| 研究課題/領域番号 |
15206088
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| 研究機関 | 長岡技術科学大学 |
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研究代表者 |
井上 泰宣 長岡技術科学大学, 工学部, 教授 (30016133)
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| 研究分担者 |
西山 洋 長岡技術科学大学, 分析計測センター, 助手 (50303186)
斉藤 信雄 長岡技術科学大学, 分析計測センター, 助手 (40313572)
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| キーワード | 共鳴振動効果 / 強誘電体基板 / 格子変位 / Pt触媒 / AgAu合金触媒 |
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| 研究概要 |
本研究は、強誘電体に発生できる周期性の格子変位である共鳴振動効果を応用し、制御機能を持つ固体触媒を開発することを目的とし、これまでに、共鳴振動効果がMoにPdを高分散させたPd/Mo触媒上のエチレンの部分酸化反応の選択性を高めること、CuAg合金薄膜上のエタノール酸化反応に対する活性化効果が合金組成依存性を持つこと、さらに還元処理した強誘電体を基盤に用いた場合に共鳴振動効果が顕著に変化することを明らかにしてきた。本年度は、共鳴振動効果をさらに発展させるため、Pt表面上のCO酸化反応に及ぼす共鳴振動効果、およびAgAu合金薄膜触媒上のエタノール分解反応に及ぼす共鳴振動周波数の効果について調べた。前者において、共鳴振動によるPt触媒活性化はPt薄膜の膜厚に依存し、薄膜ほど高い活性化効果となること、および共鳴振動を発生させる高周波をパルス化することによって顕著な活性化が生じることを明らかにした。後者の合金触媒に及ぼす周波数効果では、1.8〜11.2MHzの周波数範囲において、共鳴振動によるエチレンおよびアセトアルデヒド生成反応の活性化エネルギーの低下は低周波数ほど顕著になるが、触媒活性化は中間周波数の7.3MHzで最大と成ることを見出した。さらに、合金触媒に対してもパルス化共鳴振動によって、顕著な活性化が生じることを示した。これらの結果およびレーザードップラー法による格子変位量の測定に基づき、共鳴振動による触媒の活性化には、共鳴振動状態で発生する格子変位量とその表面に存在する定在波の密度の両因子が寄与し、低周波での活性化エネルギーの顕著な減少は大きな格子歪みに起因することを明らかにした。以上の成果に基づき、制御機能を持つ固体触媒には、共鳴振動効果がきわめて有用であることを結論した。
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