Untersuchung der Wechselwirkungen von Wassermolekülen mit verschiedenen molekularen Adsorbaten auf Metalloberflächen
Die Untersuchung von molekularen Adsorbaten auf Metalloberflächen und ihren physiko-chemischen Reaktionen ist hinsichtlich der Anwendungsmöglichkeiten für z.B. Brennstoffzellen, Halbleiterindustrie, Umweltchemie und Katalyse von hohem Interesse. Der Einblick in die molekularen Wechselwirkungen von Adsorbaten mit Wassermolekülen ist ein erster Schritt zum Verständnis von chemischen Prozessen an Oberflächen und hilft bei der Modifikation der Benetzungseigenschaften der Materialien.
Während die Wechselwirkungen von Adsorbaten mit Metalloberflächen vielfach untersucht wurden, ist bislang nur wenig über den Einfluss von Wasser in solchen Systemen bekannt. Ziel dieses Projektes ist die Untersuchung der intermolekularen Wechselwirkung von Wasser mit verschiedenen Adsorbaten, wie z.B. Sauerstoff, HCl, Nukleinbasen und Metalloporphyrinen, auf unterschiedlich orientierten Metalloberflächen (fcc(111), fcc(110), fcc(100)) mithilfe der Rastertunnelmikroskopie.
Zusätzlich wird untersucht, wie die Struktur solcher Molekülgemische und deren Wachstum auf verschiedenen Oberflächen beeinflusst wird durch Faktoren wie z.B. Stufenkanten auf der Oberfläche oder Variation der Präparationstemperatur.
Abbildung 1: STM-Aufnahme einer mit Sauerstoff präparierten Ru(0001) Oberfläche bei 140 K. Die adsorbierten Wassermoleküle befinden sich zwischen den Sauerstoffreihen auf der Oberfläche. Ru-Atome sind in gelb dargestellt, Oberflächen-Sauertoff in rot und das Sauerstoffatom des Wassermoleküls in blau [Sabine Maier, Phys. Rev. B 82, 075421 (2010)].