Au-TiO-,2-(110)模型體系的光電子能譜研究.pdf

1、傳統(tǒng)上認(rèn)為金是一種惰性金屬，直到Haruta等人通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)當(dāng)Au納米粒子高度分散在過(guò)度金屬氧化物上時(shí)便具有非常好的催化活性，這使人們對(duì)Au的看法發(fā)生了巨大改變?？偟膩?lái)說(shuō)，當(dāng)Au負(fù)載在可還原的過(guò)渡金屬氧化物(例如TiO2)上時(shí)，所具有的活性要比負(fù)載在不可還原的氧化物(例如MgO和SiO2)上的活性好。Au催化劑的催化活性與Au粒子尺寸密切相關(guān)，直徑約為3nm的Au粒子催化活性最好。來(lái)自載體的電荷轉(zhuǎn)移也被認(rèn)為是加強(qiáng)小金粒子催化活性的

2、重要因素，尤其是可還原的氧化物載體。 Au/TiO2(110)作為典型的模型體系，無(wú)論是理論計(jì)算還是實(shí)驗(yàn)都對(duì)其進(jìn)行了廣泛地研究。雖然，許多理論計(jì)算都表明TiO2(110)表面上的氧空位對(duì)吸附在其上的Au粒子的幾何形態(tài)、電子結(jié)構(gòu)有顯著地影響，但證明電荷從還原的TiO2表面轉(zhuǎn)移到負(fù)載的Au粒子上的實(shí)驗(yàn)結(jié)果還為數(shù)不多。 在本實(shí)驗(yàn)中，選擇計(jì)量比TiO2(110)表面和還原TiO2(110)表面作為基底，使用XPS來(lái)研究Au在計(jì)

3、量比和還原的TiO2(110)表面的生長(zhǎng)。Au在TiO2表面生長(zhǎng)時(shí)Au4f結(jié)合能的變化，說(shuō)明在計(jì)量比表面上只有粒子尺寸效應(yīng)影響Au簇的電子結(jié)構(gòu)，而在還原表面上粒子尺寸效應(yīng)和電荷轉(zhuǎn)移共同影響了Au的電子結(jié)構(gòu)。給出了電荷從還原TiO2表面轉(zhuǎn)移到了Au粒子的直接實(shí)驗(yàn)證據(jù)。 利用SR-PES譜研究Au在還原TiO2(110)表面的生長(zhǎng)，價(jià)帶譜結(jié)果顯示，Ti3+3d電子信號(hào)隨著Au在表面的沉積迅速衰減，說(shuō)明Au在氧空位成核。Au4f結(jié)合能