Adsorbatphasen und Reaktionskinetik auf oxidierten Katalysatoroberflächen

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Die Oxidbildung auf der Oberfläche von Katalysatoren kann zu dramatischen Veränderungen der Reaktionsraten führen. Anhand des Beispiels der CO-Oxidation auf oxidierten Rutheniumkatalysatoren soll der bisher weitgehend unbekannte Einfluß von Druck und Temperatur auf die mikroskopischen Elementarprozesse der Reaktanden und auf die Struktur der Oxidoberfläche untersucht werden. Hierzu wird zunächst ein Adsorbatphasendiagramm im gesamten, experimentell zugänglichen (T,p)-Phasenraum erstellt und speziell auf die mikroskopische Struktur der Oberfläche unter für die Katalyse besonders interessanten Phasenkoexistenzbedingungen eingegangen. Zur Analyse der Reaktivität wird die Kinetik der einzelnen Elementarprozesse besonders auch im Hinblick auf die auf einer realen Oberfläche vorhandenen Defekte berechnet. Durch die schlussendliche Berücksichtigung des Wechselspiels aller einzeln studierten Prozesse kann die makroskopische Reaktivität der Oxidoberfläche für beliebige Druck und Temperaturbedingungen ermittelt werden.