バイメタル表面の構造と触媒作用

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09218212
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 田中 虔一 東京大学, 物性研究所, 教授 (00016718)
• 研究分担者: 大川 裕司 東京大学, 理化学研究所, 研究員 (40242169)
• キーワード: バイメタル触媒 / NO+H_2反応 / NO_x Pt-Rh触媒 / 単結晶表面電気化学 / Rh / Pt(100) / Rh / Pt(110) / Pt / Rh(100) / Pt / Rh(110)

研究概要

金属触媒に微量の別種の金属を加えると、著しく触媒作用が改善される現象が数多く知られている。実用触媒ではこのような促進剤の機能は極めて重要であるが、通常その促進機構や機能は明らかでない。従って添加剤を片っ端から加えて効果を調べるのが従来の触媒開発の一般的な戦術である。これに対して、本研究はバイメタル或いは合金表面の触媒作用に見られる促進作用を原子レベルで明かにすることを目的としている。
本研究ではPt-Rh合金、RhをPt単結晶表面に析出させたバイメタル表面およびPtをRh単結晶表面に析出させたバイメタル表面を用いて、触媒作用に対する促進効果を言葉で言い換えるのではなく促進機構をアトムレベルで明かにすることに成功した。その結果は、これまでに我々が主張してきた金属表面の化学反応による「Chemical Reconstruction」によって新しい活性構造を持つ表面が生成し触媒作用を促進することが分かった。本研究ではPt-Rh(100)合金,Pt/Rh(100),Rh/Pt(100),Pt/Rh(110),Rh/Pt(110)のバイメタル単結晶表面について実験が行われ、Pt-Rh(100)合金表面に新しく創成された活性表面の構造を走査型トンネル顕微鏡(STM)により明らかにした。

研究成果

• [文献書誌] A.Sasahara: "Catalytic activity of Pt-deposited Rh(110)bimetallic surface for NO+H_2 reaction" J.Phys.Chem.B. 101. 1186-1189 (1997)
• [文献書誌] Y.Okawa: "Selective Cu-atom transportation from a scanning tunneling microscopy tip onto a Ag(110)surface by chemical reaction." Appl.Phys.Lett.70. 3371-3373 (1997)
• [文献書誌] Y.Matsumoto: "STM studies of oxygen-induced reconstruction on a Pt-Rh(100)alloy surface." Surf.Sci.377-379. 32-37 (1997)
• [文献書誌] Y.Matsumoto: "Growth of nano-size Ni thin films on a modified c(2×2)-N Cu(100)surface." J.J.SAppl.Phys.37. 154-157 (1998)
• [文献書誌] S.Mizuno: "STM observation of reconstructed Cu(001)surfaces induced by Li deposition." Surf.Sci.Lett. 393. 69-76 (1997)
• [文献書誌] K.Tanaka: "Oxygen induced order-disoeder restructuring of a Cu(100)surface." Surf.Sci.Lett.(accepted for publication.).
• [文献書誌] Da-ling Lu: "Mechanism for the formation of Au-Cu alloy multiply twinned particles formed in the region of UPD of Cu^<2+> in perchloric acid solution." Surf.Sci.(accepted for publication.).
• [文献書誌] 田中虔一: "アトムスケールでの表面変化と触媒作用" 触媒(40周年記念号). 40. 24-25 (1998)