3. Co-Oxidation auf Pt(111)

Die Änderung der Aktivierungsenergie ΔE ∗ infolge eines O-Nachbarn ist nach
den obigen Überlegungen eng mit der Wechselwirkungsenergie ε verbunden. Die
beiden Größen sind identisch, wenn die benachbarten Sauerstoffatome lediglich
den Ausgangszustand der Reaktion beeinflussen, jedoch keinen Einfluß auf den
Übergangs- oder Endzustand ausüben. In erster Näherung wird daher der
Unterschied in der Aktivierungsenergie ΔE ∗ eines Atoms mit n O-Nachbarn im
Vergleich zum unkoordinierten Fall gleich nε gesetzt. Diese Vorgehensweise findet
sich auch in ähnlichen Modellen in der Literatur wieder [85-89]. In Kapitel
3.7.4.3 wird der Unterschied der Größen ΔE ∗ und ε noch diskutiert.
Die Reaktivität eines Sauerstoffatoms ist demnach eine Funktion der
Koordinationszahl. Die Reaktionsrate rn der O-Atome mit n Nachbarn ist durch
einen ARRHENIUS-Term gegeben, der die Reaktionsbarriere EA für ein unkoordiniertes
O-Atom enthält, erweitert mit einem Term, der die zusätzliche
Aktivierung durch die Wechselwirkung mit benachbarten O-Atomen beschreibt:
E n E
rn = k⋅
−
kT kT
⎛ A ⎞ ⎛ ⋅Δ
exp⎜ ⎟⋅exp⎜
⎝ ⎠ ⎝
B B
∗
⎞
⎟
⎠
(3.12)
ΔE ∗ ≈ ε (3.13)
k hat die Bedeutung einer Geschwindigkeitskonstanten.
Das Modell wird also dahingehend verändert, daß die O-Atome nun eine
Koordinationsabhängigkeit in der Reaktionswahrscheinlichkeit zeigen - die übrigen
Schritte bleiben unverändert.
3.7.4.2 Ergebnisse des zweiten Modells
Das Ergebnis der Simulation ist in Abb. 3-14 gezeigt. Nach der Startphase zur
Erzeugung der Verteilung der O-Atome läuft die Reaktion zwischen CO und O
nun derart ab, daß glatte Ränder gebildet werden, die bevorzugt entlang
dichtgepackter Reihen verlaufen. Ein Vergleich mit Abb. 3-2 zeigt, daß die
Simulation den Reaktionsverlauf qualitativ gut wiedergibt.
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