| 摘要 | 第1-7页 |
| Abstract | 第7-14页 |
| 第1章 TiO_2表面光催化的基本原理概述 | 第14-34页 |
| ·TiO_2表面光催化的发现和意义 | 第14-15页 |
| ·TiO_2的晶体结构和能带结构 | 第15-17页 |
| ·TiO_2表面光催化的主要过程 | 第17-29页 |
| ·光吸收和光激发 | 第17-19页 |
| ·光生载流子动力学及微观过程 | 第19-25页 |
| ·光生载流子向表面反应物的转移 | 第25-27页 |
| ·载流子参与的氧化还原反应 | 第27-29页 |
| ·TiO_2光催化的过程中的其他问题 | 第29-31页 |
| ·光催化反应的量子产率 | 第29页 |
| ·低强度(low-intensity)光催化 | 第29-31页 |
| 参考文献 | 第31-34页 |
| 第2章 原位光化学STM技术及TiO_2(110)表面的STM表征 | 第34-56页 |
| ·扫描隧道显微术简介 | 第34-39页 |
| ·从光学显微极限到STM的原子分辨 | 第34-35页 |
| ·STM的图像表征及扫描隧道谱 | 第35-39页 |
| ·原位光化学STM实验方法与设计 | 第39-42页 |
| ·设计的目的与思路 | 第39-40页 |
| ·光源与STM设备的结合 | 第40-41页 |
| ·原位STM表征方法 | 第41-42页 |
| ·金红石TiO_2(110)-1×1表面结构、本征缺陷及电子特征 | 第42-53页 |
| ·原子级平整的TiO_2(110)表面的获得 | 第42-43页 |
| ·TiO_2(110)-1×1表面的结构 | 第43-45页 |
| ·氧空位缺陷 | 第45-47页 |
| ·桥氧羟基缺陷 | 第47-48页 |
| ·钛填隙缺陷 | 第48-49页 |
| ·本征缺陷的电子分布与缺陷态 | 第49-53页 |
| ·本章小结 | 第53页 |
| 参考文献 | 第53-56页 |
| 第3章 分子氧在TiO_2(110)-1×1表面的吸附行为及化学活性 | 第56-82页 |
| ·研究背景 | 第56-61页 |
| ·分子氧(O_2)在TiO_2表面化学反应中的重要作用 | 第56页 |
| ·分子氧在TiO_2表面吸附行为的研究进展 | 第56-58页 |
| ·分子氧的分解与氧增原子 | 第58-59页 |
| ·分子氧与羟基的相互作用 | 第59-61页 |
| ·实验结果与讨论 | 第61-78页 |
| ·实验的思路和方法 | 第61页 |
| ·低覆盖度分子氧(O_2)在氧空位的吸附及电子特征 | 第61-63页 |
| ·隧穿电子诱导的分子氧(O_2)在氧空位中的分解 | 第63-69页 |
| ·分子氧(O_2)分解过程的偏压依赖性和温度依赖性 | 第69-71页 |
| ·高覆盖度下分子氧在O_v及Ti~(4+)位的吸附行为 | 第71-74页 |
| ·分子氧(O_2)与羟基(OH_b)的相互作用 | 第74-77页 |
| ·分子氧(O_2)在TiO_2表面的光化学行为 | 第77-78页 |
| ·本章小结 | 第78页 |
| ·分子氧在CO低温氧化反应中的初步尝试和展望 | 第78-79页 |
| 参考文献 | 第79-82页 |
| 第4章 单电子附着诱导的CO_2还原分解 | 第82-102页 |
| ·研究背景 | 第82-85页 |
| ·“人工光合作用”——光催化CO_2还原生成有机物 | 第82-84页 |
| ·CO_2在TiO_2(110)-1×1表面的研究进展 | 第84-85页 |
| ·实验结果与讨论 | 第85-97页 |
| ·CO_2在TiO_2(110)-1×1表面的吸附行为和电子结构 | 第85-89页 |
| ·隧穿电子的附着导致CO_2分解还原成CO | 第89-95页 |
| ·CO_2还原分解的机制讨论 | 第95-97页 |
| ·本章小结 | 第97页 |
| ·与同期发表的几篇工作的比较与展望 | 第97-98页 |
| 参考文献 | 第98-102页 |
| 第5章 原子分辨的光催化分解CH_3OH和H_2O | 第102-136页 |
| ·研究背景 | 第102-107页 |
| ·分子尺度光催化反应研究的意义和挑战性 | 第102-103页 |
| ·CH_3OH在TiO_2(110)-1×1表面的研究进展 | 第103-106页 |
| ·H_2O在TiO_2(1]0)-1×1表面的研究进展 | 第106-107页 |
| ·CH_3OH在TiO_2(110)-1×1表面的吸附和分解 | 第107-121页 |
| ·低温下CH_3OH在TiO_2(110)-1×1表面的吸附行为 | 第107-109页 |
| ·CH_3OH在Ov的分解 | 第109-111页 |
| ·Ti~(4+)上CH_3OH的稳定性 | 第111-113页 |
| ·电子激发的CH_3OH在Ti~(4+)上的分步解离 | 第113-115页 |
| ·光催化的CH_3OH分解 | 第115-121页 |
| ·H_2O在TiO_2(110)-1×1表面的吸附和分解 | 第121-131页 |
| ·H_2O在TiO_2(110)-1×1表面的吸附行为及其在O_v的分解 | 第121-122页 |
| ·Ti~(4+)上H_2O的稳定性及对表征条件的依赖关系 | 第122-124页 |
| ·电子激发的H_2O在Ti~(4+)上的解离与OH_t的振动行为 | 第124-125页 |
| ·光催化H_2O的分解 | 第125-131页 |
| ·TiO_2光催化分解机制与量子产率 | 第131-133页 |
| ·本章小结 | 第133页 |
| 参考文献 | 第133-136页 |
| 第6章 室温下CH_3OH在氧空位分解与复合的可逆反应 | 第136-154页 |
| ·研究背景 | 第136-139页 |
| ·接近真实的反应环境——室温、高覆盖度 | 第136-137页 |
| ·单分子尺度脱氢与加氢的可逆反应过程 | 第137-139页 |
| ·实验结果与讨论 | 第139-150页 |
| ·室温下,低覆盖度吸附的CH_3OH在O_v的分解 | 第139-142页 |
| ·高覆盖度下,分解与分子态CH_3OH共存的吸附行为 | 第142-144页 |
| ·CH_3OH在氧空位分解与复合的可逆反应 | 第144-147页 |
| ·质子交换主导的可逆反应过程 | 第147-150页 |
| ·CH_3OH可逆反应的意义 | 第150-151页 |
| 参考文献 | 第151-154页 |
| 附录1 攻读博士学位期间发表的论文 | 第154-156页 |
| 附录2 参加学术会议情况 | 第156-158页 |
| 附录3 缩写词注释 | 第158-160页 |
| 致谢 | 第160-161页 |
