1.1. Значение исследований поверхности

XIX - первая половина ХХ века
Ускоряющее действие присутствия
твердых тел на реакцию в растворах
и газах (1818 г. - Л.Тенар, Г.Дэви;
1822 г. - И.В.Дёберейнер).
Майкл Фарадей - разработал качественную теорию катализа
Гиббс в 1877 г. - классическая работа “Равновесие гетерогенных
веществ”,во второй части дано описание термодинамики
поверхностных явлений.
.
Начало XX века
Исследования Ирвина Ленгмюра. Наука о поверхностных явлениях выделилась в специальную область физики - физику поверхности
XIX век
названо Берцелиусом
каталитическим действием

Роль поверхностных явлений
Формирование климата
Обмен веществ между клеткой и внешней средой.
Коррозия - бич машиностроения
Прочность материалов - зернограничное охрупчивание
Механические характеристики
могут быть
изменены на порядки.
Адсорбционный эффект
(эффект Ребиндера) –
изменение механической прочности и
пластичности под действием адсорбции
Изменение относительной жесткости и
износоустойчивости хромового покрытия
при бомбардировке ионами азота
с энергией 30 кэВ

Катализ
N2 + 3H2 → 2NH3
Гетерогенный катализ
Реакция облегчается в присутствии железа.
Fe + N2 ↓→ FeN2
FeN2 + H2↓ → Fe(NH)2
Fe(NH)2 +2H2↓ → Fe + 2NH3↑
(↓ и ↑ - адсорбция и десорбция)
Катализ - изменение скорости химической реакции в присутствии веществ –
катализаторов, многократно вступающих в промежуточное взаимодействие
с участниками реакции, но неизменно восстанавливающих по окончании цикла
свои свойства и состав.
Различают гомогенный и гетерогенный катализ
Гомогенный - катализатор и реагирующее
вещество образуют однородную систему
Окисление СО до СО2 требует
значительно меньших
энергетических затрат
в присутствии паров воды

Твердотельная электроника
Отношение поверхность/объем - 104-105 см-1
Наноэлектроника,
нанотехнология.
Влияние влажности на
фотопроводимость
CdS: 1- 100%, 2 – 50%,
3 - вакуум ~ 10-2мм.рт.ст
Инверсионные слои
Увеличение обратных токов,
отсутствие их насыщения,
снижение пробивного напряжения
Микроэлектроника