Theoretische Struktur-Untersuchungen von Gold-Nanopartikeln auf einer gestuften Magnesiumoxid-Oberfläche

• Antragstellerin: Dr. Konstantina Damianos
• Fachliche Zuordnung: Theoretische Chemie: Moleküle, Materialien, Oberflächen
• Förderung: Förderung in 2011
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 203627032

Strukturanalysen von Metall-Clustern auf Metalloxid-Oberflächen haben sowohl aus theoretischer als auch aus experimenteller Sicht großes Aufsehen erregt, da sie der Herstelllung von Nanokatalysatoren, nanoelektronischen Werkzeugen und auch medizinischen Anwendungen dienen. Inbesondere sind Gold-Nanopartikel katalytisch aktiv und dadurch von besonderem Interesse, zu dem Verständnis der Beziehung zwischen Struktur und Eigenschaften beizutragen. In theoretischen Studien wurde auf einer flachen Magnesiumoxid-Oberfläche eine Vielzahl an strukturellen Motiven dieser Partikel festgestellt. Unter diesen Strukturen wiesen offene, pyramidale Höhlenstrukturen auf niedrigste Energien. Ziel dieser Studie ist es, die bestehende Strukturanalyse der Goldpartikel zu erweitern und diese auch auf einer gestuften Magnesiumoxid-Oberfläche durchzuführen. Aufgrund der Tatsache, dass die Anhäufung der Partikel bevorzugt auf Defekten wie beispielsweise Stufen stattfindet, ist ein besserer, der Realität näherer Vergleich der Strukturen mit experimentellen Ergebnissen möglich. Die spezielle Struktur der Cluster auf Stufen dürfte somit auch von katalytischer Bedeutung sein. Die Berechnung der Gold-Strukturen auf Magnesiumoxid wird mit Dichtefunktionalrechnungen im Superzellen- und Ebenen-Wellen-Formalismus anhand des Quantum-Espresso-Programmpakets erfolgen.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: Italien
• Gastgeber: Professor Dr. Riccardo Ferrando