4. Das System O/H/H2O auf Pt(111)

ca. 90% ab. Dies entspricht der Kompression von Wasser in der inkommensurablen
MOIRÉ-Struktur im Vergleich zu einer kommensurablen 3 × 3 R30˚-
Phase. Das bedeutet, daß der lokale Bedeckungsgrad von OH mit dem von H2O in
einer gedachten kommensurablen Struktur übereinstimmt, wenn man davon
ausgeht, daß jeweils ein OH in ein H2O umgewandelt wird. Damit bildet OH eine
3 × 3 R30˚-
bzw. ( 3× 3)-Struktur
mit einem Bedeckungsgrad von 2/3.
4.3.3 Die unterschiedlichen Phasen bei der Umwandlung von OH zu
H2O
In Abb. 4-8 wurden nacheinander verschiedene Strukturen durchlaufen. Im folgenden
soll näher auf die Natur dieser Phasen eingegangen werden.
Auf der Fläche befinden sich während der Umsetzung H, OH und H2O. Da die
Strukturen bei Wasser auf Pt(111) nicht beobachtet wurden [23, 135], kann es sich
nur um metastabile Wasserphasen oder Mischphasen handeln.
Weitere Experimente ergaben, daß die Reaktion an jedem Punkt angehalten werden
kann. Durch schrittweise Zugabe von Wasserstoff können alle Phasen nacheinander
generiert werden, sie bleiben dabei zeitlich stabil, wenn kein weiterer
Wasserstoff angeboten wird. Zusätzlich gelang es, auch durch Koadsorption von
H2O und OH solche Strukturen zu erzeugen. Abb. 4-12 zeigt ein Beispiel. Die
Anwesenheit von Wasserstoff ist zur Bildung der Strukturen nicht notwendig.
Hierdurch wird deutlich, daß es sich um OH/H2O-Mischphasen und nicht um
metastabile Wasserphasen oder komplexere Phasen, in denen zusätzlich noch
Wasserstoff eingebaut ist, handelt.
Die beobachteten Strukturen können mehrere Ursachen haben. Die einfachste
Erklärung wäre, daß es sich hierbei um MOIRÉ-Strukturen handelt, die aus
homogenen Mischungen von OH und H2O herrühren: Beide Spezies liegen in
Strukturen vor, die sich aus 3 × 3 R30˚-Einheitszellen
aufbauen lassen. Bei der
Umwandlung von OH entsteht zunehmend Wasser innerhalb der OH-Inseln.
Wasser bevorzugt jedoch kleinere Bindungsabstände als diejenigen, die in der
OH-Struktur vorliegen (siehe Kapitel 4.2.4.1). Daher kommt es mit zunehmender
Menge an Wasser in den OH-Inseln zu einer anwachsenden Gitterfehlanpassung.
Diese macht sich durch die Ausbildung verschiedener MOIRÉ-Muster bemerkbar.
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