电化学扫描隧道显微术及其应用 第2版PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1双电层结构 2

1.1.1界面电荷 3

1.1.2双电层结构模型 4

1.2常用于固/液界面结构分析的技术 6

1.2.1超高真空研究方法 7

1.2.2电化学方法 7

1.2.3谱学方法 8

1.2.4显微学与理论模拟 12

参考文献 14

第2章 电化学扫描隧道显微术 16

2.1 STM简介 16

2.1.1 STM的动作原理 16

2.1.2 STM的两种工作模式：恒电流和恒高度 18

2.2电化学STM 20

2.2.1电化学STM的工作环境及隧道理论 20

2.2.2电化学测量系统的构成 22

2.2.3电化学STM装置 24

2.2.4针尖 26

参考文献 27

第3章 电极制备及常用的电化学研究方法 30

3.1电极的种类、制备及其处理 30

3.1.1工作电极 30

3.1.2工作电极的处理 31

3.1.3参比电极的种类及制作 42

3.1.4对极的选择 44

3.1.5电解池 44

3.2循环伏安法 45

3.2.1循环伏安曲线 45

3.2.2循环伏安曲线的分析 46

3.3微分电容 49

3.3.1微分电容的概念 49

3.3.2微分电容曲线应用举例 50

参考文献 54

第4章 二维表面及超晶格 56

4.1晶体学基本知识 56

4.1.1晶系及最常见晶体结构 56

4.1.2晶体的晶向及晶面表示 58

4.1.3原子半径和范德华半径 60

4.1.4分子的大小和形状 61

4.2二维表面及其标定 62

4.2.1面心、体心及密排六方低指数晶面 63

4.2.2二维表面结构的表示法 65

4.2.3微倾斜面的简化表示法 68

4.3超晶格及其形成 70

4.3.1形成表面超晶格的方法 70

4.3.2物理吸附和化学吸附 71

4.3.3吸附物的价态及吸附分子构型 72

4.4二维表面结构信息的获得 74

4.4.1低能电子衍射 74

4.4.2小角度X射线衍射 75

4.4.3 X射线光电子谱 75

4.4.4俄歇电子谱 75

4.4.5紫外光电子谱 76

参考文献 76

第5章 溶液中的固体表面 77

5.1表面重构 77

5.1.1热诱导和表面吸附诱导的重构 78

5.1.2电势诱导的重构 80

5.1.3 Si（111） 86

5.2表面的单原子层氧化 88

5.2.1 Au电极 88

5.2.2 Pt电极 93

参考文献 95

第6章 原子及离子的吸附研究 98

6.1碘（Ⅰ）原子的吸附结构 98

6.1.1 Ⅰ在Pt表面的吸附结构 98

6.1.2 Ⅰ在Au（111）和Ag（111）表面的吸附结构 101

6.1.3 Ⅰ在Pd低指数面上的吸附结构 104

6.1.4 Ⅰ在Rh、Ir、Cu、Ni等表面的吸附结构 106

6.2溴（Br）及氯（Cl）的吸附结构 108

6.2.1 Br的吸附结构 108

6.2.2 Cl的吸附结构 111

6.3硫酸根离子的吸附结构 114

6.3.1硫酸根离子在Au（111）表面的吸附结构 115

6.3.2硫酸根离子在Rh（111）表面的吸附结构 116

6.3.3硫酸根离子在Ir（111）和Pd（111）表面的吸附结构 120

6.3.4硫酸根离子在Pt（111）表面的吸附结构 120

6.3.5硫酸根离子在Cu（111）表面的吸附结构 121

6.4氰化物及硫氰化物的吸附结构 121

6.4.1氰化物在Pt（111）表面的吸附结构 121

6.4.2硫氰化物的吸附结构 122

参考文献 124

第7章 有机分子的研究 128

7.1苯、杂环分子及其衍生物 129

7.1.1苯及芳香烃类分子 129

7.1.2吡啶及杂环分子 138

7.2分子识别 145

7.2.1针尖结构的变化可以提高STM的分辨率 145

7.2.2针尖电子态的变化对STM图像的影响 146

7.2.3利用修饰的针尖对分子中官能团的识别 147

7.3表面手性现象的研究 151

7.3.1分子绝对手性的识别 152

7.3.2手性分子的二维组装结构 155

7.3.3手性分子修饰形成的特殊表面结构 159

7.3.4结论与展望 161

7.4电势诱导的表面相变 162

7.4.1电化学实验结果 163

7.4.2 STM结果 164

参考文献 168

第8章 表面自组装结构 175

8.1硫的吸附及二聚体 176

8.1.1硫原子在Au（111）表面的吸附及二聚体结构 177

8.1.2硫原子在CU（111）表面的吸附 179

8.1.3硫醇分子在Au（111）表面的二聚结构 187

8.2杯芳烃在Au（111）上的吸附结构研究 192

8.2.1杯［4］芳烃吸附层的有序性随取代基的变化规律 192

8.2.2取代基对杯［4］芳烃自组装结构——分子取向及对称性的影响 194

8.2.3杯［6］芳烃在Au（111）上的构象固定 196

8.2.4杯［8］芳烃及杯［8］芳烃/C60二维纳米结构的构筑 197

8.2.5结论 198

8.3复合物在固液界面的组装 199

8.3.1电荷转移复合物 199

8.3.2电化学构筑新型C60与PPV衍生物复合自组装膜 204

8.4金属配合物的组装 209

8.4.1电化学研究 210

8.4.2乙酸根的吸附结构 211

8.4.3 NPYME的吸附结构 212

8.4.4 Co2+与NPYME配合物的吸附结构 214

参考文献 215

第9章 金属的沉积、溶解腐蚀及表面纳米结构构筑与控制 224

9.1金属的沉积与欠电位沉积 224

9.1.1欠电位沉积 224

9.1.2 Cu在Au（111）电极表面的欠电位沉积过程 225

9.1.3 Tl在Pt（111）电极表面的欠电位沉积过程 228

9.2金属的溶解与腐蚀 233

9.2.1金属的钝化 234

9.2.2金属表面原子溶解及缓蚀剂层结构的研究 236

9.3表面纳米结构构筑及控制 240

9.3.1分子操纵与分子纳米结构构筑 241

9.3.2电化学方法制备的纳米阵列 243

9.3.3光诱导方法制备的纳米阵列 246

9.3.4共吸附对杂杯芳烃组装结构的调控 252

参考文献 260

第10章 电化学STM在环境、生物和能源研究中的应用 265

10.1电化学STM在环境研究中的应用 265

10.1.1染料分子罗丹明B 265

10.1.2曙红分子的二聚体结构 268

10.1.3苯酚类化合物 269

10.2 DNA碱基和氨基酸在固/液界面的吸附 272

10.2.1 DNA碱基在固体表面的吸附 272

10.2.2氨基酸分子的表面结构研究 274

10.3叶绿素c分子在固体表面的吸附 281

10.3.1细菌叶绿素c分子 281

10.3.2脱植基叶绿素c分子 282

10.4生物大分子在固体表面的吸附 284

10.5燃料电池 289

参考文献 291