Nova Acta Leopoldina Band 110 Nummer 377

koordinierten O-Atomen im neutralen Al8O12-Cluster werden sieben zweifach, vier dreifach und ein einfach koordiniertes (terminales) O-Atom. An diesem terminalen O-Atom ist sowohl die Spindichte als auch die Ladung lokalisiert. Im ionischen Bild handelt es sich um ein O– - Radikalion, während alle anderen Sauerstoffanionen O2– -Ionen sind. Das legt die Vermutung nahe, dass dieses Zentrum besonders reaktiv ist und Methan durch Wasserstoffabstraktion aktiviert, was tatsächlich durch Rechnungen vorausgesagt wurde und durch ein massenspek- trometrisches Experiment nachgewiesen werden konnte (FEYEL et al. 2008). Diese O– -Ionen werden auch als aktive Zentren für die oxidative Kopplung von Methan zu Äthylen vermu- tet, 2 CH4 + O2 → C2H4 + 2 H2O, eine Reaktion, die für die Nutzung der Ressource Erdgas von erheblichem industriellen Inter- esse ist (KONDRATENKO und BAERNS 2008). Abb. 5 Erfolgreicher Test der „Pfeilspitzen“-Struktur für [(Al2O3)4]+ (globales Energieminimum) durch Vergleich des gemessenen Infrarot-Spektrums mit dem berechneten (SIERKA et al. 2007). Oben rechts ist die Normalmode der Schwingung bei 1038 cm–1 zu sehen, unten rechts das elektrostatische Potential. 6. Zweidimensionales Siliziumdioxid Die Aluminiumoxidcluster sind Beleg dafür, dass Systeme mit reduzierter Dimension uner- wartete Strukturen und Eigenschaften aufweisen können. Das gilt auch für atomar dünne Filme von Oxiden. In der Abteilung von Hans-Joachim FREUND werden Modellkatalysatoren mit Quantenmechanische Modellierung – Einblicke in die atomaren Details chemischer Systeme Nova Acta Leopoldina NF 110, Nr. 377, 99–117 (2011) 109