环境条件下高稳定性界面氮气水合物覆盖层的形成
材料科学
2024-01-31 v1 介观与纳米尺度物理
化学物理
摘要
表面（界面）决定了固体材料的许多物理和化学性质，而吸附质会显著影响这些性质。氮气分子是环境空气中含量最丰富的成分，通常被认为是惰性的。我们结合原子力显微镜(AFM)、X射线光电子能谱(XPS)和热脱附谱(TDS)的研究揭示，在水和环境空气中，氮气和水分子可以在石墨表面自组装成二维畴，形成有序的条纹结构。本研究中的条纹结构分别由约90%和10%的水分子和氮气分子组成，并且能在超高真空(UHV)条件下存活至约350 K的温度。由于纯水分子在低于200 K的超高真空中会从石墨表面完全脱附，我们的结果表明，氮气分子的掺入显著增强了结晶水氢键网络的稳定性。对界面气体水合物的进一步研究，可以更深入地揭示气体水合物形成的机制。
引用
@article{arxiv.2401.16737,
title = {Formation of highly stable interfacial nitrogen gas hydrate overlayers under ambient conditions},
author = {Chung-Kai Fang and Cheng-Hao Chuang and Chih-Wen Yang and Zheng-Rong Guo and Wei-Hao Hsu and Chia-Hsin Wang and Ing-Shouh Hwang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2401.16737},
year = {2024}
}