| 研究概要 |
本研究では、プロペン-重水素交換反応をプローブとして反応状況下における触媒活性点構造の解明のため、フーリエ変換マイクロ波分光器の試作を行った。まず、既存の導波管型への改造をこころみた。しかし、感度の向上は約1桁どまりであり所期のの目標が達成出来なかった。そこでファブリペロ-型の共振器(ミラー)を採用し、超高真空容器を設計・製作し分光器を組み上げ調整を行い2-3桁の感度向上が認められた。現在、この分光器を用いて新しい同位体プローブ分子の開発を目指し、CH_3OH,CH_3CHO,CH_3NH_2,CH_3CN分子のD化物の合成とその回転スペクトルの同定、定量化を行いつつある。メタノールやアセトアルデヒドはCOの水素化反応における重要な生成物であり、その選択性の向上のためにこれらの化合物を合成できる活性点構造の解明は触媒設計の立場からも不可欠である。又、金属表面では一般に炭素-窒素結合の形成は難しいとされているが、我々はそれが可能な触媒の開発を研究している。そのためにメチルアミンやアセトニトリル分子のプローブ化は強力な武器になるものと期待される。上記の検討を行う傍ら、従来型の分光器を主に用い金属・酸化物・炭化物・窒化物を高表面積の無機酸化物担体に分散させた触媒における構造敏感性の検討を行った。すなわち、C3H6-D2とC3H6-C3D6反応を種々の触媒上で行いその水素交換過程で生成するプロペイン-d1置換体をマイクロ波分光器で分析することにより反応機構や反応中間体の違いを検討した.その結果、プロペン分子間の水素交換反応は金属上では、気相に水素分子が存在するときは会合型、存在しないときは解離型で進行するのに対し、酸化物や炭化物では気相水素分子の有無に関わらず会合型と解離型の反応が独立に進行した。又、窒化物では事情が著しく異なり会合型と解離型は同時に存在できるが、気相分子は解離型の速度をも促進する反応形式のあることが明らかとなった。
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