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Januar

Bild des Monats Januar 2015

Rastertunnelmikroskopie-Aufnahmen der chemischen Reduktion dünner RuO2(110)-Streifen auf Ru(0001) mit Kohlenmonoxid

Dünne RuO2(110)-Schichten zeigen unter Sauerstoffatmosphäre hohe katalytische Wirkung, Kohlenmonoxid in Kohlendioxid umzuwandeln.  Im Falle des Fehlens von Sauerstoff in der Gasphase erfolgt die vollständige Zersetzung der katalytisch aktiven Oberflächenoxidschicht zu metallischem Ruthenium, das sich auf der Substratoberfläche abscheidet.
Die Abbildung zeigt zwei Rastertunnelmikroskopie-Aufnahmen der chemischen Reduktion dünner RuO2(110)-Streifen auf Ru(0001) mit Kohlenmonoxid bei 330 °C. Nach der Dosierung von 10 L CO  (linkes Bild) sind erste Löcher in der Oxidoberfläche sichtbar (A). Nach der Dosierung von 100 L CO (rechtes Bild) sind nur noch flache metallische Ru-Inseln (B) sowie einzelne unvollständig reduzierte Oxidreste vorhanden (C).
Aus den Höhen der neugebildeten Ru-Inseln kann auf die Dicke der Oxidschichten geschlossen werden. Da das abgeschiedene metallische Ru nicht ausreicht, um die Terrassenstruktur des Substrates wieder vollständig herzustellen, schließen wir daraus, dass das Oxid nicht einfach die Ru-Substratoberfläche überwächst, sondern die oberste Ru-Substratlage in das Oxid umgewandelt wird.

(Bild eingereicht von Dr. Benjamin Herd und Prof. Dr. Herbert Over)