Adsorption an bimetallischen 2D–Nanostrukturen – Gittergas auf zwei Ebenen

Untersuchungsgegenstände dieses Projektes sind (a) die Atomverteilung in bimetallischen Oberflächenlegierungen und (b) deren hiermit verknüpfte chemische und (elektro–)katalytische Eigenschaften. Angestrebt wird vor allem eine direkte quantitative Relation zwischen experimentellen und theoretischen Daten zu Struktur und Adsorptionseigenschaften dieser Oberflächen. Die theoretische Behandlung erfolgt im ersten Schritt mittels Dichtefunktionaltheorie (DFT), mit der sich die Energien periodisch geordneter Systeme berechnen lassen. Um Vergleiche mit experimentellen Daten an Oberflächen ohne Fernordnung zu ermöglichen, werden von den DFT–Resultaten additive Wechselwirkungsparameter abgeleitet. Diese dienen als Grundlage für Monte–Carlo–Simulationen (a) zur Verteilung der Metallatome, d.h. der Struktur der Oberflächen selbst, (b) zur thermischen Desorption von Sondenmolekülen (CO, H2, D2, …), und (c) zur zyklischen Voltammetrie. In allen drei Kategorien erfolgt ein direkter und quantitativer Vergleich mit entsprechenden experimentellen Daten. Mittelfristig erhoffen wir uns ein besseres Verständnis der Genauigkeit theoretischer Vorhersagen zur (Elektro–)Katalyse an bimetallischen Oberflächen sowie gezielte Optimierungen der methodischen Ansätze.