簡易檢索 / 詳目顯示

研究生: 王律之
Wang Lu Chih
論文名稱: 二本乙烯在Ag/Ge(111)-√3×√3R30°表面的吸附與脫附
The adsorption and thermal desorption of stilbene on Ag/Ge(111)-(√3×√3)R30°
指導教授: 林景泉
Lin, Jing-Chuan
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 化學系
Department of Chemistry
論文出版年: 2004
畢業學年度: 92
語文別: 中文
論文頁數: 74
中文關鍵詞: 二本乙烯表面分析層溫脫附法歐傑電子光譜低能量電子繞射儀熱脫附
英文關鍵詞: stilbene, Ag, Ge(111), surface science, TPD, AES, LEED, thermal desorption
論文種類: 學術論文
相關次數: 點閱:174下載:7
分享至:
查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報
  • 在超高真空環境下,本研究利用程溫脫附法(TPD)、歐傑電子光譜(AES)、低能量電子繞射儀(LEED)研究順、反-式二苯乙烯在Ag/Ge(111) -(√3x√3) R30°表面上的吸附與脫附情形。
    Ag/Ge(111) -(√3x√3) R30°表面的製備是利用加熱銀槍將銀沈積於100K的Ge(111)c(2x8)表面上,再加熱到500K,歐傑電子光譜(AES)用來決定單層吸附的量,也利用低能量電子繞射儀(LEED)觀察表面的吸附結構。
    利用程溫脫附法(TPD)在表面溫度100K、單層吸附的暴露量時,追蹤順式-二苯乙烯的TPD有兩個脫附峰出現在243K及275K、分別代表多層吸附物(multilayer)及單層吸附物(monolayer);追蹤反式-二苯乙烯的TPD則只有一個脫附峰出現在282K,代表多層吸附及單層吸附物的脫附溫度太相近重疊造成的結果。
    當表面溫度提升到238K再暴露順式-二苯乙烯,追蹤此分子其TPD的脫附溫度為278K,代表在較高溫的表面,分子排列較為整齊,所以脫附溫度比較高。
    模擬二苯乙烯的脫附機制,順、反式二苯乙烯單層吸附物的脫附皆採取1/2級之脫附機制,脫附時是從周圍開始向中間脫附。

    The adsorption and thermal desorption of stilbene on Ag/Ge(111) -(√3×√3)R30° (Ag/Ge-√3) have been studied using the combination techniques of Auger electron spectroscopy (AES), low energy electron diffraction (LEED), and temperature programmed desorption (TPD).
    The Ag/Ge-√3 surface was prepared by thermal deposition of Ag onto Ge(111) substrate of 100 K, followed by postannealing to 500 K for 2 min. The 1ML Ag coverage, was estimated from AES measurements. The surface structure was confirmed by LEED.
    At coverages of 1 monolayer, TPD studies showed that for cis-stilbene(CSB) molecular desorption two peaks were observed at Tp(peak temperature)=243K、275K, which are attributed to multilayer and monolayer desorption, respectively. TPD traces of trans-stilbene(TSB) show only one single peak at Tp(peak temperature)= 282K, which can be attributed to the overlapping monolayer and mutilayer desorption peaks. No other thermal desorption products were detected during the heating process.
    From the coverage dependent analysis of TPD spectra, it was found that the desorption of CSB and TSB from Ag/Ge-√3 exhibits half-order desorption kinetics, suggesting the desorption starts from the circumstance. These results are compared to the previous STM study (Langmuir, 2003, 19, 822-829) in which the structure of CSB cluster formed on Ag/Ge-√3 upon annealing was reported.

