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化学選択的X線吸収微細構造分光による触媒表面反応種とその反応過程の研究

研究課題

研究課題/領域番号 08874066
研究種目

萌芽的研究

配分区分補助金
研究分野 物理化学
研究機関東京工業大学

研究代表者

秋鹿 研一  東京工業大学, 大学院総合理工学研究科, 教授 (20016736)

研究分担者 大柳 宏之  電子技術総合研究所, 電子基礎部, 研究室長
研究期間 (年度) 1996 – 1997
研究課題ステータス 完了 (1997年度)
配分額 *注記
2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
1997年度: 200千円 (直接経費: 200千円)
1996年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
キーワードX線吸収分光 / 高分解能XAFS / サイト分離 / Kβ蛍光X線 / 計算機制御 / Cr / SiO_2 / Rh_<10>Se / TiO_2 / マルチ銅酵素 / X線吸収 / 吸収スペクトル / 蛍光分光 / 化学選択性 / 電子状態 / 触媒表面のキャラクタリゼーション / 酸化還元触媒 / 助触媒
研究概要

X線吸収分光(XAFS)は規則構造をもたない試料に対しても有効な局所構造解析法で、スペクトル広域におよぶ振動構造(EXAFS)から吸収原子周辺の構造情報が、また吸収端位置・付近に見られる電子遷移ピークから電子的情報が得られる。本研究はこうした元素・結合分離能に加え、さらにサイト分離能をもたせて、より強力な分光手段へ発展させることを意図した。
最新の高輝度X線ビームを照射した試料から発せられるKβ蛍光X線を入射X線に直角・水平に取りこみ、Ge(100)面湾曲結晶で分光し、シンチレーション計数管で検出する縦置き分光器を製作した。それぞれX軸+回転、X軸+Y軸を計算機制御して発光スペクトル、さらに蛍光エネルギーを固定してXAFS測定することにより、サイト選択高分解能XAFSが測定できる。ローランド円を自在に選ぶことで、ブラッグ角を83.6から55.6°までスキャンできる設計にした。さらに結晶部分にはX,Y,Z,α、検出器にはZ,0の微調整を手動で行ない、X線強度を最適化した。本研究費により部品は全て購入したが、経費的理由で分光器本体の最終組み立てのみをやり残した。今後の科研費により、最終組み立てを行なう。
応用するサイエンスとして、継続して研究を行なっているCr/SiO_2とRh_<10>Se/TiO_2の他に、生体中での酸素活性化理解のため、マルチ銅酵素サイトの複雑に制御された反応作用機構を、EXAFSと吸収端スペクトルにより明らかにする準備体制ができ上がった。

報告書

(2件)
  • 1997 実績報告書
  • 1996 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (15件)

  • [文献書誌] Ioan Balint and Ken-ichi Aika: "Defect Chemistry of Lithium-doped Magnesium Oxide" J.Chem.Soc.Farad.Transl.93(9). 1797-1801 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Zhihua Zhong and Ken-ichi Aika: "Effects of Hydrogen Treatment of Active Carbon as a Support for Promoted Ruthenium Catalysts for Ammonia Synthesis" J.Chem.Soc.,Chem.Commun.1223 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] K.Aika, J.Kubota, Y.Kadowaki, Y.Niwa, and Y.Izumi: "Molecular Sensing Techniques for the Characterization and Design of New Ammonia Catalysts" Appl.Surf.Sci.121/122. 488-491 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] J.Qin and K.Aika: "Catalytic Wet Air Oxidation of Ammonia over Alumina Supported Metals" Appl.Catal.B.405. 1-8 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Takashi Karasuda and Ken-ichi Aika: "Isotopic Oxygen Exchenge between Dioxygen and MgO Catalysts for Oxidative Coupling of Methane" J.Catal.171. 439-448 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Akio Goto and Aika Ken-ichi: "Surface Species Produced by the Reaction between Methane and Oxygen Radical Anion O.-on MgO at 298 K" Bull.Chem.Soc.Jpn.71. 95-98 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Zhihua Zhong and Ken-ichi Aika: "The Effect of Hydrogen Treatment of Active Carbon on Ru Catalysts for Ammonia Synthesis" J.Catal.173. 471-475 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Y.NIWA and Ken-ichi AIKA: "Ruthenium Catalyst Supported on CeO_2 for Ammonia Synthesis" Chem.Lett.3-4 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] K.AIKA and Kenzo OSHIHARA: "Nitrous Oxide Reduction with Ammonia over Co-MgO Catalyst and the Influence of Excess Oxygen" Catalysis Today. 29. 123-126 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] KADOWAKI and Ken-ichi AIKA: "Promoter Effect of Sm_2O_3 on Ru/Al_2O_3 in Ammonia synthesis" J.Catal.,. 161. 178-185 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Y.NIWA and Ken-ichi AIKA: "The Effect of Lanthanide Oxides as a Support for Ruthenium Catalysts in Ammonia Synthesis" J.Catal.,. 162. 138-142 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Hiroshi KURAKATA,Yasuo IZUMI and Ken-ichi AIKA: "Ethanol Synthesis from Carbon Dioxide on TiO_2-supported[Rh_<10>Se]Catalyst" J.Chem.Soc.,Chem.Commun.389-390 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Izumi,Y.Iwata,and K.Aika: "Catalysis on Ruthenium clusters Supported on CeO_2 or Ni-doped CeO_2:Adsorption Behavior of H_2 and Ammonia Synthesis" J.Phys.chem.,. 100. 9421-9428 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Ken-ichi AIKA and T.Karasuda: "Study on the Active Site Structure of MgO Catalysts for Oxidative Coupling of Methane;Catalysts in Petroleum Refining & Petrochemical Industries 1995" M.Absi-Halabi et al.(eds.)Elsevier Science B.V., 397 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 秋鹿研一: "地球環境浄化に関連する触媒プロセス;地球環境問題に挑戦する(黒田、宝田共編、化学工学会)" 培風館, 119-129 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書

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公開日: 1996-04-01   更新日: 2016-04-21  

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