Clawin, Peter (2014) Surface chemistry of oxygenates on rutile(110). PhD, Universität Oldenburg.

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Abstract

Insights into reactions of oxygenates on surfaces are crucial to design a catalyst for applications such as (photo) oxidation reactions or photochemical water splitting. On the model catalyst titania, these reactions are greatly affected by surface and bulk point defects. Within this work, the role of these defects on the surface chemistry of oxygenates is studied by thermal desorption techniques and infra red spectroscopy. The bulk defects are found to couple benzaldehyde reductively to stilbene via a surface bound stilbene diolate intermediate. Furthermore, defects activate coadsorbed oxygen which enables oxidation of benzaldehyde to benzoate and acetone to acetate. An additionally observed reaction product for acetone with oxygen suggests an aldol-like reaction. Methanol and benzylalcohol are deprotonated by dissociatively adsorbed oxygen.

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Oberflächenchemie von sauerstoffhaltigen Verbindungen auf Rutil(110)

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Anwendungen wie (Photo-) Oxidationsreaktionen oder photochemische Wasserspaltung erfordern ein grundliegendes Verständnis von Reaktionen sauerstoffhaltiger Verbindungen. Auf dem Modellkatalysator Titandioxid werden diese Reaktionen maßgeblich durch verschiedene Punktdefekte beeinflusst. In dieser Arbeit wird die Rolle dieser Defekte genauer mittels Thermodesorptionstechniken und Infrarotspektroskopie untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass Volumendefekte die reduktive Kopplung von Benzaldehyde zu Stilben über ein an der Oberfläche gebundenes Stilbendiolat-Intermediat ermöglichen. Zudem aktivieren Defekte koadsorbierten Sauerstoff, der wiederum Benzaldehyd zu Benzoat und Aceton zu Acetat oxidiert. Ein zusätzlich beobachtetes Reaktionsprodukt von Aceton mit Sauerstoff deutet auf eine Aldol-artige Reaktion hin. Methanol und Benzylalkohol werden von dissoziativ adsorbiertem Sauerstoff deprotoniert.

Item Type:	Thesis (PhD)
Uncontrolled Keywords:	Oberflächenchemie, Infrarotspektroskopie, Titandioxid, Reduktive Kupplungsreaktion, Oxidation
Subjects:	Science and mathematics > Chemistry
Divisions:	Faculty of Mathematics and Science > Department of Chemistry (IfC)
Date Deposited:	24 Feb 2015 09:30
Last Modified:	26 Feb 2015 14:34
URI:	https://oops.uni-oldenburg.de/id/eprint/2312
URN:	urn:nbn:de:gbv:715-oops-23936
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