Project Details
Projekt
Electrocatalysis at tangentially strained surfaces of bimetallic systems
Applicant
Dr. Ludwig A. Kibler
Subject Area
Physical Chemistry of Solids and Surfaces, Material Characterisation
Term
from 2010 to 2017
Project identifier
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 154607274
Der Einfluss von Tangentialdehnung oder -kompression (Strain) auf die Aktivität für einfache elektrokatalytische Reaktionen wird mithilfe von pseudomorphen Monolagen, die elektrochemisch auf unterschiedlichen Substraten abgeschieden sind, untersucht. In diesem Fall ist die geometrische Struktur durch die Gitterkonstanten des Substratmaterials gegeben. Alternativ wird die Tangentialdehnung durch Segregation ein und derselben Komponente von bimetallischen PtxRu1-x(111) oder PtxRu1-x(0001)-Legierungseinkristallen unterschiedlicher Volumenzusammensetzung verändert. Reine Platinoberflächen mit unterschiedlichem Atomabstand werden auf diese Weise mit PtRu-Legierungseinkristallen erhalten. Diese Modellsysteme werden durch induktives Heizen und kontrolliertes Abkühlen in reduzierender Gasatmosphäre erhalten. Zusätzlich zur elektrochemischen Charakterisierung durch zyklische Voltammetrie und in situ-Rastertunnelmikroskopie werden kinetische Parameter für Sauerstoffreduktion durch Impedanzspektroskopie erhalten. Die elektrochemische Abscheidung von pseudomorphen Palladium-Monolagen auf diesen Pt-reichen Oberflächen mit unterschiedlicher Tangentialdehnung wird bereits existierende Untersuchungen von pseudomorphen Palladium-Monolagen erweitern. Der geometrische Effekt kann dabei praktisch isoliert betrachtet werden, weil Palladium dann immer nur von Platin mit unterschiedlicher Gitterkonstante benachbart ist. In diesem Fall wird die Kinetik der Wasserstoffentwicklung untersucht. Außerdem sollen andere interessante bimetallische Systeme gefunden werden, die es erlauben, den Einfluss von Tangentialdehnung zu untersuchen. Zum einen sollen preiswerte Substrate wie Kupfer auf die Stabilität untersucht werden, nachdem Fremdmetall als Monolage abgeschieden ist. Zum anderen soll versucht werden Monolagen aus vermeintlich inertem Material wie Gold herzustellen, die für bestimmte elektrokatalytische Reaktionen nach Dehnung oder Streckung aktiver werden.
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