界面调控的二维氧化亚铜结构

作者：刘庆飞; 黄武根; 杨帆^*; 包信和

来源：中国科学:化学 , 2019, 49(03): 556-563.

DOI：10.1360/N032018-00221

• 氧化亚铜
• 金属-氧化亚铜界面
• 扫描隧道显微镜

二维氧化物的合成、结构与性质研究对于催化、电子器件和超导等领域都有重要的基础意义.本文探究了在Ag(111)和Cu(111)单晶表面生长和制备二维氧化亚铜结构,并利用超高真空扫描隧道显微镜在原子尺度表征了这些二维氧化亚铜的结构.在Ag(111)表面,二维氧化亚铜岛呈现规则的蜂窝状六元环结构,其化学计量比为Cu3O2,该结构表面同时含有少量的"5-7"缺陷结构;而在Cu(111)表面,二维氧化亚铜岛也呈现化学计量比为Cu3O2的结构,但是由于该结构含有大量的"5-7"缺陷,整体结构则表现为长程无序.在10-6mbar的氧气气氛下, Ag(111)表面的二维氧化亚铜结构能够保持稳定,维持规则的Cu3O2六元环结构,而Cu(111)表面的长程无序Cu3O2结构则随着Cu表面氧化而不断长大并可继续氧化形成"44"-或者"29"-氧化亚铜结构.本文研究了金属-氧化亚铜界面模型催化剂的制备方法,并发现二维氧化亚铜的结构与性质由界面作用所决定,这为进一步探索二维氧化亚铜体系的物理化学性质奠定了基础.

• 单位
  中国科学院大学; 中国科学院大连化学物理研究所