Page - 98 - in Strukturaufklärung durch Mobilitätsmessungen an massenselektierten Clusterionen in der Gasphase

7. Zusammenfassung und Ausblick der experimentell beobachteten Ankunftszeitverteilungen und damit geringeren Un- sicherheiten in den Mobilita¨ten ermo¨glichen. Weiterhin wurden Ionenmobilita¨tsmessungen an Zinnclustern durchgefu¨hrt. Die ex- perimentellen Mobilita¨ten der kationischen Cluster mit n = 2− 15 Atomen sind in guter U¨bereinstimmung mit publizierten Werten. Daru¨ber hinaus wurden basie- rend auf quantenchemischen Rechnungen den jeweiligen Clustern erstmals eindeu- tige molekulare Strukturen zugeordnet. Ab einer Anzahl von n= 5 Atomen bilden Zinncluster-Kationen dreidimensionale Strukturen, die bei gro¨ßeren Clustern ab einer Gro¨ße von Sn+13 als aus zwei Untereinheiten verknu¨pfte Objekte beschrieben werden ko¨nnen. Das Sn+12 bildet eine Struktur aus, die als gefu¨lltes Ikosaeder, mit einer feh- lenden Ecke, beschrieben werden kann. Hier findet man ein Strukturmotiv, das auch im Festko¨rper auftritt. Mithilfe von Fragmentationsspektren wurden Ru¨ckschu¨sse auf die Stabilita¨t der Zinncluster-Kationen gezogen. Dazu wurden Fragmentationen in Abha¨ngigkeit der Kollisionsenergien aufgenommen. Kleinere Cluster sind dabei ge- nerell stabiler als gro¨ßere. Ab einer Gro¨ße von Sn+12 findet man keinen dominanten Monomerverlust und somit sequenziellen Zerfall. Statt dessen deuten die aufgenom- menen Spektren bei verschiedenen Energien eher auf ein Auseinanderbrechen der Cluster in zwei nahezu gleich große Teile hin. EbensowiebeidenKationenkonntenMobilita¨tenunddamitQuerschnittederanioni- schen Zinncluster experimentell bestimmt und mit Test-Strukturen aus quantenche- mischen Rechnungen verglichen werden. Allerdings war es nicht mo¨glich, Zinncluster- Anionen ab einer Gro¨ße von 12 Atomen unfragmentiert in die Driftzelle zu injizieren. Sie konnten aber als Fragmente gro¨ßerer Cluster erhalten werden. Ionenmobilita¨ten und Querschnitte wurden aus diesen Fragmenten bestimmt. Bei einem Vergleich mit den Kationen fa¨llt auf, dass auch hier eine A¨nderung der Topologie zu dreidimen- sionalen Strukturen zwischen vier- und fu¨nfatomigen Clustern auftritt. Außerdem ko¨nnen bei allen Clustergro¨ßen a¨hnliche Strukturmotive erkannt werden, die jeweils, wegen der um zwei Elektronen reicheren Anionen, etwas modifiziert vorliegen, zum Beispiel bildet auch das Sn–12 ein Ikosaeder, das dieses Mal hohl ist. Bei der Injektion in die Driftzelle beobachtet man bei den Anionen deutlich sta¨rkere Fragmentation als bei den Kationen. Im Bereich zwischen 12 und 25 Atomen ist erneut ein Ausein- anderbrechen in zwei nahezu gleich große Teile zu beobachten. Als besonders stabile Zerfallsprodukte zeichnen sich das neutrale Sn7 sowie Sn + 7 und Sn – 10 aus! Die vorgestellten Ionenmobilita¨tsmessungen wurden alle bei einer Temperatur von 300K vorgenommen und weisen jeweils nur einen Peak in der Ankunftszeitverteilung auf. Dies bedeutet allerdings nicht zwangsla¨ufig, dass nur ein Isomer vorliegt. Wenn die Umwandlung mehrerer Isomere ineinander schnell auf der Zeitskala des Experi- ments geschieht, ist ebenfalls nur ein einzelnes Feature in der Ankunftszeitverteilung zu beobachten. Tiefe Temperaturen ko¨nnen die Isomerisierungskinetik ausfrieren und erlaubten zum Beispiel die Unterscheidung von zwei unterschiedlichen Isomeren von 98