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不均一系触媒の原子レベル接合構造制御と触媒機能の理論的解明

Research Project

Project/Area Number 19028040
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

奥村 光隆  Osaka University, 大学院・理学研究科, 准教授 (40356712)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 川上 貴資  大阪大学, 大学院・理学研究科, 助教 (30321748)
北河 康隆  大阪大学, 大学院・理学研究科, 助教 (60362612)
Project Period (FY) 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Fiscal Year 2007: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Keywordsヘテロ接合 / 低次元細孔 / ナノ構造 / 貴金属 / クラスター
Research Abstract

不均一系触媒の活性点は一般に担体上固定化された金属クラスターであることが多い。またこのような系の活性点であるナノ微粒子と担体とのヘテロ結合と微粒子自身の構造変化によって触媒特性が大きく変化することが報告されている。そこでこのような触媒活性の変化を電子状態変化の面から検討するために密度汎関数法によって検討を行った。対象とした系は単層カーボンナノチューブなどのモデル構造に少数のPdクラスターを導入したモデル系で、これらのスピン状態、電子状態の変化について検討を行った。
これらのモデル構造としてSWCNT(5,5)と呼ばれるサイズのSWCNTとPdクラスターからなるモデル系を検討した。孤立したPd3クラスターの安定構造は二等辺三角形構造で基底状態は三重項である。このクラスターを内部、端部、外部に固定化したモデルの構造最適化を行い構造・電子状態変化を検討した。もっとも安定な構造はCNT(5,5)構造の外部固定したものがもっとも安定で44.26kcal/moiの吸着エネルギーが得られた。次が端部に固定化されたもので35.1kcal/molで最も不安定なのがCNT内部に固定化された直線構造でこの場合で18.9kcal/mo1の吸着エネルギーが得られた。これらの構造でCNTモデル構造の内部または端部にPdクラスターが固定化された時にはPdクラスターの電荷は負電荷を帯びる傾向があることが明らかになった。また基底スピン状態は、すべて低スピン状態の一重項が安定となり孤立系とは異なることも明らかになった。

Report

(1 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2007 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] DFT studies of the characteristics of Pd-Pt core/shell type clusters

    • Author(s)
      M., Okumura
    • Journal Title

      Research on Chemical Intermediates (印刷中)

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Theoretical Calculations of the Characteristics of Precious Metal Clusters

    • Author(s)
      M., Okumura
    • Journal Title

      AIP proceedings of ICCMSE2007 (印刷中)

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Theory of chemical bonds in metalloenzymes. IX. Theoretical study on the active site of the ribonueleotide reductase and the related species

    • Author(s)
      M., Shoji
    • Journal Title

      Int. J. Quant Chem (印刷中)

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Theoretical Calculations of the Characteristics of Precious Metal Clusters2007

    • Author(s)
      M, Okumura
    • Organizer
      ICCMSE 2007
    • Place of Presentation
      ギリシャ
    • Year and Date
      2007-09-27
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 貴金属クラスターの接合効果に関する理論的研究2007

    • Author(s)
      奥村光隆
    • Organizer
      触媒討論会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2007-09-19
    • Related Report
      2007 Annual Research Report

URL: 

Published: 2007-04-01   Modified: 2018-03-28  

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