Адсорбционная спектроскопия энергия молекулы

Колебания атомов на поверхности твердого тела и колебания или вращения молекул или кластеров, адсорбированных на поверхности, могут изучаться методами инфракрасной спектроскопии. Применяются методы адсорбционной спектроскопии с применением стандартных приборов. Однако для исследований поверхности эффективно применяются методы отражательно-адсорбционной инфракрасной спектроскопии (ОАИКС), спектроскопии комбинационного рассеяния света (КРС) и спектроскопия характеристических потерь энергии электронов высокого разрешения (СХПЭЭВР). [c.87]

Особое место среди спектральных методов занимает инфракрасная спектроскопия. Спектры инфракрасного поглощения наиболее универсальны при исследовании всех слоев адсорбционной системы (см. рис. 1). Инфракрасные спектры возникают вследствие поглощения энергии электромагнитного излучения при переходах между квантованными колебательными и вращательными уровнями молекулы. Колебательные и вращательные движения атомов в молекуле определяются ее геометрической и электронной структурой и в принципе должны быть чувствительны ко всем взаимодействиям, приводящим к их изменению. Даже слабая физическая адсорбция молекул на поверхности приводит к потере части вращательных и поступательных движений. Результатом этого, как и при переходе молекул цз газообразного в жидкое состояние, является исчезновение в спектре адсорбированных молекул ветвей вращательной структуры полос и проявление только полос поглощения колебательных движений атомов в этих молекулах. [c.27]

В настоящее время широкое распространение получила туннельная спектроскопия, основной особенностью которой является потеря электроном энергии ки при взаимодействии с молекулой при туннелировании через барьер. Потеря энергии связана с инициированием молекулярных возбуждений и изменением при этом колебательных состояний адсорбированных в барьере молекул. Такой неупругий процесс обусловливает появление дополнительного канала для тока, в результате чего на вольтамперной кривой обнаруживается изгиб. Такой изгиб появляется при некотором пороговом потенциале эмиттера (ро = ки/е (где Ни — энергия возбуждения адсорбционного центра). При дальнейшем увеличении (р ток, связанный с этим процессом, будет возрастать, поскольку увеличивается число состояний для неупругого туннелирования. [c.337]

Изменение положения полос поглощения колебаний в молекуле под действием водородных связей исследовано к настоящему времени весьма подробно. Для случая растворов уже накоплен большой материал по установлению зависимостей величин смещений полос поглощения и изменений их интенсивности от строения и свойств взаимодействующих групп. Начиная с работы Баджера и Бауэра [18], устанавливались корреляции между смещением полос поглощения и энергией водородной связи в растворах [19]. Точно так же среди различных применений спектроскопии к исследованию адсорбции наиболее изученными являются адсорбционные процессы, связанные с образованием водородной связи. Так, наибольшие успехи в изучении механизма адсорбции достигнуты при изучении изменения полос поглощения [c.41]

Еще одна важнейшая для катализа система — это этилен, адсорбированный на поверхности металлического катализатора. Как показали термические исследования, этилен хемосорбируется на платиновом и родиевом катализаторах. Теперь мы можем непосредственно получить информацию о тех структурах, которые образуются на поверхности, измеряя колебательные частоты адсорбированных частиц. Прямое измерение этих частот иногда возможно с помощью адсорбционной ИК-спектроскопии. Проведение таких исследований существенно ускорилось благодаря спектроскопии потерь электронной энергии (EELS). Характеристические молекулярные частоты проявляются в энергетическом распределении электронов, отраженных металлической поверхностью. Эти частоты подобны отпечаткам пальцев, которые легко поймет химик, имеющий опыт расшифровки ИК-спектров (см. разд. V-B). При адсорбции этилена на родии спектр EELS сразу показывает, что в молекуле этилена происходят структурные изменения даже при комнатной температуре. При нагревании до 50 ° С спектр начинает меняться еще сильнее, а как только температура достигает 100 ° С, спектр показывает, что произошла реакция и на поверхности образовались углеводороды совсем другого строения. Из этих спектров, в частности, следует, что при указанной темпера- [c.187]

НИХ нуждается в данных, полученных в других областях спектроскопии, помимо области, в которой они сами работают, не только потому, что каждому исследователю необходимо следить за достижениями в технике эксперимента, но и потому, что сведения об уровнях энергии атомов и молекул и информация, которую получают из этих данных, представляет общий интерес. Вот почему назрела необходимость в хороших периодических обзорах новейших достижений в различных отраслях спектроскопии, написанных видными специалистами. Именно с этой целью планируется выпуск серии книг, из которых первая и предлагается сейчас вниманию читателей. Мы предполагаем в этой серии изданий осветить все важные области спектроскопии чисто научную и прикладную, атомную и молекулярную, эмиссионную и адсорбционную, области, относящиеся к физике, химии, биологии, астрофизике, метеорологии и общей технике эксперимента. [c.10]

Диссоциативная адсорбция водорода изучена достаточно хорошо, что нельзя сказать об адсорбционных состояниях других молекул, тогда как, чтобы объяснить механизм каталитической реакции, необходимо в первую очередь представить структуру адсорбированного на активных центрах реагента или промежуточных продуктов реакции. Рассмотрим, например, адсорбцию моноксида углерода СО. Как показано на рис. 5.4, электроны высшей заполненной молекулярной орбитали (ВЗМО) 5а могут переходить на незаполненные уровни поверхности металла, а одновременно с заполненных уровней поверхности электроны переходят на 2тг-орбиталь молекулы СО. В результате связь углерод—кислород несколько ослабевает (вследствие растяжения) и меняются эйергетические уровни орбиталей 1тги 4а. Изменение в разности энергий орбиталей 1тг и 4а (величина составляет 2,6 - 3,5 эВ в зависимости от вида адсорбирующего металла. На рис. 5.5 показаны полученные методом вакуумной УФ-фо-тоэлектронной спектроскопии спектры молекулы СО, адсорбированной на поверхности Ре (ПО). Положения пиков для орбиталей 4а, 1тт и 5а соответствуют энергиям 10,5 7,2 и 6,2 эВ. [c.113]