Zusammenfassung
Es wurden die beiden Systeme Rhodium
auf Graphit(0001) und Rhodium auf Rhenium(0001) vorgestellt, die sich in
bezug auf die Wechselwirkungen der Einzelkomponenten deutlich voneinander
auf Graphit(0001) und Rhodium auf Rhenium(0001) vorgestellt, die sich in
bezug auf die Wechselwirkungen der Einzelkomponenten deutlich voneinander
unterscheiden. Das Bindeglied zwischen beiden bildet das Rhodium, das auf
dem Graphit weitgehend unbeeinflußt vom Trägermaterial dreidimensionale
kugelförmige Agglomerate bildet (VW Mechanismus), während es
auf Rhenium zu einer starken Wechselwirkung mit dem Substrat kommt (pseudo
FM Mechanismus).
Rhodium zeigt keinerlei Tendenzen, die Graphit - Oberfläche zu
benetzen, und wächst in dichtgepackten fraktalen Inseln auf. Es läßt
sich an ihm sehr gut der Übergang von dem nichtmetallischen zum metallischen
Zustand des Deponats beobachten. Aus diesem Grunde wurden die Untersuchungsmethoden
STM, um die Morphologie des wachsenden Materials zu klären, und XPS
und UPS, um die Änderung der elektronischen Struktur zu verfolgen,
eingesetzt. Dieser komplementäre Ansatz führt zu einem relativ
geschlossenen Bild und verbindet physikalische mit chemischen Gesichtspunkten.
Besonders Untersuchungen der Struktursensitivität chemischer Reaktionen
an den Rhodiumpartikeln wären eine wichtige und notwendige Fortsetzung
der hier durchgeführten Experimente, um die Rh Partikel im Hinblick
auf ihre katalytische Aktivität zu charakterisieren. Hierzu könnten
besonders UPS - und TDS Untersuchungen der Reaktanden nützlich sein.
Die Produktausbeute und der sich mit Inselgröße und Reaktionsbedingungen
ändernde Wirkungsgrad des Rh - Katalysators ließe sich unter
Verwendung eines Gaschromatographen bestimmen. Die Präparation könnte
in einer Hochdruckzelle stattfinden und so die Drucklücke zwischen
UHV Experiment und den Realbedingungen industrieller Reaktionen schließen
oder verkleinern helfen.
Eine weitere interessante Beobachtung ist die substratinduzierte, durch
dessen Topographie bedingte und dadurch beeinflußbare Struktur des
Rhodiums. Die hohe Mobilität des Rhodiums führt schon bei Raumtemperatur
zu einem Einfang durch die Stufenkanten, was zu der Bildung von langen
Rhodiumketten führt. Dies könnte dazu genutzt werden, um dünne
leitende metallische Fäden zu erzeugen. In diesem Zusammenhang müßten
Leitfähigkeitsmessungen durchgeführt und ein entsprechendes Design
der Oberfläche vorgenommen werden.
Auch die magnetischen Eigenschaften des entstehenden Festkörpers
sind von Bedeutung. Photoemissionsexperimente würden zu der Klärung
mit beitragen. Dieser Aspekt ist bezüglich des bimetallischen Systems
noch interessanter. Besonders wenn die Bildung der Legierung mitberücksichtigt
wird, und die daraus resultierenden magnetischen, elektronischen und strukturellen
Änderungen des Films. Um die Ausbildung der Legierung eingehender
zu studieren müßten die Änderungen der Austrittsarbeiten
mit der Rhodiumdeposition durchgeführt werden. Mit dem STM wäre
wahrscheinlich eine weitere Klärung der Legierungsschichten nicht
möglich. Die Austrittsarbeiten der beiden Materialien sind sehr ähnlich,
so daß der chemische Kontrast in den Rastertunnelbildern sehr gering
ist. Die Möglichkeit die beiden Atomsorten im STM Bild zu unterscheiden
ist damit stark eingeschränkt. Allerdings würden rastertunnelmikroskopische
Untersuchungen der Hochtemperaturfilme wichtige Informationen über
die Filmmorphologie und das Diffusionsverhalten liefern. Außerdem
könnte die Temperaturabhängigkeit der Inselform und damit die
Kinetik der Keimbildung und des Wachstumsmechanismus eingehender studiert
werden.
Wichtig wären auch weitere Metalldesorptionsexperimente, in denen
die Heizrate variiert werden sollte, um eine genauere Bestimmung der Desorptionstemperaturen
und des Frequenzfaktors zu ermöglichen. Darüber hinaus können
wahrscheinlich weitere Desorptionszustände für die verschiedenen
Rh Schichten aufgelöst werden. Allerdings erschwert die hohe Desorptionstemperatur
des Rhodiums die Aufnahme der Spektren ganz erheblich.
Um weitere Informationen über die Wechselwirkung beider Metalle
zu erhalten könnten UPS - Experimente durchgeführt werden. Die
Entwicklung der Valenzbänder und ihre gegenseitige Beeinflussung ständen
dabei im Mittelpunkt. Da die durchgeführten XPS Untersuchungen zu
unempfindlich waren, müßten sie z. B. an einem Synchrotron wiederholt
werden, um eine bessere Auflösung zu ermöglichen und die eventuell
vorhandenen Verschiebungen der Bindungsenergien nachzuweisen.
Zur Beurteilung seiner katalytischen Aktivität sollten weitere
Gasadsorptionsexperimente als Funktion der Rhodiumbedeckung an dem bimetallischen
System durchgeführt werden. Besonders interessant sollten diese Untersuchungen
bezüglich der Dissoziation des Kohlenmonoxids auf der rhodiumbedeckten
Rheniumoberfläche. HREELS - und IR Experimente könnten die
Frage klären, ob die Dissoziation durch die spezifischen Eigenschaften
des Bimetallsystems ist, oder ob der Vorgang innerhalb unserer TDS Experimente
rein thermisch induziert ist. In diesem Zusammenhang wäre auch die
Variation der CO - Adsorptionstemperatur sinnvoll. |
