活性サイト原子分解能イメージング顕微鏡の開発

2018 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 16H03814
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: ナノ構造化学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 尾張 真則 東京大学, 環境安全研究センター, 教授 (70160950)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: アトムプローブ顕微鏡 / 活性サイト / 原子分解能

研究成果の概要

固体表面触媒反応の活性サイトを特定し、その原子配列を決定することを目指して、アトムプローブ顕微鏡と電界イオン顕微鏡の原理に基づき原子分解能で表面反応を観察し表面下の原子構造を解析できる「活性サイト原子分解能イメージング顕微鏡（Active Site Atomic Resolution Microscopy: ASARM）」の開発研究を行った。原子配列を特定してある白金表面で残留水素が雰囲気酸素により酸化される反応について、活性サイトの二次元分布を観察することに成功し、高指数面の反応活性が高いことを示すことができた。

自由記述の分野

マイクロ・ナノ材料分析学

研究成果の学術的意義や社会的意義

白金は酸化還元触媒として広く用いられている。しかし、触媒反応がどのような原子並びの部分で進行するのかを特定することは容易ではない。本研究では、直接表面原子像を観察できる電界イオン顕微鏡と、個々の原子の種類を特定できるアトムプローブ顕微鏡を組み合わせることで、反応が起こる場所を特定し、そこの原子並びを解析する手法の開発を行った。これにより、固体表面触媒反応への理解が深まるばかりでなく、新しい高性能触媒設計の指針を与えることが可能となった。