Elektrische Feldeffekte in der Wechselwirkung von Molekülen mit Grenzflächen

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In diesem Projekt sollen die theoretischen Grundlagen der Behandlung von elektrischen Feldern an Grenzflächen untersucht werden. In den letzten Jahren hat es bedeutende Fortschritte in der quantenchemischen Beschreibung der Wechselwirkung von Molekülen mit Oberflächen gegeben. In der Oberflächenchemie und -physik hat sich dabei eine äußerst fruchtbare Zusammenarbeit zwischen Experiment und Theorie ergeben. Diese Untersuchungen beschränken sich allerdings meistens auf die fest-gasförmig Grenzfläche. In der Elektrochemie geschehen die relevanten Reaktionen aber an der fest-flüssig Grenzfläche gewöhnlicherweise in der Anwesenheit eines elektrischen Feldes. Während es inzwischen experimentelle Methoden zur mikroskopischen Aufklärung von Prozessen an der festflüssig Grenzfläche gibt, steckt die theoretische Beschreibung solcher Prozesse mit Elektronenstrukturmethoden noch in den Kinderschuhen. Ziel dieses Projekts ist es, im Rahmen eines Forschungsfreisemesters die methodischen Grundlagen zu entwickeln, die eine zuverlässige Beschreibung von elektrischen Feldern an Grenzflächen im Rahmen der Dichtfunktionaltheorie gestatten. Dies wird die mikroskopische Behandlung von Reaktionen ermöglichen, wie sie z.B. bei Brennstoffzellen und in der Elektrokatalyse vorkommen.