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266 Statistische Untersuchungen zur Datenanalyse
genüber den OCT- und PBPY-Teilensembles. Des Weiteren sind die Ähnlichkeiten der
Beugungsbilder zwischen trigonalem Prisma TP und Oktaeder OCT größer als mit dem
Strukturmotiv PBPY. Möglicherweise ist hier von entscheidender Bedeutung, dass in
den ersten beiden Fällen die „Entartung“ von Atompositionen besonders hoch ist: So-
wohl Oktaeder wie auch trigonales Prisma bestehen aus sechs Atomen, die alle jeweils
dieselbe Anzahl nächster Nachbarn besitzen (4 bzw. 3). Im Falle der pentagonalen
Bipyramide existieren zwar bei fünf von sieben Atomen ebenso stets vier Verknüpfun-
gen, jedoch variieren diese in ihrer Länge und es existieren zusätzlich zwei dazu typ-
fremde Atome.
Nachdem bisher nur die Unterschiede des der Struktur zugrunde liegenden Fragments
(Polyeder) betrachtet wurden, soll nun der Einfluss der Häufigkeit seines Auftretens
innerhalb der Geometrie eines Isomers untersucht werden. Die Clustergröße (10 Atome)
begrenzt die maximale Anzahl auf zwei bzw. drei flächenverknüpfte Polyeder für die
Gruppen OCT und PBPY. Andere Koordinationsformen treten im Ensemble nicht
mehrfach in einem Isomer auf. Tabelle 27 sind die mittleren P5-Werte der nächstkleine-
ren Unterensembles zu entnehmen.
In den größeren Teilensembles, die das Strukturtypfragment weniger häufig enthalten,
können mehr „freie Atome“ an verschiedenen Positionen permutieren. Man erhält (grö-
ßere) mittlere P5-Werte von 5,0% bzw. 6,0% mit einer Streuung von 2–3%. Bedenkt
man, dass die erzielten R-Werte der Ausgangsstruktur stets <1% anzutreffen sind, ist
hier ein größerer Kontrast zu anderen Isomeren festzustellen. Dabei existiert der Trend,
dass sich mit zu- oder abnehmender Häufigkeit des Strukturtypfragments der mittlere
P5-Wert systematisch verschiebt. So findet man z.B. für die Wahl einer PBPYx1 Struk-
tur und einem PBPYx1- bis x3-Teilensemble eine sich verschlechternde Anpassungsfä-
higkeit von 6,0% über 8,4% auf 9,9%. Gleiches lässt sich in einem umgekehrten Ver-
lauf für simulierte Isomere des PBPYx3-Ensembles beobachten (8,6% auf 0,6%). Im
Falle von zwei PBPY-Polyedern ergibt sich in beide Richtungen eine Verschlechterung
des R-Wertes. Dies ist für das PBPYx1-Ensemble stärker ausgeprägt.
Man erkennt, dass die durchschnittlich besten Übereinstimmungen untereinander bei
den Gruppen OCTx2 und PBPYx3 zu erreichen ist. Dies kann aus zwei Gründen der
Fall sein, die z.T. korreliert sein dürften: 1. Die Teilensembles sind klein (4 und 13 Ver-
treter), und 2. die Vielfalt der Positionierung überschüssiger Einzelatome ist stark ein-
geschränkt, d.h. hier ist eine kleinere Strukturdiversität möglich. Eine eindeutige Unter-
scheidung der Strukturen über ein Beugungsmuster ist nur statistisch jedoch nicht im
Einzelfall möglich.
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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