Fest-Flüssig-Grenzflächen

Festkörper/Flüssigkeit-Grenzflächen treten in nahezu allen chemischen, biologischen aber auch geologischen Systemen auf. So spielt die Grenzfläche Elektrode/Elektrolyt eine entscheidende Rolle bei chemischen Reaktionen wie sie beispielsweise an Katalysatoroberflächen in Brennstoffzellen auftreten. Im Allgemeinen, sind es neben den elektronischen und chemischen Eigenschaften von Elektrodenoberflächen gerade die atomaren oder molekularen Eigenschaften von Adsorbaten an diesen Grenzflächen welche die Wirkungsweise und Effizienz von Katalysatoren (Elektroden) entscheidend mit beeinflussen. Prozesse wie sie in Brennstoffzellen, Batterien oder während der Korrosion von Metallen ablaufen sind allerdings bei weitem zu komplex um sie ohne wohl definierte Modellsysteme verstehen zu können. Aus diesem Grund werden Metall-Einkristalle oder dünne Metallfilme mit einer bestimmten Vorzugsorientierung verwendet und diese in-situ präpariert und untersucht. Dazu verwenden wir zwei zueinander komplementäre Methoden: Die elektrochemische Rastertunnelmikroskopie (ECSTM), sowie die Summenfrequenz-Schwingungsspektroskopie (SFG).

Wir untersuchen folgende Systeme:

• Methanoloxidation und CO-Vergiftung an Pt(hkl) Oberflächen
• Elektrokatalytische Eigenschaften von dünnen Pt-Filmen
• Oxid/Elektrolyt-Grenzflächen (z.B. SiO₂, Al₂O₃, ZrO₂ und Fe₂O₃)