Investigation of interfacial water structure at Ge/electrolyte interfaces by attenuated total reflection infrared spectroscopy

  • Die ladungsabhängige Struktur von Grenzflächenwasser auf n-Ge (100) und (111) Oberflächen wurde mittels in situ und operando elektrochemischer abgeschwächter Totalreflexions-Infrarot (ATR-IR) Spektroskopie untersucht. Die experimentellen Spektren zeigen einen potentialaufgelösten Übergang der Termination der Ge-Oberfläche von OH zu H, d.h. von hydrophil zu hydrophob. Während dieses reversiblen Umschaltens werden die Grenzflächenwassermoleküle von der Oberfläche verdrängt und es bildet sich eine "hydrophobe Lücke". Die effektive Dicke dieser Lücke, die in Elektrolyten mit unterschiedlichen pH-Werten erhalten wurde, wurde experimentell auf wenige Ångström geschätzt. Die resultierenden IR-Spektren des Grenzflächenwassers in Kontakt mit dem hydrophoben Ge-H zeigen, dass das H-Brücken-Netzwerk von Wasser mit der H-terminierten Oberfläche schwächer wasserstoffbrückengebunden ist.

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Metadaten
Author:Fang NiuGND
URN:urn:nbn:de:hbz:294-61062
Referee:Andreas ErbeGND, Rochus SchmidORCiDGND
Document Type:Doctoral Thesis
Language:English
Date of Publication (online):2018/09/03
Date of first Publication:2018/09/03
Publishing Institution:Ruhr-Universität Bochum, Universitätsbibliothek
Granting Institution:Ruhr-Universität Bochum, Fakultät für Chemie und Biochemie
Date of final exam:2018/07/06
Creating Corporation:Fakultät für Chemie und Biochemie
GND-Keyword:Spektroskopie; Elektrochemie; Halbleiter; Potenzial; Hydrophobie
Institutes/Facilities:Max-Planck-Institut für Eisenforschung, Düsseldorf, Abteilung Grenzflächenchemie und Oberflächentechnik, Grenzflächenspektroskopie
Dewey Decimal Classification:Naturwissenschaften und Mathematik / Chemie, Kristallographie, Mineralogie
faculties:Fakultät für Chemie und Biochemie
Licence (German):License LogoKeine Creative Commons Lizenz - es gelten der Veröffentlichungsvertrag und das deutsche Urheberrecht