研究課題
基盤研究(B)
[1.Agクラスターの反応性と機構解明]水素還元によってAgをクラスター化すると酸素との接触によりスーパーオキサイドを形成することをESRにより見いだした。Agクラスターの役割の本質が酸素の活性化にあることを示した。またAgクラスターのみならず表面にスピルオーバーした水素が活性促進に関与していることを見いだした。[2.量子化学計算による検証]本研究費で購入したワークステーションを用いてゼオライト担体の場合をモデルとした量子化学計算によりAgクラスター形成の機構を検証した。Agの4核クラスター(Ag_4^<2+>)がゼオライト細孔内で最も安定であり、これは実験結果と一致した。水素化したAgクラスター(HH-Ag_4^<2+>)に酸素を接触させると過酸化水素状の吸着種の形成が確かめられた。この化学種は炭化水素部分酸化及びNOのNO_2への酸化に有効であり、実験事実が合理的であることを証明した。[3.Agクラスター触媒の耐SOx性の検討]還元剤の種類、濃度、温度、水素添加の条件を最適化することで、Agクラスター触媒はSOx共存下でも触媒劣化を抑えることができることを明らかにした。さらに水素や炭化水素還元剤がAg表面の吸着SOxを気相、あるいは担体上に移動させることが高い耐SOx性の要因であることを明らかにした。
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