Logo of Humboldt-Universität zu BerlinLogo of Humboldt-Universität zu Berlin
edoc-Server
Open-Access-Publikationsserver der Humboldt-Universität
de|en
Header image: facade of Humboldt-Universität zu Berlin
View Item 
  • edoc-Server Home
  • Qualifikationsarbeiten
  • Dissertationen
  • View Item
  • edoc-Server Home
  • Qualifikationsarbeiten
  • Dissertationen
  • View Item
JavaScript is disabled for your browser. Some features of this site may not work without it.
All of edoc-ServerCommunity & CollectionTitleAuthorSubjectThis CollectionTitleAuthorSubject
PublishLoginRegisterHelp
StatisticsView Usage Statistics
All of edoc-ServerCommunity & CollectionTitleAuthorSubjectThis CollectionTitleAuthorSubject
PublishLoginRegisterHelp
StatisticsView Usage Statistics
View Item 
  • edoc-Server Home
  • Qualifikationsarbeiten
  • Dissertationen
  • View Item
  • edoc-Server Home
  • Qualifikationsarbeiten
  • Dissertationen
  • View Item
2021-02-26Dissertation DOI: 10.18452/21516
Chemical recognition and reactivity of zinc-oxide surfaces
Abedi Khaledi, Navid
Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät
ZnO hat wegen seiner potenziellen Anwendung in elektronischen Geräten und als Katalysator viel Aufmerksamkeit erhalten. Die Struktur und Reaktivität von ZnO-Oberflächen haben eine direkte Bedeutung für die Leistung und Funktionalität dieser Geräte. Daher ist die Definition und das Verständnis der atomistischen Details von ZnO-Oberflächenstrukturen von besonderer Bedeutung. Die atomistischen Details von ZnO-Oberflächen hängen von den Präparationsverfahren ab. Nach der Kristallpräparation ist es notwendig, eine Oberflächencharakterisierung durchzuführen, um eine Verbesserung der Funktionalität und Effizienz von ZnO-basierten opto-elektronischen Bauelementen und Katalysatoren zu erreichen. Die atomistische Wahrnehmung der Reaktion zwischen einem organischen Molekül und ZnO-Oberflächen spielt eine entscheidende Rolle bei der Optimierung der Wasserstoff-on-demand-Lieferung in Brennstoffzellen. Das Verständnis der atomistischen Details von Adsorption, Diffusion und Dissoziation eines organischen Moleküls ebnet den Weg, um die Vorgänge bei der Wasserstofffreisetzung für Brennstoffzellen zu enträtseln. Mit dem Ziel, die Struktur- und Stöchiometriebestimmung mit Hilfe der XPS zu ermöglichen, präsentiere ich in dieser Arbeit die Ergebnisse einer umfassenden theoretischen Studie über die Kernniveauverschiebungen von ZnO-Oberflächenrekonstruktionen. Darüber hinaus biete ich eine gründliche Untersuchung der gemischt-terminierten Oberfläche, indem ich zunächst die Bedingungen untersuche, unter denen sich Methanol-Monolagen auf dieser Kristallfläche bilden können, und dann alle möglichen Wege für deren Reaktion erforsche. Diese Studie liefert ein umfassendes Bild, um die wahrscheinlichsten Reaktionsschritte zu identifizieren, die zur Interpretation der experimentellen Ergebnisse herangezogen werden können. Sie wird zukünftigen theoretischen Studien für ähnliche Reaktionen wie die Dehydrierung und die Kinetik der Monolagenbildung, die hier untersucht wurden, helfen.
 
Zinc-Oxide (ZnO) has been getting much attention over the past decades because of its potential application in electronic devices and as a catalyst. The structure and reactivity of ZnO surfaces have direct relevance for the performance and functionality of these devices. Therefore, defining and understanding the atomistic details of ZnO surface structures is of particular importance. The atomistic details of ZnO surfaces depend on the preparation procedures. After the crystal preparation, it is necessary to perform a surface characterization, to achieve an improvement in the functionality and efficiency of ZnO-based opto-electronic devices and catalysts. The atomistic perception of the reaction between an organic molecule and ZnO surfaces plays a crucial role in optimizing hydrogen-on-demand delivery in fuel cells, and understanding the atomistic details of adsorption, diffusion, and dissociation of a simple organic molecule paves the way towards unraveling the procedures involved in the hydrogen liberation for fuel cells. In this work, with the aim of enabling structure and stoichiometry determination by using X-ray photoelectron spectroscopy, I present the results of a comprehensive theoretical study on the core-level shifts of ZnO surface reconstructions. Moreover, I provide a thorough investigation of the mixed-terminated (10-10) surface by first examining the conditions under which methanol monolayers can form on this crystal face and by then exploring all possible pathways for its adsorption, diffusion, and initial dehydrogenation. This study provides a comprehensive picture to identify the most probable reaction steps that can be used to interpret experimental findings and will help future theoretical studies for reactions similar to dehydrogenation of organic molecules and monolayer-formation kinetics that were studied here.
 
Files in this item
Thumbnail
dissertation_abedikhaledi_navid.pdf — Adobe PDF — 43.27 Mb
Navid Abedi Khaledi PhD thesis
MD5: 3ff50ec8859439717292a708517e3fb7
References
References: https://doi.org/10.1002/pssb.201451469
References: https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.jpcc.5b07154
Cite
BibTeX
EndNote
RIS
(CC BY 4.0) Attribution 4.0 International(CC BY 4.0) Attribution 4.0 International
Details
DINI-Zertifikat 2019OpenAIRE validatedORCID Consortium
Imprint Policy Contact Data Privacy Statement
A service of University Library and Computer and Media Service
© Humboldt-Universität zu Berlin
 
DOI
10.18452/21516
Permanent URL
https://doi.org/10.18452/21516
HTML
<a href="https://doi.org/10.18452/21516">https://doi.org/10.18452/21516</a>