Project Details
Projekt
Electrocatalytic activity of nanostructured electrodes
Applicant
Dr. Elizabeth Santos
Subject Area
Theoretical Chemistry: Electronic Structure, Dynamics, Simulation
Term
from 2010 to 2016
Project identifier
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 154607274
Wohldefinierte einkristalline Oberflächen zeigen für eine jeweilige Orientierung bestimmtes Verhalten und tragen wesentlich zum Verständnis grundlegender Vorgänge bei, wohingegen reale Systeme eine Fülle komplexer Strukturen und Eigenschaften besitzen. Nanostrukturierte Oberflächen weisen oft, im Vergleich zu ausgedehnten Einkristalloberflächen, veränderte chemische, mechanische oder elektronische Eigenschaften auf. Dies gilt insbesondere bei der Untersuchung ihrer katalytischen Aktivität. Um den Einfluss verschiedener Parameter systematisch zu untersuchen, werden einerseits gestufte Einkristalle und andererseits mit Fremdmetallen dekorierte Einkristalle betrachtet. Die Verwendung eines zweiten Metalls führt oft zu einer starken Veränderung der Eigenschaften von Nanostrukturen, welches hier auf wohl definierten einkristallinen Oberflächen abgeschieden und untersucht wird. Folgende Oberflächen sollen betrachtet werden:(i) Hoch indizierte vicinal gestufte Silbereinkristalle mit definierter Stufenkantendichte;(ii) Platin und Palladium dekorierte hoch indizierte vicinal gestufte Silbereinkristalle; Cluster von Pt und Pd auf glatten Silber- und Goldeinkristallen.Die Abscheidung der Fremdmetalle findet sowohl elektrochemisch aus dem Elektrolyten als auch mit der STM-Spitze statt. Als Testreaktion werden die Wasserstoffoxidation und die Wasserstoffentwicklung an den nanostrukturierten Oberflächen über einen weiten Temperaturbereich mit klassischen elektrochemischen Methoden und lokal mit der Spitze eines EC-STM untersucht. Der theoretische Teil wird von der Ulmer Gruppe mit einem neu entwickelten Ansatz übernommen. Der experimentelle Teil wird sowohl in Ulm als auch in München stattfinden. Der kombinierte theoretische und experimentelle Ansatz soll hierbei komplementär zum Verständnis der grundlegenden Vorgänge beitragen.
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Research Units
