Regensburg 1998 – wissenschaftliches Programm

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O: Oberflächenphysik

O 11: Poster (I)

O 11.73: Poster

Montag, 23. März 1998, 19:30–22:30, Bereich C

Ultradünne geordnete CeO₂-Schichten auf Pt(111): LEED und Photoemissionsexperimente an Modellkatalysatoren — •U. Berner und K.D. Schierbaum — Institut für Physikalische und Theoretische Chemie, Universität Tübingen

Cerdioxid-Katalysatoren, die durch Oxidation von PtCe-Legierungen hergestellt werden, zeigen eine hohe Aktivität für die CO-Oxidation; dies wird auf die relativ hohe Konzentration an Fehlstellen im Sauerstoffteilgitter und damit von Ce³⁺-Ionen zurückgeführt. Nach einer vergleichbaren Methode haben wir auf Pt-Einkristalloberflächen geordnete CeO₂-Schichten hergestellt: Beim Heizen amorpher Ceroxid-Filme, die durch Elektronenstrahlverdampfen von CeO₂ auf Pt(111) präpariert werden, im UHV, bilden sich Domänen zweier Oberflächenlegierungen PtCe_2+x- und PtCe₃ (im LEED: (2x2)+(2x2)R30^∘). Oxidation mit O₂ (6x10⁻⁵ mbar) bei 1000 K führt zu einer geordneten, Ce³⁺-haltigen CeO₂-Schicht mit einer (1,4x1,4)-Überstruktur auf Pt(111) 1x1. Die Analyse der mit XPS bestimmten Ce3d-Rumpfniveaus ergibt eine Unterstöchiometrie von 0,21. Valenzbandspektroskopie bei 120 eV Photonenenergie (DL, Station 4.1) ermöglicht den besonders empfindlichen Nachweis des für Ce³⁺ charakteristischen besetzten Ce4f-Zustand in der Bandlücke 1.5 eV unterhalb der Fermienergie. Adsorption von NO₂ erniedrigt dessen Intensität, H₂O erhöht sie und CO-Exposition zeigt einen von der Vorgeschichte abhängigen Einfluß. Diese Effekte erklären bestimmte Teilschritte chemischer Oberflächenreaktionen in Abgaskatalysatoren.