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Oberflächenfacettierung und Rekonstruktion von Ceroxid‐ Nanopartikeln

Abstract

Die Anordnung der Atome an Metalloxid‐Oberflächen bestimmt deren physikalische und chemische Eigenschaften. Sie ist für viele Anwendungen von entscheidender Bedeutung, vor allem bei der heterogenen Katalyse und der Photokatalyse. Während für die Bestimmung von Oberflächenstrukturen von makroskopischen Einkristallen etablierte Methoden zur Verfügung stehen, stellen derartige Analysen für Nanopartikel (NP) eine große Herausforderung dar. In unserer wird CO als Sondenmolekül zur Bestimmung der Struktur von Oberflächen stabförmiger Ceroxid‐NP eingesetzt. Nach Kalibrierung der CO‐Streckschwingungsfrequenzen anhand von Ergebnissen für verschiedene Ceroxid‐Einkristalloberflächen kommen wir zu dem Schluss, dass die stabförmigen NP entgegen der Erwartung (111)‐facettierte Oberflächen aufweisen. Dieser Befund hat wichtige Folgen für das Verständnis der komplexen Oberflächenchemie dieser katalytisch besonders aktiven Ceroxid‐NP und liefert die Basis für ein rationales Design von Katalysatormaterialien im Nanomaßstab.

Oberflächen‐Nanofacettierung: Eine Betrachtung der komplexen Strukturbildung an der Oberfläche von Ceroxid‐Einkristallen ermöglicht ein genaues Verständnis der Oberflächenchemie von Ceroxid‐Nanostäben, die sich erheblich umstrukturieren und (111)‐Nanofacetten bilden. Die Ergebnisse haben wichtige Folgen für eine vorausbestimmte Auslegung von Katalysatoren auf Ceroxid‐Basis im Nanomaßstab.

Authors:   Chengwu Yang, Xiaojuan Yu, Stefan Heißler, Alexei Nefedov, Sara Colussi, Jordi Llorca, Alessandro Trovarelli, Yuemin Wang, Christof Wöll
Journal:   Angewandte Chemie
Year:   2016
Pages:   n/a
DOI:   10.1002/ange.201609179
Publication date:   07-Dec-2016
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