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该ceyer组探讨分子与那作为相关能源生产和环境可持续性的催化剂或作为纳米器件模板材料的表面的相互作用的原子级动力学。

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西尔维亚teresse ceyer

约翰·C·希恩化学教授

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我们感兴趣的是服务无论是作为催化剂相关的能源生产的化学反应,为纳米器件或设备本身的模板材料。

However, surfaces of practical heterogeneous catalysts or of nanotechnological devices cannot be studied under ambient conditions such as atmospheric pressure or liquid environments because the presence of the gas or liquid continually modifies the surface. Therefore, in order to probe a surface unambiguously at the molecular level, experiments must be carried out under ultrahigh vacuum (UHV) conditions (<10-10 Torr). The problem arises that the surface chemistry observed under high pressure of gaseous reactants or in liquids is often different from the surface chemistry observed in the low pressure conditions of vacuum. For example, many surface reactions proceed readily under high pressure conditions typical of a commercial, heterogeneous catalytic reaction but appear not to proceed under the low pressure conditions typical of a laboratory experiment, despite favorable thermodynamics. The different chemistry and, in particular, the lack of reactivity at the low pressures where UHV surface science techniques are operable is known loosely as the pressure gap.

我们现在已经发现了分解化学吸附,解吸和吸收了许多新的机制,比如用锤子化学,是负责在不同条件下不同的表面化学。

这些机制是根本上表面化学的压力效应的基本原理。我们对他们的了解,使我们能够“欺骗”的表面反应,这可能以前只能在环境条件下可以观察到,在超高真空环境中进行。反过来,在UHV环境使得机构和表面反应的中间体被明确地识别。例如,在执行UHV条件下在Ni乙烯氢化反应的能力使我们能够明确地表明,用于氢化反应的氢被氢埋入表面,而不是氢吸附在表面上的下方,如在本科化学文本示出。

我们集团也有意在表面化学反应的动力学。

分子束表面散射实验中,采用光电耦合和电子光谱,使得从表面的化学反应产物分子的待测量的角度,能量和质量分布。因为产品分子不检测之前经历碰撞,这些分布是直接关系到反应的最后步骤的详细动力学。例如,我们最近观察到称为原子抽象分解化学吸附的新机制。在这个过程中,在Si表面抽象的悬空键从入射F2分子F原子而互补F原子被散射回气相。当XeF 2的用si相互作用,当XeF 2的用于蚀刻SI以产生微机电设备,因为它确实,SI抽象一个F原子。随之而来的产品,XEF,是推动远离表面,因为我们从我们的XEF平移和振动能量的测量,观察,由于放热释放。一个100飞秒后,XEF,其足够在气相振动激发离解,从过渡状态2,并且提供了额外的F原子来蚀刻的Si。这个实验表明了第一次的表面化学反应的产物的气相离解是在分子表面相互作用的总体化学的组成步骤。

教授ceyer是的合作者 ag真人平台能源倡议。

 

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