Münster 1999 – wissenschaftliches Programm
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O: Oberflächenphysik
O 33: Oberfl
ächenreaktionen (II)
O 33.3: Vortrag
Donnerstag, 25. März 1999, 16:45–17:00, S1
Reaktivität von As- und S-Oberflächenplätzen des Arsenopyrits (FeAsS) gegenüber Sauerstoff — •A.G. Schaufuß1,2, H.W. Nesbitt2, G.M. Bancroft2 und R. Szargan1 — 1Wilhelm-Ostwald-Institut für Physikalische und Theoretische Chemie, Universität Leipzig — 2University of Western Ontario, London, Canada
Mit Hilfe der synchrotronstrahlungsangeregten Photoelektronenspektroskopie wurde die Reaktivität unterschiedlicher Arsen- und Schwefeloberflächenplätze auf Arsenopyritbruchflächen bei einer Sauerstoffexposition zwischen 2 und 20.000 L analysiert. Das As3d-Spektrum der reinen Oberfläche weist neben dem Volumensignal eine höher- und eine niederenergetische Oberflächenkomponente auf, die As-Atomen mit leeren bzw. gefüllten dangling bonds zugeordnet werden. Sie entstehen durch den Bruch von As-S- bzw. Fe-As-Bindungen. Die durch den Bruch von Fe-S- und As-S-Bindungen entstehenden Oberflächenatome des Schwefels liefern ein Signal mit niedrigerer Bindungsenergie als die Volumenemission. Bei Sauerstoffexposition bis 100 L erfolgt eine Oxidation der As-Atome mit den gefüllten dangling bonds zu einem intermediären As(I)oxid. Oberhalb 100 L O2 werden auch die anderen As-Oberflächenatome oxidiert. Das intermediäre As(I) wird zum As(III) oxidiert. Für die Oxidation der Schwefelatome an der Oberfläche sind Sauerstoffdosen größer 1000 L erforderlich. Sie bilden intermediäre SO-Spezies. Ein Mechanismus wird diskutiert und mit früheren Resultaten für Pyrit (FeS2) verglichen [1].
[1] A.G. Schaufuß, H.W. Nesbitt, I. Kartio, K. Laajalehto, G.M. Bancroft, R. Szargan: J. Electron. Spectrosc. Relat. Phenom. 96 (1998) 69-82