Bildung von Superoxiden an isolierten kationischen Goldclustern

Nanopartikel aus Gold katalysieren vielfältige Oxidationsreaktionen mit molekularem Sauerstoff, allerdings sind die Reaktionsmechanismen und die für Aktivierung des Sauerstoffs verantwortlichen Spezies unklar. Wir untersuchten die Reaktion zwischen freien kationischen Goldclustern und molekularem Sauerstoff. Die gebildeten Komplexe wurden in der Gasphase mittels Infrarotspektroskopie charakterisiert. Eine starke Rotverschiebung der beobachteten ν(O‐O)‐Streckfrequenz verweist auf die Bildung von Superoxo(O 2 − )‐Einheiten. Diese bilden sich spontan in Systemen, die durch den Elektronentransfer eine geschlossene Schale innerhalb des sphärischen Jellium‐Modells ausbilden (Au 10 + und Au 22 + ). Für andere Cluster (Au 4 + , Au 12 + , Au 21 + ) wird die Aktivierung erst nach der Bindung weiterer Sauerstoffmoleküle beobachtet.