    第一章 緒論 1.1 前言…………………………………………………………………… 1 1.2 表面異構化反應……………………………………………………….2 1.3 二苯乙烯的異構化反應……………………………………………… 3 1.3.1二苯乙烯的基本性質………………………………………………..3 1.3.2二苯乙烯的異構化機制……………………………………………..5 1.4 二苯乙烯在Ag/Ge(111)表面上的STM研究……………………………8 第二章 表面分析及其技術 2.1表面科學…………………………………………………………………12 2.1.1 表面的定義……………………………………………………… 14 2.1.2 表面化學的發展………………………………………………… 14 2.1.3 表面吸附………………………………………………………… 15 2.2表面分析技術……………………………………………………………16 2.2.1 LEED低能量電子繞射儀(Low Energy Electron Diffraction)…17 2.2.2 AES歐傑電子譜(Auger Electron Spectroscopy)……………… 19 2.2.3 TPD程溫脫附法( Temperature-Programmed desorption )…… 25 第三章 超高真空系統 3.1超高真空之研究…………………………………………………………32 3.2 超高真空……………………………………………………………… 32 3.3 超高真空系統之建立………………………………………………… 33 3.3.1 真空幫浦………………………………………………………… 34 3.3.2 真空壓力計……………………………………………………… 37 第四章 實驗部分 4.1 樣品製備……………………………………………………………… 39 4.2 晶體的固定與溫度控制……… ………………………………………39 4.3 實驗系統之建立……………… ………………………………………41 4.4 實驗程序……………………… ………………………………………44 4.4.1 Ge(111) c2x8表面的置備………………………………………...44 4.4.2 Ag/Ge(111) -(√3x√3)R30°表面的置備….…………… ………44 4.4.3 CSB/Ag/Ge(111) -(√3x√3)R30°………………………… …...45 4.4.4 TSB/Ag/Ge(111) -(√3x√3)R30°…………………………… ...46 第五章 結果與討論 5.1 Ag於Ge(111)-c(2×8)表面上沈積反應……………………………….47 5.1.1 Ag沈積於Ge(111) -c(2×8)表面之鑑定…………………………..47 5.1.2 Ag沈積於Ge(111)-c(2×8)表面單層吸附之決定……………… 50 5.2二苯乙烯在Ag/Ge(111)-(√3x√3)R30°表面之吸附…………………53 5.2.1順式-二苯乙烯在Ag/Ge(111)-(√3x√3)R30°表面單層吸附曝露量之決定.......................................................53 5.2.2順式-二苯乙烯Ag/Ge(111)-(√3x√3)R30°表面之熱化學研.....56 5.3反式-二苯乙烯在Ag/Ge(111)-(√3x√3)R30°表面之研究………...58 5.3.1反式-二苯乙烯在Ag/Ge(111)-(√3x√3)R30°表面單層吸附曝露量之決定.......................................................58 5.3.2 反式-二苯乙烯在Ag/Ge(111)-(√3x√3)R30°表面之熱化學研究61 5.4 二苯乙烯在Ag/Ge(111)-(√3x√3)R30°表面堆積(脫附)之機制… 63 5.5二苯乙烯吸附在其它基材上之文獻討論…………………………… 67 第六章總結……………………………………………………………… 69 參考文獻………………….……………………………………………… 71

