遷移金属原子の反応ダイナミックスの解明

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18066014
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 理工系
• 研究機関: 兵庫県立大学
• 研究代表者: 本間 健二 兵庫県立大学, 大学院・物質理学研究科, 教授 (30150288)
• 研究分担者: 下條 竜夫 兵庫県立大学, 大学院・物質理学研究科, 准教授 (20290900) ; 松本 剛昭 兵庫県立大学, 大学院・物質理学研究科, 助教 (30360051)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2009
• キーワード: 化学反応動力学

研究概要

遷移金属原子は様々な触媒反応で重要な役割を果たしている。本研究は、このような触媒活性の元となる、遷移金属原子と分子との衝突・反応の特徴を実験で解明した。遷移金属原子の特徴は、原子の中にある電子の分布にある。周りに他の分子などがあるだけで、その分布が変化し、その変化の仕方によって反応が起こったり起こらなかったりする。この研究では、交差分子線反応装置という実験装置を用いて、あらかじめ電子の分布がわかった金属原子と分子(酸素分子)を、衝突させ、その結果生成する金属酸化物がどの方向にどのような速度で放出されるかを観測した。これによって、金属と酸素の間にどのような力が働くか、金属・酸素が一時的に一緒になったような「中間体」ができるのか、などが明らかになった。

研究成果

• [雑誌論文] Time-sliced velocity imaging study of reaction Y + O_2 → YO + O (2011)
  • 著者名/発表者名: Kenji Honma, Yoshiteru Matsumoto
  • 雑誌名: Phys.Chem.Chem.Phys. 13 ページ: 8236-8244
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hydrogen-bonded structures of the pyrrole-solvent clusters : Infrared cavity ringdown spectroscopy and quantum chemical calculations (2009)
  • 著者名/発表者名: Yoshiteru Matsumoto, Kenji Honma
  • 雑誌名: J.Chem.Phys. 130 ページ: 054311(11)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Excited state reaction dynamics of Ti(a^5F_J) + O_2 → TiO(A,B) + O studied by a crossed-beam technique (2009)
  • 著者名/発表者名: Ryo Yamashiro, Yoshiteru Matsumoto, Kenji Honma
  • 雑誌名: J.Chem.Phys. 131 ページ: 044316(6)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hydrogen bonding in methanol clusters probed by inner-shell photoabsorption spectroscopy in the carbon and oxygen K-edge regions (2008)
  • 著者名/発表者名: Y.Tamenori, K.Okada, O.Takahashi, S.Arakawa, K.Tabayashi, A.Hiraya, T.Gejo, K.Honma
  • 雑誌名: J.Chem.Phys. 128 ページ: 124321(8)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dynamics of reaction Si + O_2 → SiO + O studied by the crossed beam LIF technique (2008)
  • 著者名/発表者名: R.Yamashiro, Y.Matsumoto, Kenji Honma
  • 雑誌名: J.Chem.Phys. 128 ページ: 084308(6)
  • 査読あり
• [雑誌論文] NH Stretching vibrations of pyrrole clusters studied by infrared cavity ringdown spectroscopy (2007)
  • 著者名/発表者名: Yoshiteru Matsumoto, Kenji Honma
  • 雑誌名: J.Chem.Phys. 127 ページ: 184310(9)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reaction dynamics of V(a^4FJ)+NO → laser-induced fluorescence technique (2006)
  • 著者名/発表者名: M.Ishida, R.Yamashiro, Y.Matsumoto, Kenji Honma
  • 雑誌名: J.Chem.Phys. 124 ページ: 204316(7)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inner-shell excitation spectroscopy and fragmentation of small hydrogen-bonded clusters of formic acid after core-excitations at the oxygen K-edge (2006)
  • 著者名/発表者名: K.Tabayashi, K.Yamaoto, O.Takahashi, Y.Tamenori, J.Harris, T.Gejo, M.Iseda, T.Tamura, K.Honma, I.H.Suzuki, S.Nagaoka, T.Ibuki
  • 雑誌名: J.Chem.Phys. 125 ページ: 194703(10)
  • 査読あり
• [学会発表] Reaction dynamics of gas-phase transition metal atoms (2010)
  • 著者名/発表者名: Kenji Honma
  • 学会等名: Pacifichem 2010, Symposium on "Frontiers in State-to-State Dynamics"
  • 発表場所: Honolulu, Hawaii
  • 年月日: 20101215-20101220
• [学会発表] Reaction dynamics of transition metal atoms studied by a crossed-beam technique (2010)
  • 著者名/発表者名: Kenji Honma
  • 学会等名: The 69th Okazaki Conference
  • 発表場所: Okazaki Conference Center
  • 年月日: 20100221-20100223
• [学会発表] 電子状態と反応性-遷移金属原子の反応ダイナミクス (2010)
  • 著者名/発表者名: 本間健二
  • 学会等名: 化学反応のポテンシャル曲面とダイナミクス-加藤重樹先生の足跡をたどって
  • 発表場所: 京都大学理学研究科セミナーハウス
  • 年月日: 2010-06-19
• [学会発表] Reaction dynamics of transition metal atoms studied by crossed beam technique (2009)
  • 著者名/発表者名: Kenji Honma
  • 学会等名: XXIII International Symposium on Molecular Beams
  • 発表場所: Dalian
  • 年月日: 20090601-20090605
• [学会発表] Reaction Dynamics of Transition Metal Atoms Studied by Crossed Beam Technique (2009)
  • 著者名/発表者名: Kenji Honma
  • 学会等名: The 13th East Asian Workshop on Chemical Reactions
  • 発表場所: Taipei, Taiwan
  • 年月日: 20090318-20090320
• [学会発表] Reaction dynamics of transition metal atoms studied by crossed beam technique (2008)
  • 著者名/発表者名: Kenji Honma
  • 学会等名: The 8the Asian International Seminar on Atomic and Molecular Physics
  • 発表場所: University of Western Australia, Perth
  • 年月日: 20081124-20081128
• [学会発表] Reaction dynamics studied by crossed-beam LIF technique : Si + O_2 → SiO + O (2008)
  • 著者名/発表者名: Kenji Honma
  • 学会等名: The 12th East Asian Workshop on Chemical Reactions
  • 発表場所: Korea University, Seoul
  • 年月日: 20080319-20080321
• [図書] 物質科学の世界(第12章「化学反応を分子レベルから眺める」) (2010)
  • 著者名/発表者名: 本間健二
  • 総ページ数: 153-166
  • 出版者: 共立出版
• [図書] Dynamics of oxidation reactions of gas-phase metal atoms studied by a crossed-beam LIF technique(in Gas Phase Molecular Reaction and Photodissociation Dynamics)(Ed.By K.C.Lin, Paul Kleiber) (2007)
  • 著者名/発表者名: Kenji Honma
  • 総ページ数: 227-265
  • 出版者: Transworld Research Network
• [備考] ホームページ等