基于SiC衬底的模型催化剂构建及其化学性质研究
Structure and characterization of SiC-based model catalysts
本论文研究了Si面6H-SiC(0001)和C面6H-SiC(000`1)两个极性表面的各种重构相,并以这些模型表面为衬底生长Pt金属催化剂,考察了Pt与SiC衬底的相互作用以及Pt/SiC界面结构.主要结果如下: (1)在真空退火(从900到1400 oC)过程中,6H-SiC(0001)表面重构的演变顺序为:3*3、√3*√3、6√3*6√3/nanomesh和石墨烯结构.3*3和√3*√3重构为富Si的表面,表面Si的覆盖度分别为13/9和1/3 ML;nanomesh为富C的表面,具有规整的蜂窝状结构;石墨烯可以形成单层或多层结构,与SiC衬底之间存在着6√3*6√3缓冲层. (2)利用6H-SiC(0001)各种重构相调控了金属Pt的生长.室温下,Pt与3*3表面反应生成硅化物;在nanomesh表面,Pt形成高度分散、尺寸均一且稳定的纳米粒子,nanomesh特有的表面孔状结构有助于金属纳米粒子的分散和稳定;Pt与石墨烯表面相互作用较弱,很容易发生烧结现象. (3)在真空退火(从900到1400 oC)过程中,6H-SiC(000`1)表面产生的重构相有:Si纳米团簇、(2*2)Si、大周期、3*3和石墨烯结构.6H-SiC(000`1)表面的石墨化速度大于6H-SiC(0001)表面,且没有缓冲层的存在,其多层石墨烯性质与自由石墨烯相同. (4)利用SiC高温裂解方法,实现了在含氧的氧化性气氛中定向碳纳米管阵列的制备,提出了界面处形成的SiO纳米团簇是维持碳纳米管生长的活性位.利用催化氢化法可以将金属纳米粒子嵌入到碳纳米管阵列中,获得高稳定性的Pt/C催化体系.
- 作者：
- 王珍
- 学位授予单位：
- 中国科学院研究生院
- 专业名称：
- 物理化学
- 授予学位：
- 博士
- 学位年度：
- 2011年
- 导师姓名：
- 傅强
- 关键词：
- 表面重构；6H-SiC(0001)；6H-SiC(000 1)；Pt；CNTs
- Reconstruction,6H-SiC(0001),6H-SiC(0001),Pt,CNTs