Wasserstoffchemisorption an einfachen Metallclustern - KOPS ...

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Wasserstoffchemisorption an einfachen Metallclustern - KOPS ...

2.1. Metallhydride

Abbildung 2.4.: Links: a) Die Pd(111)-Oberfläche, die fast mit einer ganzen Monolage Was-

serstoff bedeckt bei 65 K Temperatur. Die hellen Stellen haben keinen Wasserstoff angelagert.

b) Vergrößerung des Bildes zur Darstellung der (1x1) Geometrie mit Wasserstoff. c) Struk-

turmodell der Wasserstoffplätze [40, 42].

Rechts: a) Ein 4x4 nm 2 großer Ausschnitt aus einem STM-Bild der Ru(110)-Oberfläche. Die

hellen Stellen sind H-Fehlstellen. Es bildet sich eine(2x2)−3H-Phase. b) Die schematische

Darstellung von a). Der Wasserstoff befindet sich an dreizähligen Stellen, schwarze Punkte.

Die weißen Kreise stellen die fcc-Oberfläche des Rutheniums dar. Die grauen Spots entspre-

chen den weißen Fehlstellen in a). Rechts unten die Einheitszelle der Phase [43].

Die freien Zustände der d-Orbitale an der Fermikante sind ausschlaggebend, ob eine Dis-

soziationsbarriere vorhanden ist oder nicht. Die s-Elektronen des Metalles gehen an der

Oberfläche in d-Zustände über. Durch sie die kann bei Annäherung eines H2-Moleküls der

bindende 1σg-Zustand besetzt werden und zur direkten Dissoziation führen [44].

Norskov et al. stellten Überlegungen über den indirekten Dissoziationskanal an der Mg(0001)-

Oberfläche an; dabei nimmt das gesamte Molekül erst einen Larvenzustand direkt an der

Oberfläche ein, um dann von dort aus zu dissozieren [45].

Harris verwies auf die Möglichkeit einer Phononenkopplung der Oberfläche mit der Schwin-

gung des H2-Moleküls, die ebenfalls zu eine indirekten Dissoziation führen könnte [46].

Elektronische Struktur

Zur Untersuchung der elektronischen Struktur von Oberflächen und deren Veränderung

durch adsorbierte Gase bietet sich die Photoelektronenspektroskopie in verschiedenen Ener-

giebereichen, XPS und UPS, an. Die oben genannten Übergangsmetallen Pd, Ni, Pt, Ru,

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