HAL Id: jpa-00223549
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Submitted on 1 Jan 1983
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SURFACE ENHANCED RAMAN SPECTRA FROM OXYGEN ON SILVER
C. Pettenkofer, I. Pockrand, A. Otto
To cite this version:
C. Pettenkofer, I. Pockrand, A. Otto. SURFACE ENHANCED RAMAN SPECTRA FROM OXYGEN ON SILVER. Journal de Physique Colloques, 1983, 44 (C10), pp.C10-463-C10-463.
�10.1051/jphyscol:19831091�. �jpa-00223549�
JOURNAL DE PHYSIQUE
Colloque CIO, supplement au n°12, Tome 44, decembre 1983 page C10-463
SURFACE ENHANCED RAMAN SPECTRA FROM OXYGEN ON SILVER
C. P e t t e n k o f e r , I . Pockrand and A. O t t o
Physikaliseh.es Institut III, Universitat Dttsseldorf, D-4000 Dilsseldorf 1, F.R.G.
Résumé - L'argent est un important catalyseur pour 1'époxydation de l'éthylène et la production de formaldéhyde à partir de méthanol. On ne sait pas encore avec certitude quelle est la forme d'oxygène adsorbée sur l'argent, active du point de vue catalytique. Par conséquent, nous avons commencé à étudier l'adsorption de l'oxygène sur des couches d'argent par spectroscopie Raman. Grâce à des recherches précédentes, en particulier par UPS / l / , nous savons que, pour de faibles exposi- tions à l'oxygène moléculaire dans l'état de base, l'oxygène se fixe sur les cou- ches d'argent évaporées, uniquement sur des sites de défauts. Ces sites sont abon- dants pour les couches déposées sous ultra-vide sur des supports refroidis à 120 K.
Les spectres Raman de ces films exposés à l'oxygène présentent des raies de vibra- tion à 1053 cm"1 et 697 cm"1, que nous attribuons au dioxygène sous forme super- oxyde et peroxyde. Nous sommes capables de suivre la dissociation de ces espèces en atomes d'oxygène adsorbés, pendant le réchauffement des films, par spectroscopie Raman.
Lorsqu'on expose les couches d'argent déposées à froid à l'oxygène alors que la pompe ionique est en marche, on obtient des raies Raman supplémentaires à 815 cm"1
et 1286 cm"1. Des études avec 1 802 montrent que l'adsorbat responsable est composé de, ou au moins contient, de l'oxygène., Nous proposons d'attribuer la raie à 815 cm"1 à la vibration d'étirement antisymétrique d'une espèce ozone, tandis que l'origine de la raie à 1286 cm- 1 reste inconnue. En conclusion, notre étude montre que sur une surface d'argent active du point de vue catalytique, on peut trouver l'oxygène dans plus d'états d'adsorption, simples et multiatomiques, qu'il n'était jusqu'ici supposé.
Abstract - Silver is an important catalyst for the epoxidation of ethylene and the production of formaldehyd from methanol. It is not yet known with certainty which form of adsorbed oxygen on silver is the catalytically active one. Therefore we have started to study the adsorption of oxygen on silver films by Raman spectro- scopy. From previous investigations, especially from UPS work / l / , we know that at low exposures of ground state molecular oxygen, oxygen sticks on evaporated silver films only at defect sites. These defect sites are abundant on films which are deposited in UHV on substrates cooled to 120 K. Raman spectra of these oxygen ex- posed films display vibrational Tines at 1053 cm'1 and 697 cm'1, which we assign to superoxidic and peroxidic dioxygen. We are able to follow the dissociation of these dioxygen species to adsorbed oxygen atoms during warming up of the films by multi- channel Raman spectroscopy.
Exposing the coldly deposited silver films to oxygen with the ion getter pump run- ning leads to additional Raman lines at 815 cm"1 and 1286 cm"1. Investigations with
1 802 show that the responsible adsorbate is composed of or at least comprises oxygen.
We tentatively assign the 815 cm- 1 line to the antisymmetric stretching vibration of an ozonide species whereas the origin of the 1286 cm"1 vibration remains unknown.
In summary our investigations show that oxygen on a catalytically active silver surface may occur in more states of single and multiatomic adsorption than so far assumed.
Reference
/!/ J. Eickmans, A. Goldmann, A. Otto, Surf. Science, in press.
Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphyscol:19831091
