Adsorbat-modifiziertes Wachstum ultradünner Seltenerdoxid ... - E-LIB
Adsorbat-modifiziertes Wachstum ultradünner Seltenerdoxid ... - E-LIB
Adsorbat-modifiziertes Wachstum ultradünner Seltenerdoxid ... - E-LIB
Sie wollen auch ein ePaper? Erhöhen Sie die Reichweite Ihrer Titel.
YUMPU macht aus Druck-PDFs automatisch weboptimierte ePaper, die Google liebt.
5.4 Zusammenfassung und Ausblick<br />
nicht hauptsächlich an der Grenzfläche zwischen Metal und Oxid stattfindet, wie<br />
bis jetzt häufig angenommen wurde, sondern an unterschiedlichsten Bereichen der<br />
Ceroxid-Inseln abläuft, die wiederum unabhängig von der Größe und Form der Inseln<br />
sind. Zusätzlich konnte durch die Aufnahme von kontinuierlichen I(V)-Kurven<br />
die Reduktion des Ceroxids durch die zyklische Adsorption von Methanol in-situ<br />
verfolgt werden.<br />
Insgesamt zeigen die Ergebnisse zum <strong>Wachstum</strong> von Ceroxid auf Ruthenium(0001),<br />
dass durch die präzise Wahl der <strong>Wachstum</strong>stemperatur und des Sauerstoffhintergrunddrucks<br />
die Inselgröße und die Nukleationsdichte sowie die Anzahl und die<br />
Ausrichtung der Ceroxid-Rotationsdomänen bestimmt werden können. Weiterhin<br />
ist es möglich, durch die Substratoberflächenmorphologie die Ceroxid-Inselform aufgrund<br />
des <strong>Wachstum</strong>s nach dem Teppichmodell maßgeblich zu beeinflussen. Diese<br />
Erkenntnisse sollten wesentliche Auswirkungen auf die Grundlagenforschung und<br />
anwendungsbezogene Forschung an Ceroxid-basierten Katalysatoren haben. Zum<br />
einen kann das vertiefte Verständnis der Abhängigkeit zwischen der Oberflächenstruktur<br />
von Ceroxid und den Präparationsbedingungen helfen verbesserte Modellkatalysatoren<br />
herzustellen, um den Zusammenhang zwischen der Reaktivität von<br />
chemischen Reaktionen und der Oberflächenstruktur des Modellkatalysators grundlegend<br />
aufklären zu können und somit die fundamentalen katalytischen Prozesse<br />
noch detaillierter und grundlegender zu verstehen. Zum anderen offenbart die Kontrolle<br />
über die Struktur von Ceroxid auf Ru(0001) die Möglichkeit, die Reaktivität<br />
des Modellkatalysators gezielt zu beeinflussen. Da Oberflächendefekte wie z. B. Sauerstofffehlstellen<br />
oder spezielle Stufenkanten als katalytisch sehr reaktiv betrachtet<br />
werden, ist es durchaus vorstellbar, dass es durch die gezielte Beeinflussung der<br />
Oberflächenstruktur von Ceroxid auf Ru(0001), wie z. B. das <strong>Wachstum</strong> von ausgedehnten<br />
einkristallinen perfekt dreieckigen Inseln im Gegensatz zu kleinen Inseln mit<br />
einer hohen Nukleationsdichte und von Ceroxid-Rotationsdomänen, möglich ist, die<br />
Anzahl und Art der Defekte ganz gezielt zu beeinflussen und somit die Reaktivität<br />
des Modellkatalysators sehr detailliert einzustellen. Für die Grundlagenforschung an<br />
Ceroxid-basierten Modellkatalysatoren kann die Methode der zeitaufgelösten I(V)-<br />
Analyse dabei während der katalytischen Reaktion sowohl die Kristallstruktur und<br />
den Oxidationszustand des Ceroxids als auch die chemische Veränderung der Oberfläche<br />
des Substrates mit einer lateralen Auflösung im Nanometerbereich verfolgen.<br />
Dadurch sollten neue Einblicke in das Reduktions- und Oxidationsverhalten von<br />
inversen Modellkatalysatoren unter Reaktionsbedingungen möglich sein.<br />
Für weitere Studien im Rahmen der Grundlagenforschung an Ceroxid-basierten Modellkatalysatoren<br />
sollten die oben genannten Punkte aufgegriffen und systematisch<br />
untersucht werden. Um schließlich die Erkenntnisse aus den Studien an Modellkatalysatoren<br />
auf reale Katalysatoren zu übertragen und damit die Materiallücke zu<br />
schließen [42], könnten zunächst sputter-deponierte Ruthenium-Filme zum Einsatz<br />
kommen, um den Ruthenium-Einkristall in den Untersuchungen zu ersetzen. Durch<br />
weitere <strong>Wachstum</strong>sstudien von Ceroxid auf den gesputterten Rutheniumsubstraten<br />
könnte der Einfluss der Substratmorphologie weiter aufgeklärt werden. In einem wei-<br />
177