3. Co-Oxidation auf Pt(111)

O2 + 2∗ → 2 Oad
(3.1)
CO CO + ∗ → ad
(3.2)
COad + Oad → CO2
+ 2 ∗
(3.3)
Ein leerer Adsorptionsplatz wird durch ein ∗ dargestellt, die chemisorbierten
Spezies erhalten den Index ad. Weiterhin wird meistens eine sog. mean-field-
Näherung vorgenommen. Das heißt, es werden keine lokalen Effekte berücksichtigt,
sondern es wird angenommen, daß die Reaktion auf der gesamten
Oberfläche zwischen regellos verteilten Teilchen abläuft. Aus LEED-Messungen
[38] ist jedoch bekannt, daß Sauerstoffatome unterhalb einer kritischen Temperatur
Tk aufgrund einer attraktiven Wechselwirkung in Inseln aggregieren.
Das bedeutet, daß die Sauerstoffatome nicht zufällig verteilt sind, sondern in
Abhängigkeit von Temperatur und Bedeckungsgrad eine gewisse Ordnung
aufweisen. Nach Experimenten von GLAND und KOLLIN [39] gibt es Hinweise
darauf, daß die Oxidation von CO nur an den Rändern von diesen Sauerstoffinseln
stattfindet. Schon früher fanden BARTEAU und MADIX [3] bei der CO-
Oxidation auf Pt(100)-(5x20) eine halbzahlige Reaktionsordnung in bezug auf die
Sauerstoffbedeckung, was sie ebenfalls mit einer Reaktion an den Rändern von
O-Inseln deuteten. Nach Untersuchungen von AKHTER und WHITE [40] schien
die CO-Oxidation auf Pt(111) jedoch völlig einheitlich zu verlaufen und es gab
keinen Hinweis auf die Bevorzugung der Inselränder.
Es gibt jedoch verschiedene Hinweise darauf, daß die Verteilung der
Sauerstoffatome einen entscheidenden Einfluß auf die Reaktionsgeschwindigkeit
hat, denn mehrere Autoren berichten von Unterschieden in der Reaktivität in
Abhängigkeit von der Präparation der Sauerstoffphase [3, 41-43]. Die Autoren
versuchten unterschiedliche Sauerstoffverteilungen herzustellen und fanden bei
der Begasung mit CO unterschiedliche Reaktionsraten. Dabei wurde von einer
Gruppe festgestellt, daß ungeordnete Sauerstoff-Phasen reaktiver sind, als geordnete
[41], während eine andere Gruppe aus ihren Ergebnissen schlußfolgerte, daß
unkoordinierte Sauerstoffatome eine geringere Reaktivität aufweisen als solche
mit O-Nachbarn [43].
Darüber hinaus scheint es einen Einfluß von Stufen und Defekten auf die
Reaktion zu geben [44, 45]. Der Einfluß von sogenannten aktiven Zentren auf
heterogen katalysierte Prozesse wurde schon von TAYLOR beschrieben, der der
Ansicht war, daß eine Oberfläche keine einheitliche katalytische Aktivität aufweist,
sondern daß die Aktivität von Strukturdefekten der Oberfläche bestimmt
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