Chemisorption Und Ionisation in Metall-Metall-Systemen

ISBN-13: 9783642858987 / Niemiecki / Miękka / 2012 / 232 str.

Hasso Moesta

Opis

Das Studium von Metail-Metail-Systemen hat seit langer Zeit die wich tigsten theoretischen Vorsteilungen fiber Adsorption und Chemisorp tion geliefert. Man denke z. B. an die Langmuir-Isotherme oder an die Vorstellung von der ionischen Bindung adsorbierter Molekeln. Gegen wartig ist es die Quantenchemie der Adsorptionsbindung, die gerade an diesen Systemen wesentliche Fortschritte macht. Die praktisch-technische Bedeutung der Metail-Metail-Systeme er streckt sich von der Gewinnung elektrischer Energie aus Kemreaktoren oder Sonnenstrahlung fiber Ionenantriebe ffir Raumfahrzeuge bis zum Spurennachweis halogenierter organischer Verbindungen. Wer auf diesem Gebiet zu arbeiten beginnt, hat groBe Schwierig keiten, aus der verstreuten Literatur einen zusammenhangenden Dber blick fiber die Tatsachen und deren neuere Deutung zu gewinnen. Der Sinn des Buches soil daher sein, sowohl die wesentlichen experi mentellen Tatsachen als auch die gedanklichen Grundlagen zu vermitteln. Dabei werden auch Themen angeschnitten, deren Behandlung noch keineswegs ausgereift ist. Die Auswahl der zitierten Literatur ist ein KompromiB zwischen Vollstandigkeit und Beschrankung auf das wirklich Wesentliche. Jeder KompromiB findet seine Kritiker. Die Darstellung ist tells ausffihrlich, tells, wenn die notwendige Literatur leicht zuganglich ist, sehr kurz. Der Verfasser halt diese Unterschiede im Hinblick auf den praktischen Gebrauch des Buches fUr nfitzlich. Mehrere Rechnungen zur Quantenchemie und die Tabeile der Aus trittsarbeiten verdanke ich Herm Dipl.-Chem. JORG FLEISCHHAUER, einige Abblldungen stammen aus unveroffentlichten Arbeiten meiner Mitarbeiter, den Herren Dipl.-Phys. H. SCHULZE und J. WIESEMES. Dem Verlag habe ich fUr die groBzfigige Bewilligung zahlreicher Abblldungen sehr zu danken."

Spis treści

1. Die theoretische Behandlung der Chemisorption.- 1.1. Einführung.- 1.2. Die Adsorptionsenergie.- 1.2.1. MO-Theorie der Chemisorptionsbindung.- 1.2.2. Quantenchemische Näherungen.- 1.2.3. Störungsrechnung.- 1.3. Die Adsorptionsentropie.- 2. Herstellung und Struktur reiner Oberflächen.- 2.1. Allgemeines über die Herstellung reiner Oberflächen.- 2.2. Verfahren zur Reindarstellung von Festkörperoberflächen.- 2.2.1. Thermische Desorption von Verunreinigungen.- 2.2.2. Feld-Desorption.- 2.2.3. Entgasung durch direkten Elektronenbeschuß.- 2.2.4. Reinigung durch Ionenbeschuß.- 2.2.5. Aufdampfschichten.- 2.3. Struktur von Oberfläche und Adsorptionsschicht.- 2.3.1. Nomenklatur — Konvention.- 2.3.2. Experimentelle Methoden zur Beugung langsamer Elektronen.- 2.3.3. Strukturaufklärung mit Hilfe der Beugungsbilder.- 3. Adsorption, Kondensation und Desorption.- 3.1. Adsorption, Kondensation.- 3.1.1. Thermodynamik.- 3.1.2. Kondensation als Prozeß im atomaren Maßstab.- 3.2. Platzwechsel und Oberflächendiffusion.- 4. Adsorption und Elektronenaustrittsarbeit.- 4.1. Theoretische Grundlagen.- 4.2. Experimentelle Verfahren und Ergebnisse.- 4.2.1. Photoelektrische Messungen.- 4.2.2. Beobachtungen mit dem Feldelektronenmikroskop.- 4.2.3. Bremsfeldmethoden.- 4.2.4. Weitere Methoden zur Messung der Elektronenaustrittsarbeit.- 5. Oberflächenionisation.- 5.1. Ionisation im thermodynamischen Gleichgewicht.- 5.1.1. Die Langmuir-Saha-Gleichung.- 5.1.2. Die Bildung negativer Ionen.- 5.1.3. Modifikationen der Langmuir-Saha-Gleichung.- 5.1.4. Prüfung der Langmuir-Saha-Gleichung mit Hilfe der Ionisierungsausbeute.- 5.1.5. Messung von Austrittsarbeiten, Ionisierungsarbeiten und Elektronegativitäten mit Hilfe der Oberflächenionisation.- 5.2. Kinetik der Oberflächenionisation.- 5.2.1. Geringe Bedeckungsgrade der Oberfläche.- 5.2.2. Hohe Bedeckungsgrade der Oberfläche.- 5.2.3. Kinetische Effekte bei Mischadsorption.- 5.2.4. Photoprozesse adsorbierter Atome.- 5.3. Anwendungen der Oberflächenionisation.- 5.3.1. Halogennachweis.- 5.3.2. Direkte Umwandlung von Wärme in elektrische Energie.- 5.3.3. Ionenantriebe für Raumfahrzeuge.- 5.3.4. Detektoren für Atom- und Molekülstrahlen.- Tabellenanhang.- A.l. Einige Daten zur Quantenchemie der Chemisorption.- A.2. Desorptionsenergien und Verweilzeiten.- A.3. Austrittsarbeiten.- A.4. LEED-Strukturen.- Literatur.