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Titelaufnahme

Titel
Electrochemical scanning tunneling microscopy of Cu(110) in chloride containing solutions / eingereicht von: Gholamreza Barati Sedeh
AutorInnenBarati Sedeh, Gholamreza
Beurteiler / BeurteilerinHingerl, Kurt ; Wandelt, Klaus
Betreuer / BetreuerinHingerl, Kurt
Erschienen2015
UmfangXIII, 120 S. : zahlr. Ill. und graph. Darst.
HochschulschriftLinz, Univ., Diss., 2015
Anmerkung
Zsfassung in dt. Sprache
SpracheEnglisch
Bibl. ReferenzOeBB
DokumenttypDissertation
Schlagwörter (DE)Elektrochemie / Cu(110) / EC-STM / Chloride / Adsorption / Desorption / Doppelschicht / Fest-Flüssigkeit / Grenzfächen
Schlagwörter (EN)electrochemistry / Cu(110) / EC-STM / chloride / adsorption / desorption / double layer / solid-liquid / interface
Schlagwörter (GND)Kupfer / Lösung <Chemie> / Chloride / Rastertunnelmikroskopie / Grenzfläche
URNurn:nbn:at:at-ubl:1-1267 Persistent Identifier (URN)
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Electrochemical scanning tunneling microscopy of Cu(110) in chloride containing solutions [41.98 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

Diese Dissertation diskutiert die mikroskopische Struktur der Cu (110)-Oberache in wässrigen HCI Losung bei veränderlichen Potentialen anhand von Cyclovoltammetrie (CV) und elektrochemischer Rastertunnelmikroskopie (EC-STM). Bei mittleren Potentialen zwischen der Wassersto_entwicklungs- und der Cu(II)-Auosungsreaktion werden mit der CV zwei Strommaxima gemessen. Fur beide Strukturen wurde die Menge der übertragenen Ladungen, kinetischen Parameter und Gleichgewichtspotenziale aus CVMessungen mit unterschiedlicher Durchlaufgeschwindigkeit berechnet. Daruber hinaus wurden mögliche Redox-Reaktionen, die diesen zwei Strommaxima zu Grunde liegen, vorgeschlagen. Unsere EC-STM-Untersuchungen zeigen, dass die Redox-Strome mit charakteristischen Strukturveranderungen an der Cu[110]-Oberache verbunden sind.

Bei kathodischen Potentialen deutlich unterhalb dieser Strommaxima zeigen unsere ECSTM- Bilder eine (1x1) Struktur, die der blanke Cu(110)-Oberache entspricht.

Bei anodischen Potentialen oberhalb der zwei Strommaxima nahe der Cu(II) Auosungsreaktion zeigt sich dagegen eine gefurchte Oberache. Diese gefurchten Strukturen entsprechen einer Fassettierung der Cu(110)-Oberache mit 210-Flachen entlang [110]-Richtung.

Bei Potentialen nahe der zwei Strommaxima wurde eine stufenweise Umwandlung der Oberache mit dynamische EC- STM-Messungen bei sehr langsamen Potentialänderungen beobachtet. Am ersten Strommaximum in anodischen CV-Abtastungen tritt eine Rillenstruktur auf der Oberache auf. In Zusammenhang mit dem zweiten Strommaximum formieren sich entlang der [001] Richtung tiefere Rillen und Grate die schließlich die 210-Fassetten bilden. Alle Änderungen in der Morphologie der Oberache werden in Zusammenhang mit einer Cl-Adsorption bzw. Desorption, einer Cu(I)-Auosung, der freie Oberachenenergie und der übertragenen Ladungen diskutiert.

Zusammenfassung (Englisch)

This Dissertation discusses the microscopic appearance of the Cu(110) surface under potential control in 10 mM HCl aqueous solution, which has been studied by cyclic voltammetry (CV) and electrochemical scanning tunneling microscopy (EC STM). At the intermediate potentials, between the hydrogen evolution reaction and Cu(II) dissolution reaction, two peak currents are resolved in the CVs. The kinetic parameters, equilibrium potentials and amount of transferred charges were calculated for both structures from the CV measurements with dierent sweep rates.

Furthermore, possible redox reactions for these two peaks were suggested. Our EC-STM studies show that these redox currents are connected with characteristic structural changes at the Cu(110) surface.

Images at cathodic potentials well below these two intermediate peaks show a (1x1) structure of the bare Cu(110) surface. At anodic potentials above the 2nd peak close to the Cu(II) dissolution reaction, a furrowed structure was found. The furrowed structure is explained in terms of a faceting of the Cu(110) surface with

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