【摘 要】
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随着表面科学技术的不断发展，科学家对微观世界研究也不断地深入。特别是扫描隧道显微镜的发明为科学家提供了一种可以在实空间直接观察表面物理和化学变化的检测手段，这也丰富
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随着表面科学技术的不断发展，科学家对微观世界研究也不断地深入。特别是扫描隧道显微镜的发明为科学家提供了一种可以在实空间直接观察表面物理和化学变化的检测手段，这也丰富了科学家们对微观世界的理解和认知。本论文主要是利用低温扫描隧道显微镜来展开研究工作。 自从1972年日本科学家发现二氧化钛材料做电极可以光解水制氢后，科学家们又发现水和甲醇混合后光解水制氢的效率会大大提升，并且已经发现甲醛为这一过程中重要的中间产物，这使得研究甲醛在二氧化钛表面的物理和化学动力学机理也日益增多。本论文作者利用扫描隧道显微镜原位成像技术结合紫外激光研究了甲醛分子在TiO2(110)表面的氢原子辅助跨越桥氧链的迁移作用。结合理论计算发现甲醛分子周围桥氧上氢原子数目的增多会增加甲醛分子与氢原子的氢键作用，并且氢键的存在辅助了甲醛分子发生跨越桥氧链的迁移作用。 乙二醇分子作为糖原结构中最简单的模型分子，对研究生物质能源的转化起到了关键的作用。本论文作者利用扫描隧道显微镜深入地研究了乙二醇分子的光裂解过程。发现乙二醇分子经过光照后会发生C-C键的断裂生成两个甲醛分子和两个桥氧羟基。这说明二氧化钛材料作为光催化剂，在生物质能源转化方面有着潜在的应用价值。
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