固体表面における光反応と光触媒反応

1994 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 06239110
• 研究機関: 大阪府立大学
• 研究代表者: 安保 正一 大阪府立大学, 工学部, 教授 (70094498)
• 研究分担者: 堂免 一成 東京工業大学, 資源化学研究所, 助教授 (10155624) ; 橋本 和仁 東京大学, 工学部, 助教授 (00172859) ; 川崎 昌博 北海道大学, 電子科学研究所, 教授 (70110723) ; 佐藤 弘保 三重大学, 工学部, 教授 (20029440)
• キーワード: 光化学 / 固体光触媒 / 反応ダイナミックス / 固体表面 / ミクロ空間 / ゼオライト / 光反応過程 / 光機能分子

研究概要

研究代表者・
安保正一: ゼオライト細孔内を反応場とする各種ケトンの光化学過程を研究し、細孔内の静電場や空間体積などの分子環境場がイオン交換により任意に制御できることを明らかにした。また、ゼオライト細孔内に構造規制し構築した固定化担持分子触媒の光触媒能と反応ダイナミックスを研究し、この触媒系が高い光触媒反応性を示す新規な光触媒であることを見いだした。これらの研究の実施とともに研究分担者の研究の実施状況を把握し密接な連携のもとで効率的に高度な成果が得られるよう研究を掌握し成果の総括を行った。
研究分担者・
佐藤博保: 固体金属表面のレーザーアプレーションによって一価金属イオン(M^+)を生じさせ、これらを分子あるいはクラスターと反応させて新しい化合物を得るレーザーアプレーション・分子ビーム法(LAMB法)を開発した。
川崎昌博: Cd(CH_2)_2を石英基板(150K)上に吸着させ、193nmレーザー光を照射することによって脱離したCd原子のドップラースペクトルを測定した。基板とCd原子の相互作用がたいへん強いためCd原子が基板から脱離するプロセスにおいて基板表面原子団もエネルギー分配に関与していることを明らかにした。
堂免一成: (1)赤外バルス発生装置を用いたポンプ・プローブ法によるゼオライト中の水酸基に関する振動エネルギー緩和の測定、(2)白金単結晶(110)表面上に吸着したギ酸のSFGスペクトルの測定、を行い全て良好な結果を得た。
橋本和仁: 二次元イメージングラマン分光および高電流分光分析システムを完成させ、この装置を用いて、チタンの陽極酸化により作製した酸化チタン薄膜の構造と電荷分離効率との相関を調べた。表面での酸素欠陥濃度が電荷分離効率を決定する重要な因子の一つであることを明らかにした。

