一 对表面化学由浅入深的认识

人类对表面的认识经历了由浅入深的漫长时期。19 世纪，人们就发现表面相具有体相所没有的许多独特性能，并且能够精确地测定表面张力，气体在多孔性固体上的吸附量和固体的蒸发量等，并从这些实验得到了很多表面热力学参数。Gibbs 总结和发展了前人的工作，奠定了至今我们仍在采用的表面热力学基础。本世纪开始的 40 年，表面化学得到迅速的发展。随着用于合成氨的铁催化剂的发现和对铝、钾、钙等添加剂作用机理的进一步了解，以及一氧化碳在铁、铑、镍等金属氧化物催化剂上合成汽油等表面反应的深入研究，表面化学学科分支逐渐形成。一些著名的物理学家和化学家，包括 Polanyi、Langmuir、Rideal、Taylar 和 Emmett 等对表面吸附、表面基元反应机理作了许多开创性的研究，并

① 刊于 1987 年第 2 卷第 2 期第 5 页

创建了一些表面分析技术，如测量固体表面积、吸附热和表面吸附与化学反应活化能等。50 年代，光谱、X 射线衍射、弛豫谱和分子束等技术在化学的很多领域都已得到应用，并取得不少成果，但要得到表面几层原子的信息，人们必须排除高达 10¹⁰ 的背景信号的干扰，而表面原子的散射截面很小，所以当时众多的物理测试技术并不能获得真正来自表面的信息。60 年代初期，超高真空技术，电子计算机技术和电子学技术的发展促进了很多表面灵敏仪器的研究和生产，表面化学的研究发生了新的转机，人们开始能在原子、分子尺度上研究表面组成，结构和性质。如今人们已能在小于微米级的表面上获得小于百分之一原子单层（＜10¹³ 原子/cm²）的原子的信息，与来自理论化学的模型计算得到的表面参数进行比较，人们对表面化学本质的认识上升到了一个新的高度。