1991 Fiscal Year Annual Research Report
金属及び金属酸化物固体触媒とクラスタ-の表面反応と触媒作用
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03453087
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
中辻 博 京都大学, 工学部, 教授 (90026211)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
三木 定雄 京都大学, 工学部, 助手 (30135537)
波田 雅彦 京都大学, 工学部, 助手 (20228480)
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| Keywords | 触媒作用 / 固体表面 / 金属表面 / 光反応 / 解離吸着 |
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| Research Abstract |
1.リチウム金属表面への水素分子の化学吸着:クラスタ-による表面モデルには固体の効果が十分に含まれておらず、触媒作用や化学吸着が表現できない場合がある。この問題を改善するため、GrimleyとPisaniはembedded cluster model(ECM)を考案しており、近年我々はdipped adcluster modelを考案した。本研究では、前者のECM法に改良を加え、新しくabーinitioプログラムを開発し、Li表面への水素分子の化学吸着に応用した。Li_4がLi_6及びLi_<10>に埋め込まれてたモデルを用い、反応経路に沿ったポテンシャル曲線を計算した。ECMは比較的良くfullーcluster modelの結果を再現した。解離吸着水素の安定構造はonーtopサイトとなったが、吸着に伴う安定化は得られなかった。ECMは比較的大きな金属クラスタ-を使うことが前提とされ、abーinitio法を使う限り実用性には問題があると思われる。
2.過マンガン酸イオンの光分解反応の電子メカニズム:過マンガン酸イオンは強い酸化剤として広く用いられており、その基底・励起状態の電子構造に興味が持たれてきた。また、その可視紫外光吸収スペクトルについても、かなりの実験デ-タが蓄積されている。まず、過マンガン酸イオンの吸収スペクルを、SAC/SACーCI法を用いて計算し、これまでの理論研究では再現性が悪かった励起エネルギ-・振動子強度を精度良く再現した。過マンガン酸イオンが酸素分子を放出する光分解反応のポテンシャル曲線を計算し、Leeらの提案した反応スキ-ムと長寿命中間体の存在を支持した。この長寿命中間体は、光励起した過マンガン酸イオンが緩和する際に構造変化したperoxo型の錯体である。さらに、実験的に観測される波長依存性の起源は、このperoxo錯体へ移行する際のポテンシャル障壁であると考えられる。
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[Publications] H.Nakatsuji,H.Nakai,and Y.Fukunishi: "“Dipped Adcluster Model for Chemisorption and Catalytic Reactions on a Metal Surface:Image Force Correction and Applications to PdーO_2 Adclusters"" J.Chem.Phys.95(1). 640-647 (1991)
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[Publications] H.Nakai,Y.Ohmori,and H.Nakatsuji: "“Theoretical Study on the Ground and Excited States of MnO_4"" J.Chem.Phys.95(11). 8287-8291 (1991)
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[Publications] H.Nakatsuji and Y.Fukunishi: "“Theoretical Study on the Dissociative Chemisorptionof Hydrogen Molecule on a ZnO Surface"," Intern.J.Quantum Chem.
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[Publications] H.Nakatsuji and H.Nakai: "“Dipped Adcluster Model Stuby for the Endーon Chemisorption of O_2 on an Ag Surface"" Can.J.Chem.
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[Publications] H.Nakatsuji: "“Exponentially Generated Configuration Interaction Theory.Descriptions of Excited,Ionized,and Electron Attached States"" J.Chem.Phys.94(10). 6716-6727 (1991)
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[Publications] H.Nakatsuji: "“MixedーExponentially Generated Wave Function Method for Ground,Excited,lonized,lonized,and Electron Attached States of a Molecule"" J.Chem.Phys.95(6). 4296-4305 (1991)
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[Publications] H.Nakatsuji,H.Nakai,and M.Hada: "MetalーLigand lnteractions:From Atoms,to Clusters,to Surfaces" D.R.Salahub, (1992)
