Spectroscopy and Electronic Structure (funCOS 2)

Planare übergangsmetallkomplexe, wie z. B. Porphyrine und Phthalocyanine, adsorbiert auf Festkörperoberflächen sind interessant für Anwendungen in der Sensorik und der heterogenen Katalyse. Für diese Komplexe ist - im Vergleich zu geträgerten Metallclustern - das aktive Metallzentrum mit seinen axialen Koordinierungsstellen sehr gut definiert. Aus Sicht der Anwendung verspricht dies hohe Selektivität und aus Sicht der Grundlagenforschung eine einfachere Interpretation der Daten. funCOS 2 beschäftigt sich mit der elektronischen Struktur und den chemischen Eigenschaften von Tetraphenylporphyrinen auf dünnen Magnesiumoxidschichten. Die Messungen sollen mit Röntgen-, UV- und Zweiphotonen-Photoelektronenspektroskopie (XPS, UPS, 2PPE) durchgeführt werden. Ziele sind die Präparation und Charakterisierung wohldefinierter Porphyrinschichten, die Reaktivität des Metallzentrums und Veränderungen durch die Adsorption kleiner Moleküle an diesen Zentren. Im Speziellen ist vorgesehen: 1) Die Präparation hochgeordneter und vollständig oxidierter MgO(100)-Schichten auf Ag(100) mit besonderem Augenmerk auf der Kontrolle, Identifizierung und Quantifizierung der Defekte sowie die Messung der Valenz- und Leitungsbandzustände mit UPS und 2PPE. 2) Untersuchung der Wechselwirkung von Tetraphenylporphyrin, Platin- und Kobalt-Tetraphenylporphyrin und einem Carboxyl(-COOH)-funktionalisierten Tetraphenylporphyrin mit MgO(100). Hierbei werden insbesondere die N 1s, Pt 4f, Co 2p Niveaus sowie das Valenz- und Leitungsband untersucht werden, für Bedeckungen von Submonolagen bis Multilagen. 3) Untersuchung einfacher Reaktionen von Porphyrinen auf MgO(100) und Bestimmung kinetischer Parameter; Schwerpunkt hier sind Metallierungsreaktionen und die Adsorption kleiner Moleküle (CO, NO, O2 und H2S) am Metallzentrum. 4) Charakterisierung ausgewählter hochdispersiver Porphyrin/MgO-Systeme aus funCOS 5; besonders interessant ist hier die Frage, wieweit die Ergebnisse für die Modellsysteme auf strukturell komplexere Systeme übertragen werden können.