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第1章 绪论1

1.1 双电层结构2

1.1.1 界面电荷3

1.1.2 双电层结构模型4

1.2 常用于固／液界面结构分析的技术6

1.2.1 超高真空研究方法7

1.2.2 电化学方法7

1.2.3 谱学方法8

1.2.4 显微学与理论模拟12

参考文献14

第2章 电化学扫描隧道显微术16

2.1 STM简介16

2.1.1 STM的动作原理16

2.1.2 STM的两种工作模式：恒电流和恒高度18

2.2 电化学STM20

2.2.1 电化学STM的工作环境及隧道理论20

2.2.2 电化学测量系统的构成22

2.2.3 电化学STM装置24

2.2.4 针尖26

参考文献27

第3章 电极制备及常用的电化学研究方法30

3.1 电极的种类、制备及其处理30

3.1.1 工作电极30

3.1.2 工作电极的处理31

3.1.3 参比电极的种类及制作42

3.1.5 电解池44

3.1.4 对极的选择44

3.2 循环伏安法45

3.2.1 循环伏安曲线45

3.2.2 循环伏安曲线的分析46

3.3 微分电容49

3.3.1 微分电容的概念49

3.3.2 微分电容曲线应用举例50

参考文献54

4.1 晶体学基本知识56

4.1.1 晶系及最常见晶体结构56

第4章 二维表面及超晶格56

4.1.2 晶体的晶向及晶面表示58

4.1.3 原子半径和范德华半径60

4.1.4 分子的大小和形状61

4.2 二维表面及其标定62

4.2.1 面心、体心及密排六方低指数晶面63

4.2.2 二维表面结构的表示法65

4.2.3 微倾斜面的简化表示法68

4.3 超晶格及其形成69

4.3.1 形成表面超晶格的方法70

4.3.2 物理吸附和化学吸附71

4.3.3 吸附物的价态及吸附分子构型72

4.4 二维表面结构信息的获得73

4.4.1 低能电子衍射74

4.4.2 小角度X射线衍射75

4.4.3 X射线光电子谱75

4.4.4 俄歇电子谱75

参考文献76

4.4.5 紫外光电子谱76

第5章 溶液中的固体表面77

5.1 表面重构77

5.1.1 热诱导和表面吸附诱导的重构78

5.1.2 电势诱导的重构80

5.1.3 Si（111）86

5.2 表面的单原子层氧化88

5.2.1 Au电极88

5.2.2 Pt电极93

参考文献95

第6章 原子及离子的吸附研究98

6.1 碘（I）原子的吸附结构98

6.1.1 I在Pt表面的结构98

6.1.2 I在Au（111）和Ag（111）表面的吸附结构101

6.1.3 I在Pd低指数面上的吸附结构104

6.1.4 I在Rh、Ir、Cu、Ni等表面的吸附结构106

6.2 溴（Br）及氯（Cl）的吸附结构108

6.2.1 溴的吸附结构108

6.2.2 氯的吸附结构111

6.3 硫酸根离子的吸附结构114

6.3.1 在Au（111）面上的吸附结构115

6.3.2 在Rh（111）面上的吸附结构116

6.3.3 Ir（111）和Pd（111）表面的吸附结构120

6.3.4 Pt（111）表面的吸附结构120

6.3.5 Cu（111）表面的吸附结构121

6.4 氰化物及硫氰化物的吸附结构121

6.4.1 氰化物在Pt（111）表面的吸附结构121

6.4.2 硫氰化物的吸附结构122

参考文献124

第7章 有机分子的研究128

7.1 苯、杂环分子及其衍生物129

7.1.1 苯及芳香烃类分子129

7.1.2 吡啶及杂环分子138

7.2 分子识别145

7.2.1 针尖结构的变化可以提高STM的分辨率145

7.2.2 针尖电子态的变化对STM图像的影响146

7.2.3 利用修饰的针尖对分子中官能团的识别147

7.3 表面手性现象的研究151

7.3.1 分子绝对手性的识别152

7.3.2 手性分子的二维组装结构155

7.3.3 手性分子修饰形成的特殊表面结构159

7.3.4 结论与展望161

7.4 电势诱导的表面相变162

7.4.1 电化学实验结果163

7.4.2 STM结果164

参考文献168

第8章 表面自组装结构175

8.1 硫的吸附及二聚体176

8.1.1 硫原子在Au（111）表面的吸附及二聚体结构177

8.1.2 硫原子在Cu（111）表面的吸附179

8.1.3 硫醇分子在Au（111）表面的二聚结构187

8.2 杯芳烃在Au（111）上的吸附结构研究192

8.2.1 杯［4］芳烃吸附层的有序性随取代基的变化规律192

8.2.2 取代基对杯［4］芳烃自组装结构-分子取向及对称性的影响194

8.2.3 杯［6］芳烃在Au（111）上的构象固定196

8.2.4 杯［8］芳烃及杯［8］芳烃／C60二维钠米结构的构筑197

8.2.5 结论198

8.3 复合物在固液界面的组装199

8.3.1 电荷转移复合物199

8.3.2 电化学构筑新型C60与PPV衍生物复合自组装膜204

8.4 金属配合物的组装209

8.4.1 电化学研究210

8.4.2 乙酸根的吸附结构211

8.4.3 NPYME的吸附结构212

8.4.4 Co2+与NPYME配合物的吸附结构214

参考文献215

第9章 金属的沉积、溶解腐蚀及表面纳米结构构筑与控制224

9.1 金属的沉积与欠电位沉积224

9.1.1 欠电位沉积224

9.1.2 Cu在Au（111）电极表面的欠电位沉积过程225

9.1.3 铊在Pt（111）表面的UPD过程228

9.2 金属的溶解与腐蚀233

9.2.1 金属的钝化234

9.2.2 金属表面原子溶解及缓蚀剂层结构的研究236

9.3 表面纳米结构构筑及控制240

9.3.1 分子操纵与分子纳米结构构筑241

9.3.2 电化学方法制备的纳米阵列243

9.3.3 光诱导方法制备的纳米阵列246

参考文献252

第10章 在环境、生物和能源研究中的应用257

10.1 在环境研究中的应用257

10.1.1 染料分子罗丹明B257

10.1.2 曙红分子（Eosin）的二聚体结构260

10.1.3 苯酚类化合物261

10.2 DNA碱基和氨基酸在固液界面的吸附264

10.2.1 DNA碱基在固体表面的吸附264

10.2.2 氨基酸分子的表面结构研究266

10.3 叶绿素c分子在固体表面的吸附273

10.3.1 细菌叶绿素c分子273

10.3.2 脱植基叶绿素c分子274

10.4 生物大分子在固体表面的吸附276

10.5 燃料电池281

参考文献283