ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Структура хемосорбционных пленок из "Физико-химическая кристаллография " Для исследования строения адсорбционных пленок нужны данные о составе и структуре поверхности атомно чистой подложки, которую можно получить в сверхвысоком вакууме. Самая внешняя плоскость подкладки может тогда рассматриваться как адсорбционный слой. Процессы химической адсорбции должны исследоваться па определенных гранях монокристалла. [c.367] Устойчивая двухмерная структура на поверхности кристалла в основном соответствует расположению атомов в параллельных плоскостях внутри кристалла, однако возможны и другие конфигурации. На рис. 14.16 представлены шаровые модели трех важнейших плоскостей кубической гранецеитрироваиой структуры. При помощи дифракционных снимков можно идентифицировать эти структуры точно так же, как структуры кубических объемноцентрированных материалов. Устойчивость этих поверхностных структур объясняется высокой плотностью упаковки атомов в плоскостях кристаллической решетки. В металлических структурах элементарная ячейка решетки на поверхности несколько расширена по сравнению с ячейкой в объеме. [c.367] В качестве модельных структур можно рассматривать, в частности, структуры, возникшие при адсорбции водорода и кислорода иа гранях никеля (Жермер, Макре). [c.369] Водород адсорбируется на всех трех гранях никеля с простыми индексами. [c.369] При адсорбции кислорода на грани никеля (ПО) при комнатной температуре появляются одно за другим пять по-разному перестроенных расположений атомов на поверхности. Содержание кислорода в поверхностном слое составляет последовательно Д, /2, 5, % и 5 насыщенного монослоя. Дальнейшая адсорбция приводит в пределе к образованию аморфного, физически адсорбированного слоя. Прочность сцепления атомов кислорода уменьшается с повышением содержания кислорода в поверхностном слое. Часть адсорбированного кислорода может быть удалена нагреванием. Изменение степени покрытия зависит от температуры. [c.370] Переход от степени насыщения монослоя V2 к Д Не может быть достигнут путем нагревания. При адсорбции кислорода на грани никеля (111) появляются два различным образом перестроенных расположения атомов на поверхности. Максимальное содержание кислорода составляет /з насыщенного монослоя. [c.371] Для перестройки поверхности кристалла необходима определенная энергия активации, поэтому перестройка ускоряется при повыщении температуры. [c.371] Часто существует связь между перестроенным после адсорбции расположением атомов на поверхности и плоскостями спайности соответствующих кристаллических соединений, особенно в случае слоистых структур. Например, расположение частиц на плоскости спайности (111) кристаллов Geb (структура d b) подобно расположению атомов на поверхиости при адсорбции I2 на грани (111) германия. [c.371] На неметаллических кристаллах также весьма вероятно существование определенных поверхностных соединений. На свежих плоскостях спайности анатаза (модификация Ti02) образуются при присоединении воды гидроксильные группы, т.е. молекулы Н2О не просто адсорбированы, а они реагируют с поверхностью кристалла. [c.371] Структура поверхиости чистого кристалла Ti02 до и после хемосорбции изображена на рис. 14.19. На поверхности у каждого иона Ti + не хватает соседа — иона (вследствие разорванных валентностей). Ион координируется уже только с двумя ионами Т1 +. [c.371] При химической адсорбции иода или брома иа грани (111) кремния или германия присоединение галоидных ионов происходит не через атомы, устойчиво расположенные на поверхности, а обычно в центре треугольника, образуемого тремя атомами. [c.372] Вернуться к основной статье