Theoretische Untersuchungen zur Stickstoffreduktion an Kupferoxid Oberflächen

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Date

2024-12-19

Authors

Bogenrieder, Stefanie

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Publication Type

Dissertation

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Abstract

Das Ziel der vorliegenden Arbeit besteht darin zum grundlegenden Verständnis der Kupferoxide und deren Oberflächen beizutragen sowie Einblicke in die Stickstoffreduktion an Kupferoxid Oberflächen auf atomarer Ebene zu ermöglichen. Im Rahmen dieser Arbeit wurden daher die Kupferoxide Cu2O und CuO, deren niedrig indizierten (100), (110) und (111) Oberflächen sowie die Stickstoffreduktion an CuO(111) Oberflächen mittels PBE+U untersucht. Dabei wurde unter anderem eine Korrelation zwischen der Oberflächenstruktur und dem Oberflächenmagnetismus von Kupferoxiden festgestellt. Daneben konnte gezeigt werden, dass die Stickstoffreduktion an den untersuchten Kupferoxid Oberflächen generell bevorzugt an koordinativ ungesättigten Cu-Atomen stattfindet und an den unterschiedlichen CuO(111) Oberflächen verschiedene Mechanismen thermodynamisch bevorzugt werden. Zudem konnte abgeleitet werden, dass die untersuchte Oberfläche mit einem O-Defekt für die Stickstoffreduktion besonders vielversprechend ist. Auf Grundlage dieser Arbeit könnten daher Kupferoxid Oberflächen mit verschiedenen Sauerstoff-Defekten für zukünftige Studien von besonderem Interesse sein.

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Faculties

Fakultät für Naturwissenschaften

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Institut für Elektrochemie
Institut für Theoretische Chemie

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Series

Keywords

Dichtefunktionaltheorie, DFT, PBE+U, Oberflächenmagnetismus, Stickstoffreduktion, NRR, CuO(111) Oberflächen, Dichtefunktionalformalismus, Kupferoxide, Oberflächenstruktur, Copper oxide, DDC 540 / Chemistry & allied sciences