研究課題
基盤研究(B)
触媒などの固体材料内の元素の空間分布や化学状態(酸化状態・局所構造)の分布や不均一性を可視化するために、硬X線の高い透過力を利用したX線イメージング計測法と元素の化学状態に関する情報を与えるXAFS分光法を組み合わせたXAFS分光イメージング計測法とその解析方法を構築した。セリア-ジルコニア複合酸化物や、クロムをドープした酸化鉄結晶の酸化還元過程におけるXAFSイメージング計測によって、固体粒子や結晶粒子内の反応分布を初めて可視化し、反応軌跡や反応拡散を明らかにした。
無機化学, 触媒科学, 物理化学
固体の機能性材料は、触媒をはじめとした様々な分野で用いられており、不均質な固体機能性材料中の元素の状態や分布、酸化状態の違い、局所構造の分布などはこれまで明らかにすることができなかった。本研究成果によって、不均質な固体材料中の個々の元素の化学状態の違いを可視化できるようになり、触媒特性や吸着特性などと関連する元素の反応分布や拡散を直接理解することができるようになった。