Reaktivitätsstudien zur Aktivierung kleiner Kohlenwasserstoffe an ...

3. Ergebnisse
Da im zweiten Reaktionsschritt der Cobaltcluster-Anionen mit Benzol eine Vielfalt von Pro-
dukten entsteht und das Signal/Rauschen Verhältnis der Messungen nicht ausreichte, war es
nicht möglich, den zweiten Reaktionsschritt quantitativ auszuwerten. Für den mittleren Clus-
tergrößenbereich zeigten sich auch Produkte mit partieller Dehydrierung. Durch die Adsorp-
tion eines weiteren Benzolmoleküls wird zum zweiten mal die Adsorptionsenthalpie frei. Die
Energie reicht nun scheinbar aus, die Barriere zu überwinden, was zu einer Aktivierung führt.
Es bilden sich starke Cluster-Kohlenstoffbindungen aus. Je nach Energiegewinn kann es zu
vollständiger oder partieller Dehydrierung kommen.
Zusammenfassend zeigt sich für Cobaltcluster folgendes Reaktionsverhalten: Kationen ad-
sorbieren Benzol ausschließlich intakt, siehe Abbildung 3.8 a). Anionen dagegen reagieren
größenabhängig unter vollständiger Dehydrierung oder intakter Adsorption des Benzols, nach
Abbildung 3.8 b).
Abbildung 3.8.: Reaktionsschema von Cobaltcluster-Kationen a) und Cobaltcluster-Anionen
b) mit Benzol.
Die über die verschiedenen Messreihen gemittelten absoluten Geschwindigkeitskonstanten
sind in Abbildung 3.9 dargestellt. Ein Trend für die Cobaltcluster-Anionen wird offensicht-
lich, die absolute Geschwindigkeitskonstante für die vollständige Dehydrierung des Benzol
sinkt, kabs für die intakte Adsorption steigt hingegen an. Die Geschwindigkeitskonstanten im
untersuchten Größenbereich sind ladungsabhängig. Die Anionen adsorbieren Benzol um fast
eine Größenordnung langsamer als die Kationen, aber Anionen vermögen zu aktivieren, Ka-
tionen dagegen nicht. Bei anderen Metallen, z. B. Niob, ist bereits gezeigt worden, dass sich
40