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歷史

表面化學(xué)領(lǐng)域開始于由保羅·薩巴捷（Paul Sabatier）在氫化上開創(chuàng)的多相催化和弗里茨·哈伯（Fritz Haber）對哈柏法的開發(fā) 。歐文·朗繆爾（Irving Langmuir）也是這個領(lǐng)域的創(chuàng)始人之一，表面科學(xué)的科學(xué)雜志《朗繆爾 (期刊)》（《Langmuir》）以他的名字命名。 朗繆爾吸附方程 （ 英語 ： Langmuir adsorption model ） 用于模擬單層吸附，其中所有表面吸附位點(diǎn)對吸附物種具有相同的親和力。格哈德·埃特爾（Gerhard Ertl）在1974年首次描述了使用稱為低能電子衍射（LEED）的新技術(shù)在鈀表面上吸附氫 。隨后是對鉑 ，鎳 ，和鐵 的類似研究。表面科學(xué)方面的最新發(fā)展包括2007年諾貝爾化學(xué)獎得主格哈德·埃特爾在表面化學(xué)領(lǐng)域的進(jìn)步，特別是他對一氧化碳分子和鉑表面之間相互作用的研究。

表面化學(xué)

表面化學(xué)可以粗略地定義為在界面處化學(xué)反應(yīng)的研究。它與表面工程密切相關(guān)，其目的在于通過引入選擇的元素或官能團(tuán)來改變表面的化學(xué)組成，所述元素或官能團(tuán)在表面或界面的性質(zhì)中產(chǎn)生各種期望的效果或改進(jìn)。表面科學(xué)對多相催化，電化學(xué)和地球化學(xué)領(lǐng)域特別重要。

催化

電化學(xué)

地球化學(xué)

表面物理

表面物理學(xué)可以粗略地定義為在界面處發(fā)生的物理變化的研究。它與表面化學(xué)重疊。通過表面物理研究的一些事物包括表面狀態(tài)， 表面擴(kuò)散 （ 英語 ： Surface diffusion ） ， 表面重建 （ 英語 ： 表面重建 ） ，表面聲子和等離子體（Plasmon），外延和 表面增強(qiáng)拉曼散射 （ 英語 ： Surface-enhanced Raman spectroscopy ） ，電子的發(fā)射和隧穿，自旋電子學(xué)和納米結(jié)構(gòu)在表面上的自組裝。在由納米級尺度上的幾何約束限定的 約束液體 （ 英語 ： Confined liquid ） （Confined liquid）中，大多數(shù)分子感測到一些表面效應(yīng)，這可能導(dǎo)致物理性質(zhì)嚴(yán)重偏離本體液體（Bulk liquid）的物理性質(zhì)。

分析技術(shù)

表面的研究和分析涉及物理的和化學(xué)的分析技術(shù)。

幾種現(xiàn)代方法探測暴露于真空的最上面1-10nm的表面。這些包括X射線光電子能譜法，俄歇電子能譜法，低能電子衍射法（LEED），電子能量損失譜法， 熱脫附譜 （ 英語 ： Thermal desorption spectroscopy ） 法，離子散射譜法， 二次離子質(zhì)譜 （ 英語 ： Secondary ion mass spectrometry ） 法， 雙極化干涉 （ 英語 ： Dual-polarization interferometry ） 法，以及其他 材料分析方法 （ 英語 ： List of materials analysis methods ） 。許多這些技術(shù)需要真空，因為它們依賴于從所研究的表面發(fā)射的電子或離子的檢測。

純光學(xué)技術(shù)可用于在各種條件下研究界面。

X射線散射和光譜技術(shù)也用于表征表面和界面。

X射線光電子能譜學(xué)（XPS）是用于測量表面物質(zhì)的化學(xué)狀態(tài)和用于檢測表面污染的存在的標(biāo)準(zhǔn)工具。

現(xiàn)代物理分析方法包括掃描隧道顯微鏡（STM）和從其衍生的一系列方法，包括原子力顯微鏡（AFM）。

參閱

界面（物質(zhì)） （ 英語 ： Interface (matter) ）

開爾文探針力顯微鏡

表面處理

摩擦學(xué)

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