電気化学環境下における構造規制反応場の精密構造の決定

• 研究課題/領域番号: 20550007
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 物理化学
• 研究機関: 千葉大学
• 研究代表者: 星 永宏 千葉大学, 大学院・工学研究科, 教授 (30238729)
• 研究分担者: 中村 将志 千葉大学, 大学院・工学研究科, 助教 (70348811)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2010年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2009年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2008年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: 電気化学 / Pd基本指数面 / 表面X線回折 / 電気化学環境下 / 実構造 / 層間隔 / Pd高指数面 / 酸素還元反応 / 活性サイト / Pt高指数面 / 吸着CO / キンク

研究概要

表面X線回折(SXD)を用いて,Pt高指数面電極とPd単結晶電極の表面構造を電気化学環境下で決定した。Pt電極の場合,2原子列のテラス幅を持つPt(110)=2(111)-(111)およびPt(311)=2(100)-(111)面は(1×2)構造に再配列するのに対し,3原子列以上のテラス幅を持つ面(Pt(310)=3(100)-(110),Pt(511)=3(100)-(111),Pt(331)=3(111)-(111))は(1×1)構造を持つ。Pt高指数面の面内構造および層間隔は,電極電位に依存しない。この結果は,吸着水素領域で層間隔が拡大する基本指数面の結果と異なる。

研究成果

• [雑誌論文] Surface X-ray Scattering of Stepped Surfaces of Platinum in Electrochemical Environment : Pt(331)=3(111)-(111) and Pt(511)=3(100)-(111) (2011)
  • 著者名/発表者名: N.Hoshi, M.Nakamura, O.Sakata, A.Nakahara, K.Naito, H.Ogata
  • 雑誌名: Langmuir 27(7) ページ: 4236-4242
• [雑誌論文] Surface X-ray Scattering of Stepped Surfaces of Platinum in Electrochemical Environment : Pt(331) = 3(111)-(111) and Pt(511)= 3(100)-011) (2011)
  • 著者名/発表者名: N.Hoshi, M.Nakamura, 0.Sakata, A.Nakahara, K.Naito, H.Ogatai
  • 雑誌名: Langmuir 巻: 27 ページ: 4236-4242
  • 査読あり
• [雑誌論文] Surface X-ray Scattering of Pd(111) and Pd(100) Electrodes during the Oxygen Reduction Reaction (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Naito, M.Nakamura, 0.Sakata, N.Hoshi
  • 雑誌名: Electrochemistry 巻: (印刷中)
  • NAID: 10027962053
  • 査読あり
• [雑誌論文] Recent Progress in Electrochemical Surface Science with Atomic and Molecular Levels (2009)
  • 著者名/発表者名: N.Hoshi
  • 雑誌名: Electrochemistry 77 ページ: 2-20
  • NAID: 10024973386
  • 査読あり
• [雑誌論文] Surface X-ray diffraction of high index plane of platinum containing kink atoms in solid-liquid interface : Pt(310)=3(100)-(110) (2008)
  • 著者名/発表者名: N.Hoshi, A.Nakahara, M.Nakamura, K.Sumitani, O.Sakata
  • 雑誌名: Electrochim.Acta 53(21) ページ: 6070-6075
• [雑誌論文] Surface X-ray diffraction of high index plane of platinum containing kink atoms in solid-liquid interface: Pt(310)=3(100)-(110) (2008)
  • 著者名/発表者名: N. Hoshi
  • 雑誌名: Electrochim. Acta 53 ページ: 6070-6075
  • 査読あり
• [学会発表] SPMイメージングおよび表面X線回折 (2010)
  • 著者名/発表者名: 星永宏
  • 学会等名: 第68回表面技術アカデミック研究会討論会表面のキャラクタリゼーション
  • 発表場所: 習志野
  • 年月日: 2010-12-01
• [学会発表] SPMイメージングおよび表面X線回折 (2010)
  • 著者名/発表者名: 星永宏
  • 学会等名: 第68回表面技術アカデミック研究会討論会
  • 発表場所: 習志野
  • 年月日: 2010-12-01
• [学会発表] 金属単結晶 (2010)
  • 著者名/発表者名: 星永宏
  • 学会等名: 平成22年度第18回セラミックス基礎秋季教室
  • 発表場所: 千葉
  • 年月日: 2010-11-29
• [学会発表] 燃料電池を活性化する電極触媒の表面構造-原子レベルで構造規制した単結晶電極による挑戦- (2010)
  • 著者名/発表者名: 星永宏
  • 学会等名: 触媒学会千葉地区講演会
  • 発表場所: 千葉
  • 年月日: 2010-06-11
• [学会発表] 構造規制電極による反応の活性化 (2009)
  • 著者名/発表者名: 星永宏
  • 学会等名: 2009年電気化学秋季大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2009-09-11
• [学会発表] Surface X-ray Scattering of Stepped Surfaces of Platinum in Solid-Liquid Interfaces (2008)
  • 著者名/発表者名: N. Hoshi
  • 学会等名: The 5th International Symposium on Surface Science and Nanotechnology
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 2008-11-10
• [学会発表] Determination of Real Structures of High Index Plancs of Platinum with in-situ Surface X-ray Scattering (2008)
  • 著者名/発表者名: N. Hoshi
  • 学会等名: 59th Annual Meeting of the International Society of Electrochemistry
  • 発表場所: Seville
  • 年月日: 2008-09-12
• [学会発表] 表面X線散乱による電気化学環境下でのPt高指数面の構造決定 (2008)
  • 著者名/発表者名: 星永宏,中原章,中村将志,坂田修身
  • 学会等名: PF研究会「電気化学への放射光利用X線技術の応用」
  • 発表場所: つくば
  • 年月日: 2008-08-06
• [学会発表] Structural Effects on Electrocatalytic Activity on Well-defined Surfaces (2008)
  • 著者名/発表者名: N. Hoshi
  • 学会等名: 6th Asian Conference on Electrochemistry
  • 発表場所: Taipei
  • 年月日: 2008-05-11
• [学会発表] Determination of Real Structures of High Index Planes of Platinum with in-situ Surface X-ray Scattering (2008)
  • 著者名/発表者名: N.Hoshi, A.Nakahara, M.Nakamura, K.Sumitani, O.Sakata
  • 学会等名: 59th Annual Meeting of the International Society of Electrochemistry
  • 発表場所: Seville