Tiefendifferenzierende XPS-Analyse der Oberflächenregion heterogener Katalysatoren

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Ziel ist die Erarbeitung und Anwendung einer neuen zerstörungsfreien Methodik zur quantitativen Analyse der Oberflächenregion realer heterogener Katalysatoren, die auf dem tiefendifferenzierenden Einsatz der Photoemission (Variation der Probentiefe) beruht. Durch Ermittlung der Änderungen von Elementverhältnissen bzw. des Oxidationszustandes senkrecht zur Probenoberfläche ("Tiefenprofile") soll eine korrekte Extrapolation dieser Eigenschaften auf die äußere Oberfläche ermöglicht werden. Weiterhin sollen Kriterien erarbeitet werden, die es gestatten, aus den experimentellen Tiefenprofilen unter Berücksichtigung morphologischer Eigenschaften (Oberflächenkrümmung, Anwesenheit segregierter Partikeln etc.) Aussagen über die Eigenschaften tieferer Schichten der Proben zu gewinnen. Die Variation der Probentiefe soll überwiegend durch Nutzung von Synchrotronstrahlung geschehen, daneben soll durch Verwendung unterschiedlicher Anoden in einem Laborinstrument (Zr Mz neben Al Ka und ggf. UPS) eine vereinfachte Labormethode entwickelt werden. Die tiefendifferenzierende XPS-Analyse soll u. a. dazu eingesetzt werden, Tiefenprofile des Reduktionsgrades bei der Reduktion binärer und ternärer Oxide zu charakterisieren - u. a. im Zusammenhang mit der temperaturprogrammierten Reduktion dieser Oxide - sowie Tiefenprofile von Elementverhältnissen bei Zeolithkatalysatoren zu studieren.