Strukturbildung und Selbstorganisation auf bimetallischen katalytischen Oberflächen

• Antragsteller: Professor Dr. Ronald Imbihl
• Fachliche Zuordnung: Physikalische Chemie von Festkörpern und Oberflächen, Materialcharakterisierung
• Förderung: Förderung von 2012 bis 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 223674297

Auf einer mit Ni legierten Rh(111)Oberfläche (ca. 20% Ni-Anteil in den obersten Atomlagen) beobachtet man in der katalytischen O2+H2-Reaktion Ratenoszillationen, chemische Wellenmuster und die Ausscheidung von mikroskopísch kleinen (< 1 μm) Nickeloxidteilchen. Die Dynamik dieses katalytischen Modellsystems soll im UHV mit räumlich auflösenden oberflächenanalytischen Methoden untersucht werden, wobei die Frage nach der Wechselbeziehung zwischen dem Aufbau und der Zusammensetzung der bimetallischen Oberfläche und den katalytischen Eigenschaften im Vordergrund steht. Es soll festgestellt werden, wie die Größe und Verteilung der NiO-Partikel von den Reaktionsbedingungen abhängt und wie die Dynamik dieser NiO-Teilchen an die Gesamtdynamik der katalytischen Oberfläche ankoppelt. Auf Grundlage eines experimentell abgesicherten Anregungs- /Oszillationsmechanismus für das System soll ein mathematisches Modell formuliert werden. Zur Überwindung der Drucklücke zwischen UHV und den Bedingungen der Realkatalyse wird Oxidbildung und Musterbildung auf der bimetallischen Oberfläche über ellipsometrische Messungen bis in den mbar-Bereich hinein verfolgt.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen