Münster 1999 – wissenschaftliches Programm

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O: Oberflächenphysik

O 8: Adsorption an Oberfl
ächen (II)

O 8.7: Vortrag

Montag, 22. März 1999, 17:45–18:00, S10

Adsorption von Ethylbenzol, Styrol und Wasser auf unpromotierten und kaliumdotierten epitaktischen Eisenoxid Modellkatalysatorfilmen — •Christian Kuhrs, Andreas W Munz und Werner Weiss — Fritz-Haber-Institut der Max-Planck-Gesellschaft
Faradayweg 4-6
14 195 Berlin

Die technische Dehydrierung von Ethylbenzol zu Styrol wird unter Zugabe von Wasserdampf über kaliumdotierten Eisenoxidkatalysatoren durchgeführt. Zur Klärung des Reaktionsmechanismus auf atomarer Ebene werden einkristalline Schichten verschiedener Eisenoxidphasen hergestellt. Die Oberflächenstrukturen und chemischen Zusammensetzungen dieser Modellsysteme werden mit LEED und STM untersucht, die Adsorption der an der Styrolsynthese beteiligten Gase mit TDS. Bei allen untersuchten Gasen findet auf den rein sauerstoffterminierten FeO(111) Oberflächen eine Physisorption statt. Auf mit Eisenkationen bzw. Kaliumkationen terminierten Fe₃O₄(111), Fe₂O₃(0001) und K_xFe_yO_z Oberflächen werden molekulare Chemisorption für Ethylbenzol und Styrol sowie dissoziative Chemisorption von Wasser beobachtet. Das relative Verhältnis der Desorptionsenergien von Styrol und Ethylbenzol nimmt von Fe₃O₄ zu Fe₂O₃ und K_xFe_yO_z ab. Durch Extrapolation der Oberflächenbedeckungen auf Reaktionsbedingungen ergibt sich daraus, daß das Reaktionsprodukt Styrol auf Fe₃O₄(111) 90 Prozent aller Chemisorptionsplätze blockiert, auf K_xFe_yO_z nur 20 Prozent. Dieses Ergebnis bestätigt die experimentell beobachtete größere katalytische Aktivität von K_xFe_yO_z und Fe₂O₃ im Vergleich zu Fe₃O₄.