研究成果

• [文献書誌] Masakazu.ANPO: "Preparation and Characterization of the Cu^+/ZSM-5 Catalyst and Its Reaction with NO under UV Irradiation at 275K." J.Phys.Chem.98. 5744-5750 (1994)
• [文献書誌] Nobuaki NEGISHI: "Photophysical Properties and Photochemical Stability of Rhodamine B Encapsulated in SiO_2 and Si-Ti Binary Oxide Matrices by the Sol-Gel Method." Langmuir. 10. 1772-1776 (1994)
• [文献書誌] Nobuaki NEGISHI: "The Characteristics of the Fluorescence Spectra of Rhodamine B Molecules Doped in Si-Ti Binary Oxide System by the Sol-Gel Method." Chem.Lett.1029-1032 (1994)
• [文献書誌] Hiromi YAMASHITA: "Reduction of CO_2 with H_2O on TiO_2(100) and TiO_2(110) Single Crystals under UV-irradiation." Chem.Lett.855-858 (1994)
• [文献書誌] Hiroyasu NISHIGUCHI: "Enhancement of the Phosphorescence Yields of Xanthone Included in Alkali-Metal-Cation-Exchanged" J.Photochem.Photobiol.A:Chem,. 77. 183-188 (1994)
• [文献書誌] Sang-Chul MOON: "Selective Dimerization and Hydrogenation of Ethylene on Active Zirconjum Oxides with Coordinatively Unsaturated Surface Sites." Chem.Lett.2241-2244 (1994)
• [文献書誌] Tuneo FUJII: "Photophysical Processes of Pyrene Adsorbed onto Porous Glasses: Importance of Evacuation Temperature." J.Photochem.Photobiol.A:Chem.84. 283-290 (1994)
• [文献書誌] Hiromi YAMASHITA: "Photocatalytic Reduction of CO_2 with H_2O on TiO_2 and Cu/TiO_2 Catalysts." Res.Chem.Intermed.20. 815-823 (1994)
• [文献書誌] Nobuaki NEGISHI: "Characteristics of the Photoluminescence Properties of Pyrene Adsorbed on and Doped into Silica-Based Materials." Hetero.Chem.Rev.1. 231-241 (1994)
• [文献書誌] 松岡 雅也: "銅/ゼオライト触媒とNOおよびCOとの相互作用" 触媒. 36. 76-79 (1994)
• [文献書誌] 山下 弘巳: "高分散チタン酸化物を光触媒とするCO_2のH_2Oによる還元" 触媒. 36. 440-443 (1994)
• [文献書誌] 松岡 雅也: "銅/ゼオライト触媒上でのNOの吸着と光触媒分解反応" 科学と工業. 68. 184-191 (1994)
• [文献書誌] Hiroyasu SATO: "Laser photodissociation of trimethylaluminum and trimethylindium on a quartz substrate: Laser-induced fluorescence study" Appl.Org.Chem.8. 379-384 (1994)
• [文献書誌] Hiroyasu SATO: "Photovoltaic effect involving highly heteropolar charge-transfer comlexes.Aromatic hydrocarbon-aluminum chloride σ-complexes" 電気化学. 62,. 802-806 (1994)
• [文献書誌] Y.HORIKI: "Magic-number-like behavior of ammonia ligands in mixed-ligand metal complexes M^+(NH_3)_m(CH_3OH)_n.Preferred coordination of ammonia ligands in the first coordination sphere" J.Phys.Chem.98. 10436-10439 (1994)
• [文献書誌] M.TSUNEKAWA: "Laser ablation of polymethylmethacrylate and polystyrene at 308nm: Demonstration of thermal and photothemal mechanisms by a time-of-flight mass spectroscopic study" J.Appl.Phys.76. 5598-5600 (1994)
• [文献書誌] Jun KUBOTA: "IRAS studies of adsorbed ethen(C_2H_4) on clean and oxygen-covered Cu(110) surfaces" J.Phys.Chem.96. 7653-7656 (1994)
• [文献書誌] Z.SONG: "x-ray photoelectron spectroscopic and atomic force microscopic study of GaAs etching with a HCl solution" Applied Surface Science. 82/83. 250-256 (1994)
• [文献書誌] I.SOPYAN: "Highly Efficient TiO_2 Film Photoatalyst.Degradation of Gascous Acetaldehyde" Chcm.Lett.723-726 (1994)
• [文献書誌] A.FUJISHIMA: "Thin Semiconducter Films:Photoeffects and New Applications" Electrochimca Acta.39. 1229-1236 (1994)
• [文献書誌] T.SACKI: "Electrochcmical Reduction of Liquid Co_2:Dramatic Enhancement of Current Dcnsity" J.Electrochem.Soc.141. L130-L132 (1994)
• [文献書誌] H.SAKAI: "Intercellular Ca^<2+> Concentration Change of T24 Cell Under Irradiation in the Presence of TiO_2 Ultrafine Particles" Biochem.Biophys.Acta.1201. 259-265 (1994)
• [文献書誌] Nobuyuki WATANABE: "Vibrational sum-frequency generation(VSFG) spectra of n-alkyltrichlorosilanes chemisorbed on quarts plate" Spectrochim.Acta.50A. 1529-1537 (1994)
• [文献書誌] Kazunari DOMENN: "Sum-frequency generation and temperature programmed desorption studieds of carboxylic acids on MgO(001) surface" Appl.Phys.A. (in press). (1994)
• [文献書誌] 久保田 純: "赤外反射吸収分光法を用いたCu(110)表面に吸着したエチレンに関する研究" 表面科学. 15. 329-334 (1994)
• [文献書誌] 松岡 雅也: "銅イオン触媒の光触媒作用.「光が関わる触媒化学」" 学会出版センター、日本化学会編(分担執筆), 186 (1994)
• [文献書誌] Sang-Chul MOON: "Dynamics of the Adsorption and Hydrogenation of CO on Active ZrO_2 Catalyst. -In Situ Photoluminescence,FT-IR,and ESR Investigations- 「Acid-Base Catalysis」II" Kodansha(分担執筆), 557 (1994)
• [文献書誌] 安保 正一: "表面の光化学反応 「表面の化学」" 丸善、日本化学会編(分担執筆), 249 (1994)