Adsorption du benzene sur re(0001) entre 100 K et 300 K etudiée par desorption thermique programmee, spectroscopie d’electrons Auger et diffraction d’electrons lents

Laboratoire M. Letort — C.N. R.S. Laboratoire de Recherches sur les interactions Gaz-Solides, associé à l’Université de Nancy I. B.P. 104-54600 Villers-Nancy, France.

Résumé

On a étudié l’adsorption du benzène sur Re (0001) à 100 K, 200 K et 300 K.

Pour de faibles expositions, on observe à ces 3 températures que les liaisons C—H des molécules adsorbées sont fortement affaiblies ou même rompues. Ces molécules sont probablement adsorbées à plat sur la surface. Pour de plus forts degrés de recouvrement, d’autres états dfadsorption apparaissent liés à la surface de façon différente et nécessitent une température plus élevée pour la rupture des liaisons C-H. A saturation la quantité adsorbée est de 1.2 x 10¹⁴ molécules/cm².

A 100 et 200 K, il existe en plus des états indiqués plus haut, un état qui désorbe sous forme moléculaire entre 200 K et 400 K. La quantité maximale adsorbée est de 0.2 x 10¹⁴ molécules/cm².

Enfin à 100 K, on observe en plus de ces états une espèce physisorbée dont la quantité adsorbée peut atteindre l’équivalent de plusieurs monocouches. On observe une réorganisation de cette couche physisorbée quand on passe d’une couche bidimensionnelle à une couche tridimensionnelle. Il pourrait s’agir de la formation et de la croissance d’îlots.

Le rendement d’adsorption est constant pour les premières fractions adsorbées (jusqu’à environ 0,7 x 10¹⁴ molécules/cm²) et indépendant de la température. Ce résultat semble indiquer que l’adsorption du benzène se produit par lfintermédiaire dfun précurseur qui pourrait être constitué par les états observés à basses températures (100 K et 200 K).

Abstract

Benzene adsorption on Re (0001) has been studied at 100 K, 200 K and 300 K. For low coverages at these three temperatures the C—H bond of the adsorbed molecules are lowered or even broken. These molecules are probably adsorbed with benzene ring parallel to the surface. At higher coverages, other states are formed corresponding to molecules differently bounded to the surface. Higher temperatures are necessary to break the C —H bonds. At saturation the amount adsorbed is 1.2 x 10¹⁴ mole/cm².

At 100 K and 200 K other states desorbing as molecules between 200 K and 400 K are observed. The maximum amount observed for these states is 0.2 x 10¹⁴ molecules/cm².

At 100 K a physisorbed state exists with the other states observed. The amount adsorbed is equivalent to several monolayers. A reorganization of the layer is noticed and corresponds to the transitions between a bidimensional and tridimensional laver resulting of island formation.

The sticking coefficient is constant for the first amount adsorbed and independant of the temperature of adsorption (up to 0.7 x 10¹⁴ molecules/cm²). It seems possible to assume that benzene adsorption could take place through a precursor which could be the states observed at low temperatures (100 K and 200 K).