CO在铂单晶表面的吸附

                                                                  铂单晶

      钯、铂虽是同族金属, 但CO在它们两者表面的吸附却明显不同. 例如, 孤立CO分子在 Pd(111)上偏向于三重穴位吸附, 但在Pt(111)上却趋向于发生顶位吸附. 与CO在Pd(111)上的吸附类似, CO在Pt(111)上吸附0.33 ML和0.50 ML 形成的有序吸附结构分别是(√3×√3)R30°-1CO  和  c(4×2)-CO. 然而, 在0.33 ML 覆盖度下, Pd(111)上的CO以穴位吸附为主,Pt(111)上的CO却主要是顶位吸附; 0.50 ML覆盖度下, Pt(111)上的CO出现桥式吸附,但仍有半数CO是以顶位方式吸附. 在300 K下, 不断地将CO压力从1 mbar 增加到500 mbar, SFG测试结果发现顶位吸附仍为CO在 Pt(111)上的主要吸附方式,表明顶位吸附是CO在 Pt(111)较稳定的吸附结构.

       此外,CO的强化学吸附会引起铂单晶表面的重构,这也是一个有趣的现象. Ertl和Somorjai等人发现, 在CO气氛下单晶Pt(100)表面易发生(11)重构, 形成六方结构hex-Pt(100);  Pt(110)单晶易发生(12)重构, 而 Pt(111)表面则较稳定. 这种CO吸附诱导Pt(100)表面重构使得催化剂表面粗糙度极大的增加, 形成很多的分隔开的小团簇;而实验和理论都证明了 CO分子是以线性配位方式吸附在这些团簇表面的铂原子上, 分子间氧的间距较小(约 3.7~4.1Å).  发生这种现象是由于CO分子强吸附于Pt(100)表面, CO分子间距较小, 分子之间的斥力导致铂表面发生重构形成纳米级的小团簇. 这种CO强吸附诱导表面重构有助于理解高压下的催化活性.