Thermische Stabilität von verschiedenen Nickeloxidoberflächen

Abstract

Mit Röntgenphotoelektonenspektroskopie (XPS) wurde in Heizexperimenten die Zersetzung von verschiedenen Nickeloxidoberflächen untersucht. Für diese Experimente erfolgte die Oxidation von polykristallinen Oberflächen und der Ni(111) Oberfläche in reinem Sauerstoff sowie in Wasserdampf. Bei der Oxidation in reinem Sauerstoff wird eine ca. 2 ML dicke Nickeloxidschicht gebildet. Bei der Oxidation im Wasserdampf bei 30 mbar entsteht eine zusätzliche Monolage Nickelhydroxid. Während der Heizexperimente von 300 bis 900 K werden die Oberflächen der oxidierten Proben vollständig zu metallischem Nickel reduziert. Der Reduktionsprozeß läuft beim Angebot von 10-6 mbar Wasserstoff beschleunigt ab. Bei niedrigerem Wasserstoffangebot (10-8 mbar) wurde kein Unterschied zu den Experimenten ohne Wasserstoffangebot beobachtet. Der Abbau der Oxidschicht erfolgt bei den polykristallinen Proben bei deutlich niedrigeren Temperaturen als bei der oxidierten Einkristallprobe. Ein Defektieren der einkristallinen Oberfläche durch Bombardment mit Ar+ führt nicht zu einer Veränderung des Reduktionsverhaltens. Bei den Heizexperimenten der im Wasserdampf oxidierten Nickelproben wurden zunächst die Hydroxidgruppen abgebaut.