Kontrolle heterogener Katalyse mittels Unter‐Oberflächen‐Sauerstoff

KURZFASSUNG Rhodiumoberflächen spielen eine wichtige Rolle in der heterogenen Katalyse, was zu intensiver Forschung hinsichtlich ihrer Reaktivität geführt hat. Von großem Interesse ist insbesondere die Oxidation von CO, bei der verschiedene Sauerstoffspezies an der Oberfläche die katalytische Aktivität beeinflussen können. Unter bestimmten Bedingungen kann Rhodium auch eine Unter‐Oberflächen‐Sauerstoffspezies (engl. „subsurface oxygen“, O sub ) beherbergen, was die Reaktionsdynamik zusätzlich beeinflusst. In dieser Arbeit werden Molekülstrahl‐Oberflächen‐Streuexperimente, Ionen‐Imaging und Ultrahochvakuum Methoden kombiniert, um den Einfluss von O sub während der CO‐Oxidation an Rh‐Einkristalloberflächen zu untersuchen. Bei der Oxidation von CO an einer (2 × 1)‐O‐Adsorbatschicht ohne O sub beobachten wir hyperthermische Geschwindigkeitsverteilungen des desorbierenden CO 2 , was auf eine signifikante Energiefreisetzung entlang der Translationskoordinate direkt aus dem Übergangszustand hinweist. Im Gegensatz hierzu induziert O sub thermische Geschwindigkeitsverteilungen. DFT‐Rechnungen deuten auf die Bildung eines chemisorbierten Zustands in Gegenwart von O sub hin, welcher energetisch bevorzugt ist und das CO 2 ‐Produkt so lange transient bindet, dass eine Thermalisierung möglich ist.