Reaktionen von MgO Spezies auf Kryo-Matrizen

Millionen Tonnen hochdispersen Materials von großer technologischer und wissenschaftlicher Bedeutung werden jährlich weltweit über Nicht-Gleichgewichtsprozesse wie Fällung aus flüssigen Lösungen oder Gasphasen- Deposition hergestellt. Der Teilchendurchmesser reicht bis in den Mikro- und Nanometerbereich hinunter. Einige dieser Materialien werden erfolgreich als Katalysatorträger eingesetzt, d.h. sie stabilisieren aktive Spezies wie Metall-Cluster an ihrer Oberfläche. Eine ähnliche Art von Oberflächenisolation wäre bei der Untersuchung von ganz spezifischen intermolekularen Wechselwirkungen, wie Teilschritten von Nukleationsprozessen und chemischen Reaktionen zwischen isolierten Spezies, sehr hilfreich. Zu diesem Zweck werden weitgehende inerte Oberflächen, z.B. die von festen Edelgasen wie Argon benötigt. Anders als beim Cluster-Wachstum oder bei chemischen Reaktionen im Inneren einer Edelgasmatrix, ermöglicht die Oberflächenisolation eines der beiden Wechselwirkungspartner einen freien Zugang aus der Gasphase für den zweiten. Natürlich muß dabei das feste Edelgassubstrat in hochdisperser Form vorliegen, um sicherzustellen, daß die für die Charakterisierung erforderlichen analytischen Messungen oberhalb der Nachweisgrenze erfolgen. Tatsächlich hat das Projekt gezeigt, daß die Produktion von hochdispersen, festen Edelgasen im Rahmen von Nicht-Gleichgewichtsprozessen möglich ist. Auf der anderen Seite ist es im Rahmen der bisherigen Bemühungen nicht gelungen, die Oberflächeisolation von molekularen Spezies auf dem hochdispersen Edelgassubstrat experimentell nachzuweisen, um - darauf aufbauend - Mechanismen der Nukleation oder der chemischen Reaktion aufzuklären. Unsere Versuche im vorliegenden Projekt basierten auf der Deposition der zu untersuchenden molekularen Spezies in hoher Verdünnung mit Neon bei 6.5 K und der anschließenden Verdampfung des Neongases. Auf nur geringfügig unregelmäßigen Argonoberflächen endet dieser Prozeß mit der Bildung eines molekularen Films der zu untersuchenden Spezies. Im Falle sehr unregelmäßiger Argonoberflächen werden die isolierten Moleküle offensichtlich von dem aus Poren ausströmenden Neon während des Verdampfungsprozesses mitgerissen und so von der Oberfläche entfernt. Um zu klären, ob diese Beobachtungen einem argon-spezifischen Verhalten entsprechen, wurden für die nahe Zukunft ähnliche Experimente mit Krypton als Substrat ins Auge gefaßt.