Die Schlüsselrolle des Wasserstoffs im Reaktionsverhalten einer oxidischen Katalysatoroberfläche am Beispiel von RuO2(110)

Abstract

Die Deaktivierung der katalytisch aktiven RuO2(110)-Oberfläche wurde unter UHV-Bedingungen mit LEED, TDS, STM und XPS untersucht. Zwei neue Mechanismen konnten gefunden werden: Eine strukturelle (irreversible) Deaktivierung, die bei Präparationstemperaturen oberhalb 700 K auftritt, und die reversible Deaktivierung durch Wassersstoff bei Raumtemperatur. Dabei lässt sich der Wasserstoff durch ein Sauerstoffangebot bei 400 K von der Oberfläche wieder in Form von Wasser entfernen (Wasserstofftransferreaktion). Darauf aufbauend wurde die Wechselwirkung von Methanol mit der RuO2(110)-Oberfläche untersucht. Es wurde die Adsorptionsgeometrie mit LEED aufgeklärt. Die Dissoziation des Methanols bezüglich der OH-Bindung verläuft bedeckungsabhängig. Bei niedrigen Methanoldosen wird Formaldehyd gebildet, welches bei 410 K von der Oberfläche desorbiert.