【摘要】 产生UPS的过程在本质上与XPS的过程相同。

产生UPS的过程在本质上与XPS的过程相同。唯一的区别是进入的光子的能量,因此是发射的光电子的来源。通常,UPS使用He(i)或He(ii)灯发射(分别为21.22和40.8 eV),与He原子(He(i))和离子(He(ii))的1s 2p → 1s2弛豫有关。该技术同时能够提供分子轨道的强大光谱表现,并能揭示其成键或反成键的特性、成键在分子中的定位以及分子几何的变化等信息。

UPS的一个简单应用是作为一种工具来指纹化合价结构,以获得使用X射线无法获得的信息或从更接近表面的地方收集信息。在金属-半导体/非导体系统(在催化领域普遍存在)的情况下,费米能量附近的发射允许监测金属键合的存在。例如Roberts等人利用EF附近的光发射强度来辨别在TiO2上沉积尺寸选择性的Pd簇中的金属键合量,并将高催化活性与更高的Pd 4d占有率(相对于Pd 5s)相关联。[1]

Kandari等人利用UPS用于烷烃/烯裂化的MoO3基催化剂的费米能附近的光谱强度(或缺乏光谱强度)用于监测氢还原后的钼中心。还原前,在费米能级附近没有观察到任何结构,但在673K的H2下热处理后,在DOS中可以观察到MoO3的π和σ带,以及费米能量周围的清晰发射。虽然XPS确实显示出从MoO3到混合MoO3–MoO2系统的显著还原,但没有观察到金属Mo。然而,UPS表明,该系统主要是MoO2,存在金属位点,这表明这些物种可能主要在表面发现。进一步使用UPS和XPS来确定在用Pt和K掺杂之后的还原程度,其中揭示了K掺杂使得MoO3能够完全还原为MoO2。在混合或复杂系统中,UPS的这种利用经常受到强重叠信号的阻碍,然而光谱中的小窗口可以在许多结构中提供关键的见解。[2]

[1] F. S. Roberts , S. L. Anderson , A. C. Reber and S. N. Khanna , Initial and Final State Effects in the Ultraviolet and X-ray Photoelectron Spectroscopy (UPS and XPS) of Size-Selected Pdn Clusters Supported on TiO2(110), J. Phys. Chem. C, 2015, 119 , 6033 —6046

[2] H. Al-Kandari , A. Mohamed , F. Al-Kharafi and A. Katrib , XPS-UPS, ISS characterization studies and the effect of Pt and K addition on the catalytic properties of MoO2−x(OH)y deposited on TiO2, J. Electron Spectrosc. Relat. Phenom., 2011, 184 , 472 —478

 

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