本文利用表面分析技术包括X-射线光电子能谱(XPS)、高分辨电子能量损失谱(HREELS)和扫描隧道显微镜(STM),研究Pt(111)表面上Zn和ZnO超薄结构的生长及其表面化学过程,涉及Zn与Pt之间的表面合金化以及ZnO超薄结构的表面羟基化。主要研究结果如下:(1)Pt(111)表面上Zn薄膜的生长以及表面合金化研究。在Zn/Pt(111)体系中,Zn-Pt(111)之间在220-300 K之间开始合金化,并在450 K前完全合金化。550 K时Zn已从表面扩散到Pt(111)次表面,与Pt(111)形成次表层合金。与Zn/Au(111)体系中的对比研究发现Zn-Au(111)在150 K下沉积Zn后即完全合金化,这说明相比于Pt,Au与Zn成键势垒更低。在500K时Zn已逐渐从Au(111)表面脱附,剩余的Zn主要分布于Au(111)表面,与Au(111)保持表面合金结构,随着温度升高至600K,Au(111)表面Zn的XPS信号几乎完全消失,而此温度下Pt(111)表面Zn信号并未大幅下降,这可以归因于Zn与Pt(111)形成次表面合金。根据Zn元素的相对含量比例与结合能偏移的关系,在Zn-Pt(111)体系中,XPS Zn 2p结合能受到Zn/Pt相对含量的影响较明显;而在Zn-Au(111)体系中受Zn/Au相对含量的影响较小。(2)Pt(111)表面上ZnO薄层结构的生长和表面羟基化研究。在Pt(111)表面制备了不同结构的ZnOx薄膜,并研究了其与H2、H2O等小分子的反应。利用XPS表征了超高真空(UHV)条件下ZnOx/Pt(111)表面转化为Zn(OH)x/Pt(111)表面的过程。利用HREELS观察到H2,原子H和H2O均可以参与到表面羟基化的反应。亚单层ZnOx/Pt(111)样品中,当ZnOx结构的O/Zn化学计量比相对较低时,D2O主导羟基化反应;O/Zn化学计量比较高时,D2或原子H主导羟基化反应。增加ZnOx厚度达3单层(ML)后D2显示较低的羟基化活性,这时主要是D2O和原子H参与羟基化。