Microsc. Microanal. Microstruct. 4, 441-452 (1993)
DOI: 10.1051/mmm:0199300405044100

Model catalysts obtained by cluster deposition of Palladium onto HOPG. TEM and STM characterisation

Francisco José Cadete Santos Aires¹, Philippe Sautet¹, Gilbert Fuchs², Jean-Luc Rousset¹ et Patrice Mélinon<sup>2

1</sup>  Institut de Recherches sur la Catalyse (CNRS) 2, Avenue Albert Einstein, 69626 Villeurbanne cedex, France
²  Département de Physique des Matériaux (UCB Lyon I) 43, Boulevard du 11 Novembre 1918, 69622 Villeurbanne cedex, France

Abstract
Supported particles (model catalysts used in hydrogenation reactions) are obtained by cluster beam deposition onto HOPG and characterised by transmission electron microscopy (TEM) and scanning tunneling microscopy (STM). TEM shows the formation of groups of particles on the surface and the decoration of the steps of graphite. The groups of particles on the surface are well separated from each other. STM large scale observations agree with these observations. A detailed experimental study of the (√3×√3)R30° periodic charge density modulations of the graphite observed around the particles is presented and these modulations are interpreted in terms of a perturbation introduced by the particle to the degenerate wave functions of graphite, lifting up the degeneracy and yielding the (√3×√3)R30° superstructure.

Résumé
Des particules supportées (catalyseurs modèles utilisés dans des réactions d'hydrogénation) sont obtenues par déposition de jets d'agrégats sur HOPG et sont caractérisées par microscopie électronique à transmission (TEM) et par microscopie à effet tunnel (STM). Les observations en TEM montrent la formation de groupes de particules sur la surface et la décoration des marches du graphite. Les groupes de particules sur la surface sont bien séparés entre eux. Les observations STM à grande échelle sont en accord avec les observations de TEM. Une étude expérimentale détaillée des modulations périodiques (√3×√3)R30° de la densité de charge du graphite observées autour des particules est présentée et ces modulations sont interprétées en tant qu'une perturbation introduite par la particule au niveau des fonctions d'onde dégénérées du graphite, levant la dégénérescence et donnant lieu à la superstructure (√3×√3)R30°.

PACS
6855J - Structure and morphology; thickness; crystalline orientation and texture.
8265 - Surface and interface chemistry; heterogeneous catalysis at surfaces.

Key words
Experimental study -- Supported catalyst -- Preparation -- Atomic beams -- Surface structure -- TEM -- STM -- Crystal growth -- Palladium -- Surfaces -- Interfaces -- Condensed matter physics -- Materials science -- Physics -- Catalysis -- General chemistry -- Physical chemistry -- Chemistry -- Condensed state physics -- Transition elements


© EDP Sciences 1993