Thermische veroudering: Thermische veroudering van een modelkatalysator, "gezien" met scanning tunneling microscopie

Een belangrijke motivatie voor onderzoek near het gedrag van metaaldeeltjes op oxidische ondergrond words gevormd door de heterogene katalyse. Deze vorm van katalyse betreft het bevorderen van een chemische reactie door middel van een vastestofoppervlak. De oppervlakteatomen maken geen deel uit van het chemische eindproduct en het oppervlak words dus niet aangetast. In veel gevallen wordt gebruik gemaakt van metalen. In de praktijk bestaat de katalysator meestal niet uit een gesloten metaaloppervlak, maar uit een poreuze drager waarop of waarin metaaldeeltjes met afmetingen in de orde van enkele nanometers zijn aangebracht. Als drager worden oxides en zeolieten toegepast, met een effectief oppervlak per gram van vele vierkante meters. Katalytische processen spelen zich vaak af bij verhoogde temperaturen. Dit ken aanleiding zijn tot het groeien van de metaaldeeltjes, met als gevolg een verkleining van het e ffectieve metaaloppervlak. Aangezien dit binnen een poreus systeem niet direct is waar te nemen, heeft ons onderzoek zich gericht op een systeem van een vlakke drager bedekt met metaaldeeltjes. Een belangrijke experimentele techniek die het laatste decennium hiervoor beschikbaar is gekomen is de "Scanning Tunneling Microscoop" (STM). Als model systeem is gekozen voor het TiO2 (110) oppervlak met palladium deeltjes. Een belangrijke technische reden voor de keuze van TiO₂ is dat dit oxide na een korte verhitting, als gevolg van enig zuurstofverlies, voldoende geleidend is om STM te kunnen toepassen. De Ti/O verhouding verandert hierdoor echter nauwelijks.