    (1) Turro, N. J. Modern Molecular Photochemistry (University Press Books,
    Mill Valley,California,) 1991, Chap. 12.
    (2) Nelson & Cox, Principles of Biochemistry, 2005
    (3) Waldeck, D. H.; Chem. Rev. , 1991, 91, 415,.
    (4) Sension, R. J.; Repinec, S.T.; Szarka, A. Z. J. Chem. Phys., 1993, 98, 6291
    (5) Liu, R. S. H.; Hammond, G. S. The Case of Medium-Dependent Dual Mechanisms for Photoisomerization: One-Bond-Flip and Hula-Twist. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 2000, 97, 11153-11158.
    (6) Ref. Dr. J.-K. Wang, “Photophysics and photochemistry of distyrlbenzene”,
    2001 Wen-Ge Han, et.al. chemphyschem, 2002, 3, 167.
    (7) Spence, D. J.; Tear, S. P. Surf. Sci. 1998, 398, 91.
    (8) Ding, Y. G.; Chan, C. T.; Ho, K. M. Phys. Rev. Lett. 1991, 67, 1454.
    (9) Waldeck, D. H. Chem. Rev. 1991, 91, 415.
    (10) Viitala, T.; Peltonen, J. Biophys. J. 1999, 76, 2803.
    (11) Tsai, C. S.; Su, C.; Wang, J. K.; Lin, J. C. Langmuir, 2003, 19, 822
    (12) Slayton, R.M.; Franklin, N. R.; Tro, N. J. J. Phys. Chem., 1996, 100, 15551
    (13) Vickerman, J. C.; Brown, A.; Reed, N. M.; Secondary Ion Mass
    Spectrometry, 1998, Oxford Press
    (14) Ertl, G.; Kuppers, J.; Low Energy Electrons and Surface Chemistry, 1985,
    VCH press
    (15) Falconer, J. L.; Schwarz, J. A.; Catal. Rev. 1983, 25(2)141.
    (16) Ibach, H.; Mills, D. L.; Electron Energy Loss Spectrroscopy and Surface
    Vibrations, 1982, Academic Press,
    (17) Walls, J. M.; Methods of Surface Analysis, 1992, Cambridge Press
    (18) Behm, R. J.; Garcia, N.; Rohrer, H.; Scanning Tunneling Microscopy and
    Relaed Methods, Plenum Press, NATO ASI series., 1989, Vol184.
    (19) Vickerman, J. C.; Surface Analysis, 1997, Wiley & Sons, New York, p2
    (20) Somorjai, G. A.; Introduction to surface chemistry and catalysis, Wiley&
    Sons, New York, 1994, 443
    (21) 卓靜哲, 何瑞文, 黃守仁, 施良垣, 蘇世剛, 物理化學, 三民書局,台南
    市, 第507-508 頁, 1994 年
    (22) Peter Atkins, Julio de Paula, Physical Chemistry, seventh edition, p995-996,
    2002
    (23) 行政院國家科學委員會,精密儀器發展中心,真空技術與應用,579頁
    (24) 行政院國家科學委員會,精密儀器發展中心,真空技術與應用,580頁
    (25) 行政院國家科學委員會,精密儀器發展中心,真空技術與應用,572頁
    (26) Prutton, M. Surface Physics, Oxford University Pres, 1983
    (27) 林敬二, 林宗義, 儀器分析(下), 美亞書版, 第384 頁, 1994 年
    (28) 行政院國家科學委員會,精密儀器發展中心,真空技術與應用,570頁
    (29) Roger Nix, Queen Mary-University of London, Department of Chemistry,
    An introduction to Surface Chemistry, 2000
    (30) Gasser, R. P. H. An Introduction to Chemisorption and Catalysis by
    Metal,Oxford University Press, 1985.
    (31) An Introduction to Surface Chemistry,
    http://www.chem.qmw.ac.uk/surfaces/scc/
    (32) 行政院國家科學委員會,精密儀器發展中心,真空技術與應用,583頁
    (33) Redhead, P. A. Vacuum 1962, 12, 203.
    (34) 美國哥倫比亞大學化學所 林榮良博士論文
    (35) ATTARD, BARNES, Surface, 1998, p73
    (36) Woodruff, D. P.; Delchar, T. A. Modern Techniques of Surface Science,
    seconded.; Cambridge University Press, Cambridge, 1994.
    (37) Somorjai, G. A. Chemistry in Two Dimensions Surface, Cornell University
    Press, Ithaca, 1981.
    (38) Gates, B. C.; Knözinger, H. Impact of Surface Science on Catalysis,
    Academic Press: San Diego, 2000.
    (39) Tsai, W. L.; Hsu, P. C.; Hwu, Y.; Chen, C. H.; Chang, L. W.; Je, J. H.; Kin,
    H.M.; Groso, A.; Margaritondo, G. Nature 2002, 417, 139.
    (40) Klauber, C. UHV Basic. In: D. J. O’Conner, B. A. Sexton, and R. St.
    C.Smart, editors, Surface Analysis Methods in Materials Science.Springer
    Series in Surface Science, volume 23, Spring-Verlag, Berlin,1992
    (41) J. F. O’Hanlon, A User’s Guide to Vacuum Technique, 2nd edition,
    John Wiley & Sons, New York, 1989
    (42) Weston., G. F. Ultrahigh Vacuum Practice, Butterworths, London, 1985
    (43) S. Dushman. Scientific Foundations of Vacuum Technique, 2nd edition,John
    Wiley & Sons, New York, 1962
    (44) J. H. de Boer. The Dynamical Character of Adsorption, Oxford University
    Press, New York, 1968
    (45) 行政院國家科學委員會,精密儀器發展中心,真空技術與應用,第108-109頁
    (46) 行政院國家科學委員會,精密儀器發展中心,真空技術與應用,第160頁
    (47) 蘇清森, 科儀新知, 第7 卷,第2 期,第7 頁,1985 年9 月
    (48) 行政院國家科學委員會,精密儀器發展中心,真空技術與應用,214頁
    (49) 行政院國家科學委員會,精密儀器發展中心,真空技術與應用,第223-224頁
    (50) Su, C.; Tsai, C.-S.; Lin, C.-E.; Chen, K.-H.; Wang, J.-K.; Lin, J.-L. Surface
    Science,1998, 445,139-150
    (51) Su, C.; Tsai, C.-S.; Lin, C.-E.; Chen, K.-H.; Wang, J.-K.; Lin, J.-L. Surface
    Science 445, 2000, 139
    (52) REDHEAD, P. A. VACUUM, 12, 1962, 203-211
    (53) CHAN, C. M.; ARIS, R. and WEINBERG, W. H. Applications of Surface
    Science,1,1978, 360-376
    (54) ATTARD, BARNES, Surfaces, 1998, p46
    (55) Slayton, R. M.; Franklin, N. R.; Tro, N. J. J. Phys. Chem., 1996, 100, 15551
    (56) Slayton, R. M.; Aubuchon, C. M.; Camis, T. L.; Noble, A. R.; Tro, N. J. J.
    Phys. Chem. 1995, 99, 2151.

    QR CODE