Rastersondenmikroskopische Manipulation und Charakterisierung elektrokatalytischer Zentren

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Ziel des Vorhabens ist die Untersuchung von elektrokatalytischen Reaktionen an einzelnen reaktiven Zentren mit Abmessungen im Nanometerbereich. Dies erfolgt mit einem Instrument, das den Betrieb eines Rastertunnelmikroskops in Elektrolytumgebung (ECSTM) und eines elektrochemischen Rastermikroskops (SECM) quasi-simultan verbindet und z.Z. bei uns entwickelt wird. Mit diesem Gerät sollen lokale Reaktivitätsinformationen einzelnen topographischen Merkmalen zugeordnet werden. Die mit diesem Instrument zu untersuchenden Modellsysteme basieren auf geordneten Alkanthiolatschichten auf Goldoberflächen, in denen durch Coadsorption, sequentielle Belegung oder durch die STM-Spitze Defekte induziert werden. Diese Defekte sollen durch Metallabscheidung verstärkt werden. Je nach der Art und Größe der abgeschiedenen Metallcluster entstehen Strukturen unterschiedlicher Reaktivität. Einzelne der so erzeugten Cluster sollen durch an der SECM-Sonde erzeugte Oxidationsmittel wieder aufgelöst werden. Durch Kombinationen dieser Strategien wird die Präparation individueller katalytischer Zentren angestrebt. Sie sollen nachfolgend mit STM bzgl. der Topographie und mit SECM in bezug auf ihre Reaktivität charakterisiert werden.