Neue Erkenntnisse über Festkörperoberflächen

Bildung eines 2D metastabilen Oxids in reaktiven Umgebungen

Darstellung der beschriebenen, auf AgCu in oxidierenden Umgebungen gebildeten CuxOy-Struktur. (c) ACS Applied Materials & Interfaces. Copyright (2020) ACS Publishing

In vielen Anwendungen der Katalyse, bei chemischen Sensoren, Brennstoffzellen und Elektroden hat das chemische Verhalten von Festkörperoberflächen eine große Bedeutung. Die kürzlich in der Fachzeitschrift ACS Materials & Interfaces veröffentlichte Arbeit von einem Forscherteam unter der Leitung von Dr. Mark Greiner (Surface Structure Analysis, Abteilung Heterogene Reaktionen) beschreibt ein wichtiges Phänomen, das auftreten kann, wenn Metalllegierungen reaktiven Umgebungen ausgesetzt werden: Sie können 2D metastabile Oxide auf ihren Oberflächen bilden. Solche Oxide weisen chemische und elektronische Eigenschaften auf, die sich von denen ihrer Volumen-Pendants deutlich unterscheiden können. Aufgrund ihrer Metastabilität ist ihre Existenz auch mittels theoretischer Methoden oft schwer vorhersehbar. Die Publikation zeigt die Ergebnisse einer ausführlichen Untersuchung eines solchen Oxids und bestätigt damit dessen Existenz, die zuvor mit theoretischen Berechnungen vorausgesagt wurde. Die Forschungsergebnisse tragen damit zum besseren Verständnis der Komplexität von festen Oberflächen in reaktiven Umgebungen bei.

Die interdisziplinären Forschungsergebnisse gehen aus einer Kollaboration zwischen dem Max-Planck-Institut für Chemische Energiekonversion, dem Max-Planck-Institut für Eisenforschung, dem Fritz-Haber-Institut der Max-Planck-Gesellschaft, dem Helmholtz Zentrum Berlin und dem Italian Reaseach Council Insitute of Materials (CNR-IOM) hervor.

Original Publikation: Schweinar, K., Beeg, S.Hartwig, C.Rajamathi, C.R., Kasian, O., Piccinin, S., Prieto, M.J., Tanase, L.C., Gottlob, D.M., Schmidt, T., Raabe, D., Schlögl, R., Gault, B., Jones, T.E., Greiner, M.T. (2020). Formation a 2D meta-stable oxide by differential oxidation of AgCu alloys. ACS Applied Materials & Interfaces 12(20), 23595-23605. https://doi.org/10.1021/acsami.0c03963

Abbildung:  Wiederverwendung mit Genehmigung von Schweinar, K., Beeg, S., Hartwig, C., Rajamathi, CR, Kasian, O., Piccinin, S., Prieto, MJ, Tanase, LC, Gottlob, DM, Schmidt, T. , Raabe, D., Schlögl, R., Gault, B., Jones, TE, Greiner, MT (2020). Bildung eines metastabilen 2D-Oxids durch differentielle Oxidation von AgCu-Legierungen. ACS Applied Materials & Interfaces. Copyright (2020) ACS Publishing.