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第1章 绪论1

1.1双电层结构2

1.1.1界面电荷3

1.1.2双电层结构模型4

1.2常用于固/液界面结构分析的技术6

1.2.1超高真空研究方法7

1.2.2电化学方法7

1.2.3谱学方法8

1.2.4显微学与理论模拟12

参考文献14

第2章 电化学扫描隧道显微术16

2.1 STM简介16

2.1.1 STM的动作原理16

2.1.2 STM的两种工作模式：恒电流和恒高度18

2.2电化学STM20

2.2.1电化学STM的工作环境及隧道理论20

2.2.2电化学测量系统的构成22

2.2.3电化学STM装置24

2.2.4针尖26

参考文献27

第3章 电极制备及常用的电化学研究方法30

3.1电极的种类、制备及其处理30

3.1.1工作电极30

3.1.2工作电极的处理31

3.1.3参比电极的种类及制作42

3.1.4对极的选择44

3.1.5电解池44

3.2循环伏安法45

3.2.1循环伏安曲线45

3.2.2循环伏安曲线的分析46

3.3微分电容49

3.3.1微分电容的概念49

3.3.2微分电容曲线应用举例50

参考文献54

第4章 二维表面及超晶格56

4.1晶体学基本知识56

4.1.1晶系及最常见晶体结构56

4.1.2晶体的晶向及晶面表示58

4.1.3原子半径和范德华半径60

4.1.4分子的大小和形状61

4.2二维表面及其标定62

4.2.1面心、体心及密排六方低指数晶面63

4.2.2二维表面结构的表示法65

4.2.3微倾斜面的简化表示法68

4.3超晶格及其形成70

4.3.1形成表面超晶格的方法70

4.3.2物理吸附和化学吸附71

4.3.3吸附物的价态及吸附分子构型72

4.4二维表面结构信息的获得74

4.4.1低能电子衍射74

4.4.2小角度X射线衍射75

4.4.3 X射线光电子谱75

4.4.4俄歇电子谱75

4.4.5紫外光电子谱76

参考文献76

第5章 溶液中的固体表面77

5.1表面重构77

5.1.1热诱导和表面吸附诱导的重构78

5.1.2电势诱导的重构80

5.1.3 Si（111）86

5.2表面的单原子层氧化88

5.2.1 Au电极88

5.2.2 Pt电极93

参考文献95

第6章 原子及离子的吸附研究98

6.1碘（Ⅰ）原子的吸附结构98

6.1.1 Ⅰ在Pt表面的吸附结构98

6.1.2 Ⅰ在Au（111）和Ag（111）表面的吸附结构101

6.1.3 Ⅰ在Pd低指数面上的吸附结构104

6.1.4 Ⅰ在Rh、Ir、Cu、Ni等表面的吸附结构106

6.2溴（Br）及氯（Cl）的吸附结构108

6.2.1 Br的吸附结构108

6.2.2 Cl的吸附结构111

6.3硫酸根离子的吸附结构114

6.3.1硫酸根离子在Au（111）表面的吸附结构115

6.3.2硫酸根离子在Rh（111）表面的吸附结构116

6.3.3硫酸根离子在Ir（111）和Pd（111）表面的吸附结构120

6.3.4硫酸根离子在Pt（111）表面的吸附结构120

6.3.5硫酸根离子在Cu（111）表面的吸附结构121

6.4氰化物及硫氰化物的吸附结构121

6.4.1氰化物在Pt（111）表面的吸附结构121

6.4.2硫氰化物的吸附结构122

参考文献124

第7章 有机分子的研究128

7.1苯、杂环分子及其衍生物129

7.1.1苯及芳香烃类分子129

7.1.2吡啶及杂环分子138

7.2分子识别145

7.2.1针尖结构的变化可以提高STM的分辨率145

7.2.2针尖电子态的变化对STM图像的影响146

7.2.3利用修饰的针尖对分子中官能团的识别147

7.3表面手性现象的研究151

7.3.1分子绝对手性的识别152

7.3.2手性分子的二维组装结构155

7.3.3手性分子修饰形成的特殊表面结构159

7.3.4结论与展望161

7.4电势诱导的表面相变162

7.4.1电化学实验结果163

7.4.2 STM结果164

参考文献168

第8章 表面自组装结构175

8.1硫的吸附及二聚体176

8.1.1硫原子在Au（111）表面的吸附及二聚体结构177

8.1.2硫原子在CU（111）表面的吸附179

8.1.3硫醇分子在Au（111）表面的二聚结构187

8.2杯芳烃在Au（111）上的吸附结构研究192

8.2.1杯［4］芳烃吸附层的有序性随取代基的变化规律192

8.2.2取代基对杯［4］芳烃自组装结构——分子取向及对称性的影响194

8.2.3杯［6］芳烃在Au（111）上的构象固定196

8.2.4杯［8］芳烃及杯［8］芳烃/C60二维纳米结构的构筑197

8.2.5结论198

8.3复合物在固液界面的组装199

8.3.1电荷转移复合物199

8.3.2电化学构筑新型C60与PPV衍生物复合自组装膜204

8.4金属配合物的组装209

8.4.1电化学研究210

8.4.2乙酸根的吸附结构211

8.4.3 NPYME的吸附结构212

8.4.4 Co2+与NPYME配合物的吸附结构214

参考文献215

第9章 金属的沉积、溶解腐蚀及表面纳米结构构筑与控制224

9.1金属的沉积与欠电位沉积224

9.1.1欠电位沉积224

9.1.2 Cu在Au（111）电极表面的欠电位沉积过程225

9.1.3 Tl在Pt（111）电极表面的欠电位沉积过程228

9.2金属的溶解与腐蚀233

9.2.1金属的钝化234

9.2.2金属表面原子溶解及缓蚀剂层结构的研究236

9.3表面纳米结构构筑及控制240

9.3.1分子操纵与分子纳米结构构筑241

9.3.2电化学方法制备的纳米阵列243

9.3.3光诱导方法制备的纳米阵列246

9.3.4共吸附对杂杯芳烃组装结构的调控252

参考文献260

第10章 电化学STM在环境、生物和能源研究中的应用265

10.1电化学STM在环境研究中的应用265

10.1.1染料分子罗丹明B265

10.1.2曙红分子的二聚体结构268

10.1.3苯酚类化合物269

10.2 DNA碱基和氨基酸在固/液界面的吸附272

10.2.1 DNA碱基在固体表面的吸附272

10.2.2氨基酸分子的表面结构研究274

10.3叶绿素c分子在固体表面的吸附281

10.3.1细菌叶绿素c分子281

10.3.2脱植基叶绿素c分子282

10.4生物大分子在固体表面的吸附284

10.5燃料电池289

参考文献291