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104 Strukturen von Metallclusterionen
Zentralatom wird dadurch z.T. schwach koordiniert. Eine vergleichbare Anpassung
(Rw = 3,6%) wird mit einer überkappten dekaedrischen Cs-Struktur erreicht (Isomer 5).
Auch in diesem Fall wandern die überzähligen Atome z.T. ein Stück in die Oberfläche
des Polyeders hinein. Generell lässt sich feststellen, dass eine Modellstruktur mit
schwer differenzierbaren nächsten und übernächsten Nachbaratomabständen kleinere
Rw-Werte liefert als ein kompakt und dicht gepacktes Isomer.
Pd18−
1. C1, 0,00 eV (8), Rw = 2,8% 2. Oh, 0,01 eV (2), Rw = 6,1% 3. Cs, 0,01 eV (4), Rw = 4,6%
4. Cs, 0,09 eV (4), Rw = 6,5% 5. Cs, 0,09 eV (4), Rw = 4,3% 6. C5v, 0,31 eV (4), Rw = 7,5%
Abbildung 85: Die energetisch günstigsten Isomere von Pd18− mit Symmetrien, relativen Ener-
gien (Spinmultiplizität) und Rw-Werten. Das fett markierte Isomer zeigt die beste gefundene
experimentelle Übereinstimmung.
Die analysierten Modellstrukturen des Clusters Pd18− sind in Abbildung 85 gezeigt. Es
finden sich ikosaedrische, dekaedrische und oktaedrische Strukturisomere in einem
kleinen Energieintervall. Aufgrund der Rw-Werte lassen sich kompakte Ikosaeder mit
Adatomen ausschließen (siehe Isomer 4, Rw = 6,5%). Ebenso zeigt der leicht verzerrte
Oktaeder (2) eine schlechte Übereinstimmung (Rw = 6,1%). Bessere Anpassungen las-
sen sich mit dekaedrischen Strukturen erhalten, wobei die Adatome wie zuvor bereits
gesehen z.T. in die Polyederoberfläche eindringen (Isomere 3 und 5, Rw = 4,6% und
4,3%). Die Struktur mit der niedrigsten berechneten Gesamtenergie liefert jedoch einen
signifikant besseren Rw-Wert von 2,8% (siehe Abbildung 86). Wie ebenso für den Clus-
ter Pd17− gefunden, zeigt die Struktur eine lose ikosaedrische Koordination mit Auswöl-
bungen der Clusteroberfläche. Verglichen mit dem kleineren Cluster sind diese stärker
ausgeprägt.
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Aufklärung der Struktur von Metallclusterionen in der Gasphase mittels Elektronenbeugung
- Titel
- Aufklärung der Struktur von Metallclusterionen in der Gasphase mittels Elektronenbeugung
- Autor
- Thomas Rapps
- Verlag
- KIT Scientific Publishing
- Datum
- 2012
- Sprache
- deutsch
- Lizenz
- CC BY-NC-ND 3.0
- ISBN
- 978-3-86644-878-0
- Abmessungen
- 21.0 x 29.7 cm
- Seiten
- 390
- Schlagwörter
- Elektronenbeugung, Nano-Metallcluster, Gasphase, massenselektiv, Strukturbestimmung
- Kategorien
- Naturwissenschaften Chemie
Inhaltsverzeichnis
- 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