面上,可能因為氧原子立體效應(steric effect)或電子效應(electronic effect)而降低了此分子的反應性。
獎項日期2020
原文English
監督員Jong-Liang Lin (Supervisor)

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