Generation of palladium clusters on Au(111) electrodes: Experiments and simulations

Pópolo, Mario Del; Leiva, E.P.M.; Kleine, H.; Meier, J.; Stimming, Ulrich; Mariscal, Marcelo M.; Schmickler, Wolfgang

doi:10.1063/1.1511285

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“…[326] Im zweiten Fall wurde zunächst durch einen spitzeninduzierten Effekt ein isolierter Nanocluster erzeugt und bezüglich seiner Topographie mit dem ECSTM charakterisiert. [327] Nach Vergrößerung des Abstandes wurden die elektrokatalytischen Eigenschaften dieser Cluster im SG/TCModus vermessen, und eine sehr starke Abhängigkeit der Aktivität von der Schichtdicke der Cluster wurde gefunden. [328] Die Sauerstoffreduktionsreaktion (ORR, oxygen reduction reaction) ist eine technisch und biologisch äußerst wichtige, mechanistisch jedoch komplizierte Reaktion.…”

Section: Elektrochemische Rastermikroskopieunclassified

Elektrochemische Rastermikroskopie zur direkten Abbildung von Reaktionsgeschwindigkeiten

Wittstock¹,

Burchardt²,

Pust³

et al. 2007

Angewandte Chemie

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Eine entscheidende Rolle in der Elektrochemie, aber auch in biologischen Systemen oder beim Transport durch Membranen, spielen lokale Prozesse an Fest‐flüssig‐Grenzflächen oder Flüssig‐flüssig‐Grenzflächen, die z. B. an Defektstellen, an Poren oder an einzelnen Zellen ablaufen und sich durch integrale Untersuchungsverfahren nur schwer erfassen lassen. Mit der elektrochemischen Rastermikroskopie steht eine Untersuchungsmethode für lokale Grenzflächenreaktionen zur Verfügung, die nach zwei Jahrzehnten Entwicklung eine solide theoretische Basis und eine große Zahl von Anwendungen aufweist. Sie bietet die Möglichkeit, Geschwindigkeiten heterogener Reaktionen direkt abzubilden und Oberflächen durch elektrochemisch erzeugte Reaktanten lokal zu modifizieren. Die Vielfalt der Anwendungen reicht von klassischen elektrochemischen Fragestellungen bei der Untersuchung lokaler Korrosionsphänomene und elektrokatalytischer Reaktionen in Brennstoffzellen, von Sensoroberflächen, Biochips und mikrostrukturierten Analysesystemen bis hin zum Massentransport durch synthetische Membranen, Haut und Gewebe sowie interzellulären Kommunikationsprozessen. Außerdem können Prozesse an Flüssigkeitsoberflächen oder an Flüssig‐flüssig‐Grenzflächen untersucht werden.

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Section: Elektrochemische Rastermikroskopieunclassified

Elektrochemische Rastermikroskopie zur direkten Abbildung von Reaktionsgeschwindigkeiten

Wittstock¹,

Burchardt²,

Pust³

et al. 2007

Angewandte Chemie

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“…The generation and the properties of Pd clusters on Au(111) have been investigated theoretically by Del Popolo et al [8] They showed that the metal clusters which were generated by a modified ™jump-to-contact∫ method became larger and more stable if the tip is approached closer towards the substrate. Simulations show that the stability of the larger clusters is based on the formation of an alloy between palladium and gold.…”

mentioning

confidence: 98%

Local Formation of an Alloy by Atomic Contact between the STM Tip and the Substrate Surface

Nielinger

Baltruschat

2003

ChemPhysChem

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KEYWORDS:alloys ¥ gold electrode ¥ quantum point contact ¥ scanning probe microscopy ¥ tunneling resistance A new way of nanostructuring a gold electrode surface with the STM tip will be described. Due to a force interaction between the STM tip and the substrate surface, covered by a UPD monolayer (UPD underpotential deposition) of Cu or Pd atoms, a local alloy is formed. By measuring the conductance G, which characterizes the minimal distance of the STM tip to the surface, necessary for generating the nanostructures, we get an insight into the possible mechanism. The conductance is in the range as expected from quantummechanics for a point contact. Due to this result we assume that a point contact between the STM tip and the UPD-covered surface is formed.The preparation of structures with lateral dimensions on the nanometer-scale attracts an increasing interest, since it has been shown that the physical and chemical properties of such nanostructures can strongly deviate from the properties of the corresponding bulk materials. In recent years, the electrochemical scanning tunnelling microscope (EC-STM) has often been used as a tool to modify electrode surfaces on a nanoscopic scale. Kolb et al. have demonstrated that very small metal clusters can be generated with the EC-STM by a special technique of a tip induced metal deposition, the so called ™jump-to-contact∫ method.[1] This technique involves electrolytic deposition of the metal (for example a Cu metal) onto the STM tip, followed by a controlled approach during which metal is transferred from the tip to the surface (for example a Au metal). It was shown that the metal to be deposited (Cu, Pb, Ag, Pd) as well as the substrate metal (Au, Ag) can be varied.

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“…This effects a formation of a metal bridge, the so-called connective neck, which will break if the tip is retracted. Different groups use this technique to create large arrays from different metals on different substrates [176][177][178][179][180]. In Section 1.6.3 methods using massive metal tips loaded with another metal from a solution are discussed.…”

Section: Stm Tip As a Tool For Local Nanostructuringmentioning

confidence: 99%

Hydrogen Reactions on Nanostructured Surfaces

2010

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Generation of palladium clusters on Au(111) electrodes: Experiments and simulations

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Elektrochemische Rastermikroskopie zur direkten Abbildung von Reaktionsgeschwindigkeiten

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Local Formation of an Alloy by Atomic Contact between the STM Tip and the Substrate Surface

Hydrogen Reactions on Nanostructured Surfaces

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