2008 Fiscal Year Annual Research Report
環境セルを用いた気相中の酸化チタン光触媒反応の原子レベル3次元その場観察
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07J11987
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| Research Institution | Japan Fine Ceramics Center |
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Principal Investigator |
吉田 健太 Japan Fine Ceramics Center, ナノ構造研究所, 特別研究員(PD)
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| Keywords | 電子顕微鏡 / その場 / 光触媒 / 三次元 / 表面 |
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| Research Abstract |
ナノセンター研究所パティバ・ガイ教授とエド・ボイズ教授のグループにて、「球面収差補正STEMを用いた酸化チタンの酸化・還元その場観察」の研究を行った。現在、世界最高峰の空間分解能1.1オングストロームを有する球面収差補正電子顕微鏡を用いて、(1)10-7Torrの分圧下で酸化チタンを過熱。酸素の脱離・還元を原子レベルでその場観察。(2)各酸素分圧下での電子線回折・EELSスペクトルを測定し、当該研究者がこれまでに研究してきた解析法によって試料中の格子酸素残存量を測定した。(3)室温〜300℃の各温度で格子酸素が脱離を始める酸素分圧と平衡状態での試料に残存した格子酸素量を測定し、酸化チタン格子中の酸素原子の拡散定数を実験的に見積った。観察試料は、PLD(Pulse laser deposition)法で作製した[001]配向ルチルTiO2薄膜を用いた。試料は名古屋大学エコトピア科学研究所ナノマテリアル科学研究部門と共同で作製した。「透過電子顕微鏡内UV-Vis光吸収その場測定試料ホルダー」の作製を進めた。次年度は本機構を二軸傾斜試料ホルダーに組み込むことで、サイドエントリー型の試料導入機構を持つ他の電子顕微鏡との互換性を持たせる。基礎研究の済んだ酸化チタン表面上に、金・銀・白金ナノクラスターを光電析し、高機能酸化触媒を作製した。これら触媒粒子は、三次元トモグラフィー観察され、粒径や密度などを定量解析された。そのための独自の解析プログラムを作成した。これらの結果は、原著論文として投稿された(次年度掲載予定)。
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