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2014 Fiscal Year Annual Research Report

塩素フリーのロコー反応探索

Research Project

Project/Area Number 25620013
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

岡田 美智雄  大阪大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (30281116)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2015-03-31
Keywords表面・界面 / 表面反応
Outline of Annual Research Achievements

金属表面の触媒機能を取り上げると、表面に衝突する原子や分子との相互作用により表面構造が動的に変化し、それにともない電子状態、反応性も時々刻々変わる複雑な現象が起きている。ロコー反応は、シリコーン原材料であるメチルシランの合成反応としてシリコーン産業界において重要な反応である。本研究では、塩素を含まないロコー反応モデル系の探索を分子線技術を用いて行うことを目的としている。
A.無塩素ロコー反応モデル表面の準備と特性評価
ロコー反応触媒として有用なCuそのものの反応性を調べるためにCu(410)ステップ表面と銅金(Cu3Au, CuAu, CuAu3)合金表面を準備し、25および26年度に渡り、その反応性を赤外反射吸収分光(IRAS)および高分解能X線光電子分光(XPS)により調べた。エチレン・ブテン・一酸化炭素・塩化メチルおよび酸素分子を用いて反応性を評価した。どの分子もステップエッジとの相互作用が強く、反応性にステップの寄与が高いことがわかった。Cu表面へのSi蒸着については、まだパラメタ制御をうまくできていないため、Cu3Si多結晶を準備して、清浄化ならびに表面特性の評価を行い、次の研究項目Bに用いた。
B.  無塩素ロコー反応のエチレン分子並進エネルギー依存性解明
Aで評価したCu3Si多結晶プレートに当初はメタン分子を入射し反応性を調べる予定であったが、より反応性に富むことが期待されるエチレン分子を用いて反応性を調べた。超熱エチレン分子線をCu3Si多結晶表面に入射し、反応性を実験室XPSにより調べた。炭素化合物生成反応が起こると同時に表面SiのXPSピークが減少していくことを見出した。これは、入射したエチレン分子がSiと反応し気相へと生成物として飛び出していることを示唆しており、無塩素分子とSiとの反応が効率良く起こっている可能性がある。以上、無塩素ロコー反応探索の指針が得られたと考えている。

  • Research Products

    (17 results)

All 2015 2014

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results,  Acknowledgement Compliant: 5 results) Presentation (11 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Surface Oxide Formation by Supersonic Molecular Beams2015

    • Author(s)
      Michio Okada
    • Journal Title

      Journal of the Vacuum Society of Japan

      Volume: 58 Pages: 6-12

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.3131/jvsj2.58.6

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Directions of chemical change: experimental characterization of the stereodynamics of photodissociation and reactive processes2014

    • Author(s)
      Toshio Kasai, Dock-Chil Che, Michio Okada, Po-Yu Tsai, King-Chuen Lin, Federico Palazzettid, Vincenzo Aquilanti
    • Journal Title

      Physical Chemistry Chemical Physics

      Volume: 16 Pages: 9776-9790

    • DOI

      10.1039/C4CP00464G

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] CO adsorption on regularly stepped Cu(410) surface2014

    • Author(s)
      Takamasa Makino, Michio Okada
    • Journal Title

      Surface Science

      Volume: 628 Pages: 36-40

    • DOI

      10.1016/j.susc.2014.05.013

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Supersonic Molecular Beam Experiments on Surface Chemical Reactions2014

    • Author(s)
      Michio Okada
    • Journal Title

      The Chemical Record

      Volume: 14 Pages: 775-790

    • DOI

      10.1002/tcr.201402003

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] The effects of alloying and segregation for the reactivity and diffusion of oxygen on Cu3Au(111)2014

    • Author(s)
      Kohei Oka, Yasutaka Tsuda, Takamasa Makino, Michio Okada, M. Hashinokuchi, Akitaka Yoshigoe, Yuden Teraokae, Hideaki Kasai
    • Journal Title

      Physical Chemistry Chemical Physics

      Volume: 16 Pages: 19702-19711

    • DOI

      10.1039/C4CP02675F

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Adsorption of C2H4 on Stepped Cu(410) Surface: A Combined TPD, FTIR, and DFT Study2014

    • Author(s)
      Takamasa Makino, Michio Okada, Anton Kokalj
    • Journal Title

