Reaktivitätsstudien zur Aktivierung kleiner Kohlenwasserstoffe an ...

3.4. Erste Reaktivitätsstudien mit Nickelclustern
Wasserstoff stattfindet. Die intakte Adsorption und die Reaktion unter Abspaltung von einem
Molekül Wasserstoff sind in geringerem Maße nicht auszuschließen. Als Nebenprodukt tritt
die Reaktion des Clusters mit Ethanol unter Wasserbildung auf.
Ni + 4 + CH 3CH 2OH → [Ni 4(C 2H 2O)] + + 2H 2 (3.80)
Ni + 4 + CH 3CH 2OH → [Ni 4(H 2O)] + + C 2H 4 (3.81)
Das stärkste Reaktionsprodukt von Ni + 5 ist die Bildung eines formal H 2O-haltigen Clusters.
Zusätzlich wird die Reaktion mit Ethanol unter Abspaltung von zwei Molekülen Wasserstoff
beobachtet. Anhand der Verhältnisse der Isotopenintensitäten wird deutlich, dass auch die
intakte Adsorption und die Reaktion unter Abspaltung von einem Molekül Wasserstoff in
geringerem Maße nicht auszuschließen ist.
Ni + 5 + CH 3CH 2OH → [Ni 5(H 2O)] + + C 2H 4 (3.82)
Ni + 5 + CH 3CH 2OH → [Ni 5(C 2H 2O)] + + 2H 2 (3.83)
Ein Trend ist deutlich zu erkennen, die Reaktivität ist für das Monomer und Dimer deut-
Ni + n + CH 3CH 2OH →
n kSumme/s −1 krel/s −1 Nebenprodukte krel/s −1
1 1,53 [Ni 1(CH 3CH 2OH)] + , [Ni 1(C 2H 4O)] + 1,4
[Ni 1(H 2O)] + 0,1 [Ni 1(O 2)] + 0,03
2 0,97 [Ni 2(CH 3CH 2OH)] + , [Ni 2(C 2H 4O)] + 0,25
[Ni 2(C 2H 2)] + 0,59
[Ni 2(H 2O)] + 0,12
3 0,3 [Ni 3(CH 3CH 2OH)] + 0,13 [Ni 3(H 2O)] +
4 0,17 [Ni 4(C 2H 2O)] + 0,15
([Ni 4(CH 3CH 2OH)] + , [Ni 3(C 2H 4O)] + )
[Ni 4(H 2O)] + 0,02
5 0,4 [Ni 5(C 2H 2O)] + 0,18
([Ni 5(CH 3CH 2OH)] + , [Ni 5(C 2H 4O)] + )
[Ni 5(H 2O)] + 0,22
Tabelle 3.21.: Relative Geschwindigkeitskonstanten der Reaktion von Nickelcluster-Kationen
mit Ethanol bei einem Reaktionsgasdruck von 5x10 −9 mbar.
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