| 研究課題/領域番号 |
17K14433
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| 研究種目 |
若手研究(B)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
物理化学
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
永田 利明 東北大学, 理学研究科, JSPS特別研究員(PD) (80783373)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | 気相クラスター / 気相反応 / 反応機構 / 幾何構造 / 質量分析 / イオン移動度分析 / クラスター / 反応性 / 速度定数 / 衝突誘起解離 / 昇温脱離 / 赤外分光 / 物理化学 / 化学反応 |
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| 研究成果の概要 |
金属や金属酸化物の気相クラスターを研究対象とし、熱的条件下における気体分子との反応について実験及び理論計算により研究した。真空装置内でレーザー蒸発法によりクラスターを生成し、反応セル内で気体分子と反応させた後、気相昇温脱離法やイオン移動度質量分析法を用いた測定を行った。これにより、特にクラスター上に付加した気体分子について、結合の強さ(エネルギー)や付加形態(幾何構造)についての情報が得られる。実験と並行して量子化学計算を行い、クラスターと分子が反応した際の具体的な構造について検討した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
金属や金属酸化物の気相クラスターは触媒反応のモデル系として研究される。従来の実験研究はクラスターが真空中に孤立した断熱条件での反応研究が主であったが、これは実際の触媒反応の環境とは大きく異なる。本研究では、反応で生成したエネルギーが速やかに拡散して熱平衡に達するような熱的条件下での反応実験を展開することで、よりリアルなモデル系として気相クラスターを扱う研究を行った。また、気相クラスターの反応機構について、これまでは理論計算に頼る研究が多く為されてきたが、本研究では実験科学的に反応過程のエネルギーや構造の情報を取得する手法を進展させた。
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