電極表面における水素発生反応ダイナミクスの第一原理シミュレーション

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21740228
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 物性Ⅰ
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 濱田 幾太郎 東北大学, 原子分子材料科学高等研究機構, 助教 (80419465)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2010
• キーワード: 表面 / 界面

研究概要

白金電極上で起こる水素発生反応の微視的機構を解明する目的で、水/白金(111)界面における水素会合反応の第一原理分子動力学シミュレーションを実行した。計算により得られた活性化エネルギーからは、白金(111)上ではHeyrovsky反応に比べてTafel反応が支配的である可能性が示唆された。しかしながら、反応機構をより詳細に理解するためには、さらに効率的な手法を用い、反応障壁の電極電圧、並びに水素被覆率依存性についてより現実的なシミュレーションを数多く行う必要がある。

研究成果

• [雑誌論文] A density-functional theory study of water on clean and hydrogen preadsorbed Rh(111) surfaces (2011)
  • 著者名/発表者名: I.Hamada, Y.Morikawa
  • 雑誌名: J.Chem.Phys. 134 ページ: "154701-1"-"154701-8"
  • 査読あり
• [雑誌論文] Interaction of water with a metal surface : Importance of van der Waals forces (2010)
  • 著者名/発表者名: Hamada, K.Lee, Y.Morikawa
  • 雑誌名: Phys.Rev.B 81 ページ: "115452-1"-"115452-6"
  • 査読あり
• [雑誌論文] A van der Waals density functional study of ice (2010)
  • 著者名/発表者名: I.Hamada
  • 雑誌名: J.Chem.Phys. 133 ページ: "214503-1"-"214503-4"
  • 査読あり
• [学会発表] ファン・デル・ワールス密度汎関数を用いた氷Ihの研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 濱田幾太郎
  • 学会等名: 日本物理学会2010秋季大会
  • 発表場所: 大阪府立大学
  • 年月日: 2010-09-24
• [学会発表] Interaction of water with a metal surface : Importance of van der Waals forces (2010)
  • 著者名/発表者名: 濱田幾太郎、Kyuho Lee、森川良忠
  • 学会等名: Psi-k 2010 Conference
  • 発表場所: Berlin
  • 年月日: 2010-09-13
• [学会発表] Interaction of water with a metal surface : Importance of van der Waals forces (2010)
  • 著者名/発表者名: 濱田幾太郎
  • 学会等名: International Conference on Core Research and Engineering Science of Advanced Materials
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2010-06-04
• [学会発表] First-principles Study of Clean and Hydrogen Preadsorbed Rh(111) Surfaces (2009)
  • 著者名/発表者名: 濱田幾太郎、森川良忠
  • 学会等名: ISSP11
  • 発表場所: 千葉県生命の森リゾート
  • 年月日: 2009-10-13
• [学会発表] 金属上への水吸着に対するファン・デル・ワールス力の影響 (2009)
  • 著者名/発表者名: 濱田幾太郎、森川良忠
  • 学会等名: 日本物理学会2009年秋季大会
  • 発表場所: 熊本大学
  • 年月日: 2009-09-25
• [備考] ホームページ等