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    題名: 利用掃描式電子穿隧顯微鏡觀察汞薄膜電極上鎳、鈷的電沉積及硫酸氫根離子的吸附;In-situ Scanning Tunneling Microscopy study the electrodeposition of nickel and cobalt and the adsorption of bisulfate anions on mercury film electrode.
    作者: 莊蕙如;Hui-ju Chuang
    貢獻者: 化學研究所
    關鍵詞: 掃描式電子穿隧顯微鏡;In-situ Scanning Tunneling Microscopy
    日期: 2010-07-29
    上傳時間: 2010-12-08 14:18:23 (UTC+8)
    出版者: 國立中央大學
    摘要: 本研究利用掃描式電子穿隧顯微鏡(In-situ Scanning Tunneling Microscopy, STM)及循環伏安儀(Cyclic Voltammetry, CV)來探討汞薄膜電極上鎳、鈷的電沉積及硫酸氫根離子的吸附。 根據先前的研究,發現在0.1 M 過氯酸溶液沉積1∼2層汞於鉑(111)上時,當電位由0.3 V向負電位移動至0.1 V,表面上的汞膜有剝落的情況產生;可是在同樣條件下,當載體置換成銥(111)電極時,卻無此情況產生,因此,我們想試著將陰離子改變成硫酸氫根時,在同樣沉積1∼2層汞於鉑(111)及銥(111)兩種不同載體的情況下,會不會同樣有汞膜剝落的情況產生。首先,在0.5 M硫酸溶液中,當沉積1∼2層汞膜於鉑(111)載體上時,我們可觀察到三種結構:分別在0.2∼0.25 V觀察到4×5的結構,覆蓋度為0.05;在0.25∼0.35 V觀察到3×2√3及3×√13的結構,覆蓋度皆為0.166;而當電位繼續往正電位移動時,表面結構會漸漸由整齊趨向不整齊,另外,將電位由0.3 V向負電位移動至0.1 V時,發現汞膜並無剝落的情況產生;然後我們再將汞膜的厚度提高至10層,發現無論在甚麼電位,皆無整齊結構產生,而鉑-汞的原子堆疊方式為moire patterns。但在相同條件下,我們將載體換成銥(111),發現無論是沉積1∼2層或是10層的汞膜,皆無整齊結構產生,我們再將電位由0.3 V向負移動至0.1 V時,表面上的汞膜同樣無剝落的情況產生,而其銥-汞的原子堆疊方式為striped phase。另外,我們分別就陰離子、汞膜厚度和載體與汞間的原子堆疊方式來討論其結構的差異。 第二部分的實驗為探討汞薄膜電極上鎳、鈷的電沉積,我主要針對不同的電解質溶液來觀察其電化學行為:(1)在0.1 M 過氯酸鉀溶液中加入1 mM 的金屬(過氯酸鎳與過氯酸鈷)溶液;(2)在0.1 M 過氯酸鉀和0.01 M硼酸溶液中加入1mM 的金屬(過氯酸鎳與過氯酸鈷)溶液;(3) 在0.1 M 過氯酸鉀和1 mM碘化鉀溶液中加入1 mM 的金屬(過氯酸鎳)溶液;(4) 在0.1 M 過氯酸鉀和1 mM氯化鉀溶液中加入1 mM 的金屬(過氯酸鎳)溶液,由結果可看出,不同的電解質溶液將會影響其電化學行為,另外,根據實驗結果,我推測鈷與汞之間有合金產生。
    顯示於類別:[化學研究所] 博碩士論文

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