Фотоэлектронная спектроскопия поверхностные состояния

Для изучения поверхности электродов и явлений адсорбции используют оптические методы. Часть этих методов предназначена для исследования поверхностного слоя электродов, погруженных в раствор электролита и включенных в электрохимическую цепь. Таким образом получается информация о состоянии границы раздела фаз при заданном составе раствора и заданном потенциале электрода. К этим методам относятся эллипсометрический метод, а также методы обычного зеркального и неполного внутреннего отражения. Другая часть оптических методов изучения поверхности электродов требует удаления их из раствора, просушки и последующего исследования в глубоком вакууме. К этим методам относятся дифракция медленных электронов, Оже-спектроскопия, фотоэлектронная спектроскопия (рентгеновский микроанализ), сканирующая электронная микроскопия и некоторые другие методы. Эти методы дают информацию о микроструктуре поверхности твердых электродов, о химическом составе поверхностного слоя, изменение которого могло произойти в результате необратимой адсорбции тех или иных компонентов раствора, о составе и структуре возникших на поверхности окисных пленок. Однако для изучения обратимых адсорбционных явлений на электродах эти методы не подходят. [c.80]

Метод рентгеновского микроанализа (фотоэлектронной спектроскопии) основан на том же принципе, что и метод Оже-спектроскопии, только для этого метода выбивание электронов с нижних уровней достигается облучением поверхности не электронами, а жестким рентгеновским излучением. Этот метод обладает большей разрешающей способностью по энергиям вторичных электронов, и благодаря этому при помощи рентгеновского микроанализатора можно установить валентное состояние одного и того же элемента в различных поверхностных соединениях. Однако из-за глубокого проникновения рентгеновских лучей в глубь вещества даже при малых углах облучения анализ захватывает относительно толстый поверхностный слой ( 5 нм). [c.85]

Для изучения биметаллических катализаторов используются следующие методы газовая адсорбция [28], дифракция рентгеновских лучей [29], магнитные измерения [30]. Оже-спектроскопия [31], фотоэлектронная спектроскопия [32] и рентгеновская спектроскопия (анализ тонкой структуры рентгеновских спектров в области края поглощения, соответствующего /С-уровню) [33]. Большинство методов не дает прямого определения даже одной из трех характеристик биметаллических катализаторов поверхности и структуры, размера кристалла и химического состояния поверхностных атомов металла. [c.21]

Приведенные примеры показывают целесообразность совместных исследований состояния переходных элементов и каталитической активности и селективности цеолитных катализаторов, Более того, контролируя состав поверхностного слоя с помощью рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии и используя совокупность факторов, от которых зависит способность переходных элементов к восстановлению — окислению, можно, по-вндимому, более гибко регулировать такие важные для цеолитного катализа свойства переходных элементов, как степень восстановления и степень миграции металлов. [c.111]

Метод, основанный на получении и анализе спектра электронов из свободных атомов, а также из атомов соединений при облучении их монохроматическим ультрафиолетовым или рентгеновским излучением, был назван электронной спектроскопией для химического анализа [4]. Основные характеристики метода следующие высокая разрешающая способность по энергиям 10 — или 0,05—0,1 и 0,5—2 эв при возбуждении ультрафиолетовым излучением и рентгеновскими лучами, соответственно энергия связи электронов на квантовых п- и /-уровнях определяется относительно уровня вакуума или уровня Ферми в металлах, а распределение интенсивности в электронной линии передает распределение электронов по состояниям этого уровня фотоэлектронные спектры, излучаемые конденсированными системами, характеризуют тонкий поверхностный слой вещества порядка 30—40 А. Этот метод является неразрушающим, и потери вещества могут быть обусловлены только испарением его в вакууме. [c.131]

Другой особенностью метода РФЭС является чувствительность точного положения РФЭС линий от остовных уровней к химическому состоянию анализируемого элемента. Более того, было выведено мнемоническое правило, которое утверждает, что изменение степени окисления элемента на единицу вызывает сдвиг соответствующего фотоэлектронного спектра на один электрон-вольт. Именно этот факт, вместе с пропорциональностью интенсивности линий от концентрации соответствующего элемента, лежит в основе использования РФЭС не только для элементного, но и химического анализа поверхностных слоев гетерогенных катализаторов и объясняет другое название метода электронная спектроскопия для химического анализа (ЭСХА). [c.20]

Методом фотоэлектронной спектроскопии исследована адсорбция кислорода на поликристалличес-ком палладии в пшроком диапазоне экспозиций кислорода и температур, начиная с самых ранних стадий адсорбции и вплоть до образования поверхностного соединения типа Рс10. На основе анализа экспериментальных результатов и расчетов плотности состояний, выполненных методом ТВ-ЬМТО-АЗА, сделана попытка объяснения электронного механизма адсорбции и окислительной способности палладия. [c.93]

Методами термодесорбции и водородного титрования изучено влияние добавок палладия и хлора к поверхности А на состояние сорбированного кислорода. Методом рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии установлено распределение Рс1 в приповерхностном объеме до 8 нм вглубь и преимущественное концентрирование СГ на поверхности серебра. Отмечено, что после диссоциации первичных кластеров палладия и его равномерного распределения на поверхности А образуется новая подвижная форма 0(2) прочно связанная с поверхностью и обладающая наибольшей реакционной способностью в реакции с водородом модификаторы существенно увеличивают количество формы 0 и препятствуют образованию формы локализованной на центрг1х выхода на поверхность растворенного кислорода. Действие Рс1° и СГ на состояние адсорбированного кислорода объяснено увеличением поверхностной электронной плотности серебра в окрестности атомов Рс1° и ионов СГ, а также образованием комплексов кислорода с адатомами палладия. [c.155]

Интересно, что атомарно-чистая поверхность следующего элемента IV группы — германия оказалась совершенно инертной к химической адсорбции сверхсухого Оз, что мы связываем с низкой активностью 45р-электронов Ое (эффект Сэдвигжса). Отсутствие количественных данных об относительных поверхностных концентрациях атомов 51 3е) в различных гибридных состояниях и однозначной информации о строении поверхности заставляет критически относиться к результатам многочисленных квантовохимических расчетов на поверхностях 81 и Ое. Благодаря высокой плотности ПС на атомарно-чистых поверхностях 81 и Ое становится практически неприменимым метод эффекта поля, Наиболее информативный метод исследования энергетического спектра ПС и его изменения при адсорбции. Широко используемые для этих целей методы фотоэлектронной и рентгеновской спектроскопии имеют свои ограничения. Благодаря использованию в них жесткого электромагнитного излучения на поверхности могут протекать процессы фотоадсорбции и фотодиссоциации адсорбированных молекул, что существенно искажает информацию о механизме адсорбционных взаимодействий. [c.54]