Fe3O4(001)上 C2H4 吸附的多技术联合研究
材料科学
2023-08-23 v1
摘要
在超高真空条件下，利用程序升温脱附（TPD）、扫描隧道显微镜、X 射线光电子能谱以及基于密度泛函理论（DFT）的计算，研究了乙烯（C2H4，通常也称为 ethene）在 Fe3O4(001) 上的吸附/脱附。为解释 TPD 数据，我们采用了一种基于平衡热力学的新分析方法。C2H4 在所有覆盖度下均完整吸附，并与反相畴界和 Fe 吸附原子等表面缺陷相互作用最强。在规则表面上，C2H4 结合在表面 Fe 位点的顶位，覆盖度可达每个 (rt2xrt2)R45{\deg} 晶胞 2 个分子，每第二个 Fe 被占据。通过分析该覆盖度下的 TPD 谱图，确定脱附能为 0.36 eV，比经范德华修正的 DFT + U 计算值低约 0.1-0.2 eV。额外的分子容纳于 Fe 行之间，它们通过与吸附在 Fe 位点的分子之间的吸引相互作用而稳定。发现表面对 C2H4 吸附的总容量接近每个 (rt2xrt2)R45{\deg} 晶胞 4 个分子。
引用
@article{arxiv.2308.11344,
title = {A Multi-Technique Study of C2H4 Adsorption on Fe3O4(001)},
author = {Lena Puntscher and Panukorn Sombut and Chunlei Wang and Manuel Ulreich and Jiri Pavelec and Ali Rafsanjani-Abbasi and Matthias Meier and Adam Lagin and Martin Setvin and Ulrike Diebold and Cesare Franchini and Michael Schmid and Gareth S. Parkinson},
journal= {arXiv preprint arXiv:2308.11344},
year = {2023}
}