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2007 年度 研究成果報告書概要

赤外線化学発光分光による触媒反応励起分子の検知・役割解明・利用

研究課題

研究課題/領域番号 17560679
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 触媒・資源化学プロセス
研究機関筑波大学

研究代表者

国森 公夫  筑波大学, 大学院・数理物質科学研究科, 教授 (60132990)

研究分担者 冨重 圭一  筑波大学, 大学院・数理物質科学研究科, 准教授 (50262051)
研究期間 (年度) 2005 – 2007
キーワード赤外線化学発光 / 振動励起分子 / 触媒反応ダイナミクス / メタン励起分子線 / CO,水素生成
研究概要

(1) 生成脱離励起分子の赤外線化学発光測定による触媒反応ダイナミクスの解明
(1-1) Pd(110),Pd(111)表面上のCO酸化(CO+O_2)反応
ここでは、解析法などの詳しい手続きについて議論している。表面温度および表面構造変化による振動温度の変化から反応ダイナミクスの変化を考察した。
(1-2) Pd(110),Pd(111)表面上のCO+NO反応
活性は、Pd(110)》Pd(111)であり、著しい構造敏感性を示した。単結晶表面上での定常的触媒反応の活性を調べた例は非常に少なく、このような著しい構造敏感性を示した例は初めてである
(1-3)Pt(110),Pt(111)表面上のCO+O_2反応
活性は、Pt(110)>Pt(111)であり、これは02分子の解離確率の相違による。Pt(111)表面上でのCO+02反応での結果を、多結晶Pt面の結果との比較を行った。また、Pt(110)面では、CO被覆率変化による(1x1)⇔(1x2)の表面再構成に伴って、振動温度の著しい変化を見出した。
(2) CH4,C2H6励起分子線による合成ガスの生成;反応促進効果
(2-1) Pt,Rh foil上のCH_4+O_2反応:メタン励起による反応活性・選択性の向上
Pt上のメタン励起により合成ガス生成活性(特にH_2)が著しく増大した。Rh上でも同様であるが、O_2を減らす必要があった。
(2-2) Pt,Rh foil上のCH_4+O_2,C_2H_6+O_2反応:メタン、エタン励起による反応活性・選択性の向上
エタンでも同様な励起効果があった。励起による反応次数などの変化から、解離炭素経由から含酸素化合物経由へと反応メカニズムが変化することが示唆された。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2007 2006

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] CO oxidation on Pd(111), Pt(111) by IR chemiluminescence2007

    • 著者名/発表者名
      中尾憲治、冨重圭一、国森公夫
    • 雑誌名

      Surface Science 601

      ページ: 3796-3800

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Comprativ study between methane and ethane in catalytic partial oxidation over Pt and Rh foils using molecular-beam technique2007

    • 著者名/発表者名
      佐々木敏彰、冨重圭一、国森公夫
    • 雑誌名

      Applied Catalysis, A: General 328

      ページ: 140-149

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 査読あり
  • [雑誌論文] CO oxidation on Pd(111), Pt(111) and Rh(111) studied by IR chemiluminescence2007

    • 著者名/発表者名
      K. Nakao, K. Tomishige, K. Kunimori
    • 雑誌名

      Surface Science 601

      ページ: 3796-3800

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Comparative study between methane and ethane in catalytic partial oxidation over Pt and Rh foils using molecular-beam technique2007

    • 著者名/発表者名
      T. Sasaki, K. Tomishige, K. Kunimori
    • 雑誌名

      Applied Catalysis, A 328

      ページ: 140-149

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Comparative Study in CO oxidation by O_2 NO and N_2O on Pd(110)2006

    • 著者名/発表者名
      中尾憲治、冨重圭一、国森公夫
    • 雑誌名

      Surface Science 600

      ページ: 4221-4227

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Comparative Study in CO oxidation by O_2, NO and N_2O on Pd(110)2006

    • 著者名/発表者名
      K. Nakao, K. Tomishige, K. Kunimori
    • 雑誌名

      Surface Science 600

      ページ: 4221-4227

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [学会発表] 赤外線化学発光法を用いた Rh (110)および Rh (111)上のCO+NO 反応2007

    • 著者名/発表者名
      渡辺整・冨重圭-・国森公夫
    • 学会等名
      触媒学会
    • 発表場所
      北海道大学理学部等
    • 年月日
      2007-09-20
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] CO+NO reaction on Rh(110) and Rh(111) studied by IR chemiluminescence2007

    • 著者名/発表者名
      O. Watanabe, K. Tomishige, K. Kunimori
    • 学会等名
      100th meeting of Catalysis Society of Japan
    • 発表場所
      Hokkaido University
    • 年月日
      2007-09-20
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より

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公開日: 2010-02-04  

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