Hamburg 2001 – wissenschaftliches Programm

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O: Oberflächenphysik

O 23: Oxide und Isolatoren (I)

O 23.3: Vortrag

Dienstag, 27. März 2001, 16:45–17:00, M

Präparation Kalium-promotierter Eisenoxidfilme als Modellkatalysatoren — •Wolfgang Ranke, Yvonne Joseph, Guido Ketteler und Christian Kuhrs — Fritz-Haber-Institut der MPG, Faradayweg 4-6, 14195 Berlin

Kalium-promotierte Eisenoxidkatalysatoren werden bei einer Reihe großtechnisch wichtiger Prozesse eingesetzt. Wir haben Kalium bei 200 K auf epitaktische Fe₃O₄ Filme einkristalliner Qualität aufgedampft, anschließend getempert und mit XPS, LEED und Thermodesorption untersucht. Bereits bei 300K gehen erhebliche Mengen Kalium eine Festkörperreaktion mit dem Oxidsubstrat ein und bilden unter Reduzierung von Fe³⁺ zu Fe²⁺ K-Oxide. Bei etwa 600K tritt sogar Fe⁰ auf. Bei 700K ist der ganze Film zur einheitlichen Phase KFeO₂ umgesetzt. Ab 800K verarmt das Volumen des Films unter Bildung von K₂Fe₂₂O₃₄, wobei zunächst eine KFeO₂ Oberflächenschicht zurückbleibt. Bei 970K entsteht eine wohlgeordnete KFe_xO_y-(2x2) LEED- Struktur mit geringem K-Gehalt im Volumen und etwa 4 K- Atomen auf der Oberfläche pro (2x2) Einheitszelle. Der K-Austrag wird ab 800K durch die Gegenwart von Wasser beschleunigt.