CO表面酸化にみるベロ-ゾフ・ジャボチンスキー(BZ)反応

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09640401
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Research Institution: Kyushu Institute of Technology
• Principal Investigator: 稲永 征司 九州工業大学, 工学部, 助手 (30093959)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 並木 章 九州工業大学, 工学部, 教授 (40126941)
• Keywords: BZ反応 / Pt表面反応 / 非線形反応 / 一酸化炭素の酸化

Research Abstract

超高真空チャンバー内で清浄なPt表面に吸着したCO分子の酸化に見る表面でのBZ(Belousov-Zhabotinskii)反応現象の機構の解明を図ることが目的である。
まず必要な装置の組立、各種機器の性能試験を行った。ターゲットのPtを取り付けるチャンバーを中心に、一方にPtに吸着させるCOの導入管や吸着したCOを酸化させる原子状酸素原子線を発生させる励起線源を3段差動排気装置を用いて連結し、他方に付着したCOの被覆率を測定するAES(Auger electronspectroscopy)や酸素原子によって酸化されて発生したCO_2分子の速度分布、角度分布を測定するためにQMS(Quadrupole mass spectrometer)を取り付ける。特に新しく購入した励起線源は酸素原子線を30cmの飛行でサンプル表面で1×10^<15>atoms/cm^2のフラックスを確認した。又、CO_2分子を効率よく検出するためにターゲットとQMSの間にクロス・コリレーション・チョバ-を挿入する。
実験は各種装置の性能試験も兼ねて最初Si表面でH原子の付着、脱離反応を行い、次にPt表面でのCO分子、酸素原子の反応を下記の手順にしたがって遂行した。
(1)超高真空チャンバー内でPt表面をArで洗浄後、その表面にCO分子を付着させる。
(2)AESでPt表面のCO被覆率を測定する。
(3)O原子線を発生し、それを表面吸着CO分子に衝突させ発生するCO_2分子の速度分布、角度分布をQMSで測定する。
(4)(1)〜(3)の過程をCO被覆率、CO被覆温度を変化させて行う。

Research Products

• [Publications] 猪本 修: "Hydrodynamical Effects of Chemical Waves in Quasi-Two-Dimensional Solution in BZ Reaction" International Journal of Bifurcation and Chaos. 7・5. 989-996 (1997)
• [Publications] 下川 真一: "水素原子による表面吸着子抜き取り反応研究計画と装置の現状" 第二回九州薄膜・表面研究会. (1997)
• [Publications] 下川 真一: "水素原子によるシリコン表面吸着水素抜き取り反応" 第103回日本物理学会九州支部例会. 135 (1997)
• [Publications] 渡辺 智: "水素原子線表面引き抜き反応生成物の内部状態" 第103回日本物理学会九州支部例会. 136 (1997)