| 研究実績の概要 |
金属表面の触媒機能を取り上げると、表面に衝突する原子や分子との相互作用により表面構造が動的に変化し、それにともない電子状態、反応性も時々刻々変わる複雑な現象が起きている。ロコー反応は、シリコーン原材料であるメチルシランの合成反応としてシリコーン産業界において重要な反応である。本研究では、塩素を含まないロコー反応モデル系の探索を分子線技術を用いて行うことを目的としている。
A.無塩素ロコー反応モデル表面の準備と特性評価
ロコー反応触媒として有用なCuそのものの反応性を調べるためにCu(410)ステップ表面と銅金（Cu3Au, CuAu, CuAu3）合金表面を準備し、25および26年度に渡り、その反応性を赤外反射吸収分光（IRAS）および高分解能X線光電子分光（XPS）により調べた。エチレン・ブテン・一酸化炭素・塩化メチルおよび酸素分子を用いて反応性を評価した。どの分子もステップエッジとの相互作用が強く、反応性にステップの寄与が高いことがわかった。Cu表面へのSi蒸着については、まだパラメタ制御をうまくできていないため、Cu3Si多結晶を準備して、清浄化ならびに表面特性の評価を行い、次の研究項目Bに用いた。
B. 無塩素ロコー反応のエチレン分子並進エネルギー依存性解明
Aで評価したCu3Si多結晶プレートに当初はメタン分子を入射し反応性を調べる予定であったが、より反応性に富むことが期待されるエチレン分子を用いて反応性を調べた。超熱エチレン分子線をCu3Si多結晶表面に入射し、反応性を実験室XPSにより調べた。炭素化合物生成反応が起こると同時に表面SiのXPSピークが減少していくことを見出した。これは、入射したエチレン分子がSiと反応し気相へと生成物として飛び出していることを示唆しており、無塩素分子とSiとの反応が効率良く起こっている可能性がある。以上、無塩素ロコー反応探索の指針が得られたと考えている。
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