Dynamik der dissoziativen Methanadsorption an Metallen: CH4 auf Pt110 (1×2)

Supersonische Molekularstrahlen wurden verwendet, um die dissoziative Adsorption von Methan auf Pt110 (1×2) bei einfallenden translationalen Energien von 20 bis 700 meV, einfallenden vibrationalen Temperaturen von 300 bis 800 K und Oberflächentemperaturen von 400 bis 1000 K zu untersuchen. Bei Et⩽100 meV steigt die initiale dissoziative Haftwahrscheinlichkeit, s0, stark an. Der Prozess wird durch die vibrationalen Anregungen der Deformationsmoden und die Oberflächentemperatur erleichtert. Bei Et>100 meV wird ein aktivierter Adsorptionsprozess dominant, mit einer Aktivierungsbarriere von ∼146 meV. Bei Et⩾230 meV erreicht s0 einen Grenzwert, der stark durch die Anregung der C–H-Streckmoden im einfallenden Molekül erhöht wird. Ein Anstieg der Oberflächentemperatur verstärkt ebenfalls s0, bei allen einfallenden translationalen Energien. Die mechanistischen Implikationen werden diskutiert und es wird geschlossen, dass der Prozess mit niedriger translationaler Energie ein charakteristischer, steuerungsunterstützter direkter Adsorptionsweg ist.