      The Journal of Physical Chemistry C

      Volume: 118 Pages: 27436-27448

    • DOI

      10.1021/jp509228v

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Cu(410)表面でのC2H4の吸着と反応性に対する共吸着の効果2015

    • Author(s)
      牧野隆正, Anton Kokalj, 岡田美智雄
    • Organizer
      日本化学会第95春季年会
    • Place of Presentation
      日本大学 (千葉県船橋市)
    • Year and Date
      2015-03-26
  • [Presentation] Cu3Au(111)合金表面の耐酸化保護膜形成2015

    • Author(s)
      津田泰孝, 岡耕平, 牧野隆正, Johannes Lehmuskoski, 岡田美智雄, Wilson Agerico Dino, 笠井秀明, 吉越章隆, 寺岡有殿
    • Organizer
      第62回応用物理学会春季学術講演会
    • Place of Presentation
      東海大学 (神奈川県相模原市)
    • Year and Date
      2015-03-13
  • [Presentation] 銅表面欠陥構造におけるエチレン吸着過程に関する理論的研究2014

    • Author(s)
      網野修一, Wilson Agerico Dino, 岡田美智雄, 笠井秀明
    • Organizer
      第55回真空に関する連合講演会
    • Place of Presentation
      大阪府立大学 I-siteなんば (大阪市浪速区)
    • Year and Date
      2014-11-20
  • [Presentation] Cu(410)表面への共吸着と反応性におけるステップの効果2014

    • Author(s)
      牧野隆正, 岡田美智雄
    • Organizer
      第55回真空に関する連合講演会
    • Place of Presentation
      大阪府立大学 I-siteなんば (大阪市浪速区)
    • Year and Date
      2014-11-20
  • [Presentation] Initial Oxidation Stage of Cu3Au: Protective Layer Formation2014

    • Author(s)
      M. Okada, Y. Teraoka
    • Organizer
      The 7th International Symposium on Surface Science (ISSS-7)
    • Place of Presentation
      島根県立産業交流会館 (島根県松江市)
    • Year and Date
      2014-11-04
  • [Presentation] Adsorption states and reactivity of C2H4 on Cu(410) stepped surface2014

    • Author(s)
      T. Makino, M. Okada
    • Organizer
      The 7th International Symposium on Surface Science (ISSS-7)
    • Place of Presentation
      島根県立産業交流会館 (島根県松江市)
    • Year and Date
      2014-11-03
  • [Presentation] Cu(410)表面における分子の吸着状態と反応性2014

    • Author(s)
      牧野隆正, 岡田美智雄
    • Organizer
      第8回分子科学討論会
    • Place of Presentation
      広島大学 (広島県東広島市)
    • Year and Date
      2014-09-22
  • [Presentation] 分子の状態制御による表面化学反応2014

    • Author(s)
      岡田美智雄
    • Organizer
      第75回応用物理学会秋季学術講演会
    • Place of Presentation
      北海道大学 (北海道札幌市)
    • Year and Date
      2014-09-18
    • Invited
  • [Presentation] Initial Stage of Cu3Au Oxidation: Oxygen Induced Cu Segregation and the Protective Au Layer Formation2014

    • Author(s)
      M. Okada
    • Organizer
      14th International Conference on Atomic Layer Deposition 2014 (ALD 2014)
    • Place of Presentation
      Hotel Granvia Kyoto (京都府下京区)
    • Year and Date
      2014-06-17
  • [Presentation] Initial stages of Cu3Au(111) oxidation2014

    • Author(s)
      Y. Tsuda, T. Makino, M. Hashinokuchi,M. Okada, K.Oka, Wilson Agerico Dino, H. Kasai, A. Yoshigoe, Y. Teraoka
    • Organizer
      第30回化学反応討論会
    • Place of Presentation
      イーグレ姫路(兵庫県姫路市)
    • Year and Date
      2014-06-05
  • [Presentation] Adsorption and reaction of C2H4 on Cu(410) stepped surface2014

    • Author(s)
      T. Makino, M. Okada
    • Organizer
      第30回化学反応討論会
    • Place of Presentation
      イーグレ姫路(兵庫県姫路市)
    • Year and Date
      2014-06-04

URL: 

Published: 2016-06-01  

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