2004 Fiscal Year Annual Research Report
金及び貴金属集積化クラスター触媒の電子状態及び低温触媒活性の理論的解明
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16350011
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
奥村 光隆 大阪大学, 理学研究科, 助教授 (40356712)
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| Keywords | 金ナノクラスター / イリジウムナノクラスター / 表面吸着 / サイズ効果 |
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| Research Abstract |
金13クラスターにおいては、表面が負に帯電することを見いだしていたが、今回、金55クラスターを計算することにより、金55クラスターの表面電荷はさらに大きくなり、クラスターサイズの増加とともに単調に表面電荷が減少するという予測を覆す結果が得られ、貴金属クラスターにおける分極効果のサイズ依存性に新しい知見を与えることが出来た。このほかに、イリジウム13クラスターに対しても同様の検討を行ったが、金ほどの大きな分極効果は得られず、同種の貴金属であるにもかかわらずd電子の占有数によって大きく物性が変化することが明らかになった。
複合機金属クラスターについても同様に様々な状態を検討しているところであるが、異種貴金属の接合により、分極効果に大きな影響を与えることが推定される結果が出つつあるところである。
これらの表面への分子吸着を検討したところ、金13クラスターに関しては、icosahedronとcuboocatahedronのクラスター形状によって、CO分子の吸着には大きな差異はみられないが、酸素分子の吸着に関しては前者が、3kcal/mol程度の弱い相互作用を持つのに対して、後者ではほとんど相互作用を持たないことが明らかになった。このことは、Au/Mg(OH)_2触媒の低温CO酸化活性が前者のクラスターにおいてのみ高い活性を示すという実験結果に沿ったものであると考えられる。Irクラスターに関しては、同様にO_2、CO,NOの吸着を検討したところ、それらの吸着特性はバルク表面で得られる結果と非常に一致しており、クラスター地震の示す分極効果の小ささと反映した結果になっているということが明らかになり。貴金属超微粒子担持触媒の示すサイズ効果に理論的な面から考察を与えることが出来た。
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