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在Pd上进行水的扩散和聚合 (111)

T Mitsui¹, M K Rose, E Fomin

¹Lawrence Berkeley National Laboratory, University of California, Berkeley, CA, 94720 USA.

Science (New York, N.Y.)

|September 14, 2002

概括

表面的水分子形成集群,其移动性根据集群大小而变化. 稳定的循环六合体形成蜂结构,影响材料的湿性质.

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Science (New York, N.Y.)·2012

科学领域:

表面科学是一门学科.
物理化学物理化学
材料科学材料科学材料科学

背景情况:

了解水分子在表面上的行为对于预测材料的湿性质至关重要.
吸附剂和基质之间的相互作用决定了表面现象.

研究的目的:

为了研究水的吸附,扩散和聚类动力学在Pd{111}表面上.
为了将水集群大小与分子流动性和结构布局相关联.

主要方法:

扫描道显微镜 (STM) 用于观察40K的水分子.
进行了分子扩散,碰撞和集群形成的现场观测.

主要成果:

隔离的水分子通过跳跃扩散;碰撞导致二聚体,三聚体和四聚体的形成.
分子移动性在小集群大小 (二次到四次) 时显著增加,但在较大的集群 (≥5个分子) 时下降.
稳定的循环六合体形成,进化为六角蜂结构,与Pd(111) 基质相称.

结论:

分子间键的相对强度与分子基板键的相对强度随着水集群大小而变化.
这种取决于尺寸的粘合强度是控制材料湿行为的关键因素.
观察到的结构演变提供了对金属表面纳米水聚集的见解.