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研究生： 陳誌偉
Chen, Chih-Wei
論文名稱： 3-氯丙醇在Ni(111)表面上的熱反應與吸附位向的研究
Thermal Chemistry and Adsorption Orientation of 3-Chloro-1-propanol on Ni(111)
指導教授： 林榮良
Lin, Jong-Liang
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 理學院 - 化學系
Department of Chemistry
論文出版年： 2010
畢業學年度： 98
語文別： 中文
論文頁數： 80
中文關鍵詞： 氯丙醇 、鎳 、超高真空 、表面
外文關鍵詞： chloro, propanol, ni, 111, surface, Ni(111), 3-chloro-1-propanol
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    • 本篇論文是以程序控溫反應/脱附(temperature- programmed reaction/desorption, TPR/D）和反射吸收紅外光譜(reflection absorption infrared spectroscopy, RAIRS)探討超高真空系統中，ClCH2CH2CH2OH 在乾淨和預先覆氧的Ni(111)表面上的熱化學和反應中間物。ClCH2CH2CH2OH在Ni(111)表面低於197 K時發生O -H和C-Cl斷鍵，分別產生-OCH2CH2CH2Cl和-CH2CH2CH2OH表面中間物，但也有少部分的ClCH2CH2CH2OH並未發生O-H或C-Cl斷鍵，而是在低於200 K時直接脫水產生ClCH2CHCH2。3-Hydroxypropyl中間物在150~220 K經由複雜的反應產生C2H4、CH3OH和CO。另一方面，3-Chloropropoxide中間物在230~300 K時持續分解，300 K以上則完全分解。除了CO和H2以外並沒有在300 K以上發現其他產物。ClCH2CH2CH2OH/O/Ni(111)的TPR/D結果中，曝露量0.48 ML以下的反應產物與ClCH2CH2CH2OH/Ni(111)的實驗結果相近，然而我們在0.6~1 ML時則分別在178 K和346 K有發現CH3CHCH2和CH3CH2CHO脫附。由IR結果可推測CH3CH2CHO可能來自於300 K附近表面的Oxametallacycle(-CH2CH2CH2O-)中間物。

    Temperature-programmed reaction/desorption (TPR/D) and reflection absorption infrared spectroscopy (RAIRS) have been employed to investigate the thermal reactions and surface intermediates of ClCH2CH2CH2OH on clean and oxygen-precovered Ni(111) in an ultra-high vacuum system. On Ni(111), -OCH2CH2CH2Cl and -CH2CH2CH2OH surface intermediates are formed from the scission of O-H and C-Cl bonds of ClCH2CH2CH2OH below 197 K, but some ClCH2CH2CH2OH dehydrated to form ClCH2CHCH2 below 200 K instead of breaking O-H or C-Cl bonds. 3-Hydroxypropyl intermediate decomposed and evolved into C2H4, CH3OH, and CO via complex reactions between 150 and 220 K. On the other hand, 3-Chloropropoxide intermediate continually decomposed between 230 and 300 K and dissociated completely above 300 K. No other product was found except for H2 and CO above 300 K. On oxygen-precovered Ni(111), TPR/D and IR experiment results at lower exposure(≦0.48 ML) are similar to ClCH2CH2CH2OH/Ni(111) case. However, we discovered that CH3CHCH2 and CH3CH2CHO evolved at 178 K and 346 K respectively between 0.6~1 ML on oxygen-precovered Ni(111). CH3CH2CHO may formed from oxametallacycle(-CH2CH2CH2O-) intermediate generated around 300 K by RAIRS studies.

    摘要 I Abstract II 第一章 緒論 1 　1.1　表面化學的發展 1 　1.2　表面的定義及Cu(100)表面 2 　1.3　表面吸附的形式 4 　1.4　研究動機 4 第二章　表面研究之分析技術 9 　2.1　歐傑電子能譜(Auger Electron Spectroscopy) 10 　　2.1.1　歐傑電子原理 10 　　2.1.2　儀器結構 12 　　2.1.3　定量分析 13 　2.2　程式控溫反應/脫附 (Temperature Programmed Reaction/Desorption) 14 　2.3　反射吸收紅外光譜(Reflection-Absorption Infrared Spectroscopy) 15 　　2.3.1　儀器原理 15 　　2.3.2　儀器裝置 16 第三章　實驗系統與方法 17 　3.1　超高真空系統 17 　3.2　單晶表面清潔方法及有氧表面的製備 19 　3.3　藥品及其前處理 21 第四章　結果與討論 22 　4.1　ClCH2CH2CH2OH在Ni(111)上的吸附及反應 22 　　4.1.1　程序控溫反應／脫附研究 22 　　4.1.2　反射式吸收紅外光譜研究 33 　4.2　ClCH2CH2CH2OH在O/Ni(111)上的吸附及反應 44 　　4.2.1　程序控溫反應／脫附研究 44 　　4.2.2　反射式吸收紅外光譜研究 57 第五章　結論 69 參考文獻 77

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    下載圖示 校內：2015-07-28公開
    校外：2015-07-28公開
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