Untersuchung der Adsorptionsgeometrie von Halogenbenzolen auf Metalloberflächen mittels IR-Spektroskopie

Die Adsorption organischer Moleküle auf Metalloberflächen ist für das Verständnis der heterogenen Katalyse von großem Interesse. Eine anerkannte und weit verbreitete Untersuchungsmethode ist dabei die IR-Spektroskopie (siehe auch: Methoden: FTIR spectroscopy). Das Prinzip beruht dabei auf der Anregung von Schwingungen der zu untersuchenden Moleküle durch infrarotes Licht.

In diesem Projekt werden halogenierte Benzole, wie beispielsweise Chlor- oder Brombenzol, auf Cu-Einkristallen im Ultrahochvakuum (UHV) mittels Reflektions-Adsorbtions-Infrarot-Spektroskopie (RAIRS) untersucht. Die Empfindlichkeit dieser Methode reicht dabei aus, um Spektren von sehr dünnen Schichtdicken und sogar im Sub-Monolagen Bereich messen zu können. Um Rückschlüsse auf die Adsorptionsgeometrie der Moleküle auf der Oberflächen ziehen zu können, wird eine Besonderheit dieser Messmethode genutzt. Es gibt bestimmte Auswahlregeln, sodass lediglich Schwingungen senkrecht zur Oberfläche detektiert werden können. Schwingungen parallel zur Oberfläche werden nicht aufgenommen. Aus den verschiedenen sichtbaren Schwingungen ist es somit möglich, die Adsorptionsgeometrie der Moleküle abzuschätzen. Ziel ist es den Einfluss von beispielsweise Temperatur oder Schichtdicke der Moleküle auf die Adsorptionsgeometrie und das Adsorptionsverhalten zu bestimmen. Dabei spielt der Einfluss verschiedener Substituenten auf den Benzolring und somit dessen Wechselwirkung mit der Oberfläche eine große Rolle.

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IR Spektroskopie: