| 研究概要 |
本研究では、貴金属としてPt,Phなど、担体として【Al_2】【O_3】,Ti【O_2】,【Nb_2】【O_5】,【Al_2】【O_3】修飾Si【O_2】,【Nb_2】【O_5】修飾Si【O_2】などをとりあげ、これらを組み合わせた一連の担持金属触媒について、物性および触媒反応の両面から、強い金属・担体相互作用(SMSI)を検討した。物性の面では、高温【H_2】処理などによる【H_2】,CO,【O_2】の選択的化学吸着能の変化,同処理による担体還元量の測定,TPD,TPRの前処理依存性を系統的に検討した。その結果、担体の部分還元によりSMSIが発現することを、疑う余地のない事実として実証することができた。触媒反応においては、各種炭化水素化,脱水素,水素化分解,さらにはCO水素化などの反応をとりあげて、構造敏感反応および構造鈍感反応に対するSMSI効果の相異に注目しつつ、手広く比較検討した。その結果は、SMSIにおいて表面金属原子またはそのアンサンブルが抑制を受けるとして、全体を矛盾なく理解できるものであった。
以上を総合して、SMSIの描像として、高温水素処理中に担体の部分還元により生じた還元種が、分子的に金属表面を覆うデコレーションモデルが最も妥当なものとして確立されたと考える。これは、金属・担体間に、化学反応の結果、新表面物質相が生成することを示し、興味深い。
また、In-situ FT-IRによるCO吸着の研究から、SMSIにおいて金属・担体間に電子的相互作用も存在することの証拠を得たこと、修飾したSi【O_2】担体の系で、SMSIの前駆体として、金属と担体の新化合物、RbNb【O_4】と思われる相を発見したことなど、今後の発展につながる数々の成果を得ている。
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