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Wasserstoffadsorptionseigenschaften von Palladiumclustern 141
Abbildung 118: Wasserstoffaufnahme von Palladiumclusterionen (+/−) als Funktion der Ladung
(oben) und isotopenabhängig (unten). Starke Fluktuationen der H-Menge sind im Größenbe-
reich von 30−45 Pd-Atomen zu beobachten. (Fehlergrenzen: ±2 1H- bzw. ±1 2D)
In Abbildung 119 sind experimentelle Beugungsmuster der Palladiumcluster mit n = 55,
95 und 147 Atome vergleichend ohne und nach Wasserstoffexposition dargestellt. Jede
Clustergröße steht stellvertretend für ein Strukturmotiv: Pd55−/+ zeigt eine ikosaedrische
Struktur, Pd147− besitzt eine fcc-Festkörperstruktur und Pd95− entspricht einem Vertreter
des dekaedrisch/fcc-Übergangsbereichs, in dem die Clustergeometrie möglicherweise
sensitiver auf Adsorbate reagiert. Für alle drei Fälle kann man konstatieren, dass keine
Veränderung der Pd−Pd-Bindungslängen eintritt (siehe hierzu Abbildung 111). Eine
Abweichung von ca. 1% entspricht der experimentellen Nachweisgrenze. Die Ergebnis-
se können als Beweis gewertet werden, dass keine Wasserstoffeinlagerungen unter den
experimentellen Bedingungen stattgefunden haben. Um eine mögliche kinetische Ener-
giebarrier für diesen Prozess auszuschließen, wurden in einem ersten Experiment die
Cluster vor dem Beugungsexperiment auf Raumtemperatur thermalisiert (Pd55−/D). Auf
diese Weise erreichen die Cluster während des Einfangens aufgrund von Stößen mit
dem Thermalisierungsgas vermutlich höhere Temperaturen. Die sMexp-Funktion zeigt
eine für heißere Cluster typische Verbreiterung und Amplitudendämpfung jedoch keine
Verschiebung.
Clustergröße (Pd Atome) Clustergröße (Pd Atome)
Clustergröße (Pd Atome) Clustergröße (Pd Atome)
Pdn
−
+H +D
+D
+H
Pdn
+ Pdn
−
+H
+H
+D +D
Pdn /
+ Pdn
−
Pdn /
+
90
80
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Aufklärung der Struktur von Metallclusterionen in der Gasphase mittels Elektronenbeugung
- Title
- Aufklärung der Struktur von Metallclusterionen in der Gasphase mittels Elektronenbeugung
- Author
- Thomas Rapps
- Publisher
- KIT Scientific Publishing
- Date
- 2012
- Language
- German
- License
- CC BY-NC-ND 3.0
- ISBN
- 978-3-86644-878-0
- Size
- 21.0 x 29.7 cm
- Pages
- 390
- Keywords
- Elektronenbeugung, Nano-Metallcluster, Gasphase, massenselektiv, Strukturbestimmung
- Categories
- Naturwissenschaften Chemie
Table of contents
- Abstract
- 1 Einleitung 1
- 2 Elektronenbeugung in der Gasphase (GED) 5
- 3 Das TIED-Experiment 15
- 4 Heuristik der Clusterstrukturfindung 35
- 5 Strukturen von Metallclusterionen 45
- 5.1 Kleine Käfigstrukturen magnetisch dotierter Goldcluster (M@Aun−, M = Fe, Co, Ni; n = 12–15) 45
- 5.2 Ladungsabhängige Strukturunterschiede von kleinen Bismutclustern 68
- 5.3 Palladiumcluster (Pdn−/+, 13 ≤ n ≤ 147) 91
- 5.4 Wasserstoffadsorptionseigenschaften von massenselektierten Palladiumclustern 128
- 5.5 3d-/4d-/5d-Übergangsmetallcluster aus 55 Atomen 152
- 5.6 Strukturelle Entwicklung später Übergangsmetallcluster (Co, Ni, Cu, Ag) 184
- 6 Der Temperatureinfluss auf die Gleichgewichtsstruktur von Metallclusterionen 205
- 7 Statistische Untersuchungen zur Datenanalyse 259
- 8 Zusammenfassung und Ausblick 273
- Anhang A: Beugungsdaten weiterer Metallclusterionen 279
- A.1 Entwicklung der Clusterstruktur verschiedener Elemente der Gruppe 14 (Si, Sn, Pb) 279
- A.2 Schmelzen des Clusters Pb55− 283
- A.3 Der Zinncluster Sn13+ 379 286
- A.4 Strukturmotiv von Clustern des bcc-Elements Tantal 288
- A.5 Thermisch induzierte Oberflächenrekonstruktion beinahe geschlossenschaliger Silbercluster (Ag55±x−, x = 1–2) 290
- A.6 Möglicher Strukturübergang bei Silberclusterionen (Agn−, n = 80–98) 295
- A.7 Reine Goldcluster größer 20 Atome 296
- Anhang B: Apparative Entwicklung 305
- Anhang C: Einfluss der Fallengeometrie auf große Streuwinkel 311
- Anhang D: CNA-Analyse des zehnatomigen Strukturensembles 313
- Anhang A: Beugungsdaten weiterer Metallclusterionen 279
- Abbildungsverzeichnis 321
- Tabellenverzeichnis 331
- Literaturverzeichnis 333