偏光変調・高感度反射赤外分光法による光励起プロセスの計測

使用偏振调制和高灵敏度反射红外光谱测量光激发过程

基本信息

批准号：
03239210
负责人：
佐藤真理
金额：
$ 0.96万
依托单位：
Okazaki National Research Institutes
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1991
资助国家：
日本
起止时间：
1991 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-03239210/
关键词：
高感度反射赤外分光表面光化学鉄カルボニル

项目摘要

昨年までに作製した実験装置の改良を行った。シンクロトロン放射光(SOR)を集光するために前置集光鏡を取り付けたほか,表面分析のためのX線光電子分光およびオ-ジェ電子分光,試料の交換を容易に行うための迅速試料交換装置を取り付けた。また排気系の強化を行った。昨年度に引きつづき白金上に低温で物理吸着したペンタ鉄カルボニル(Fe(CO)_5)の光分解反応を研究した。200mm以下の波長の光を照射すると、反射赤外分光によるFe(CO)_5のカルボニルの吸収は急速に減少することが見出された。それと同時に、気相にCOが検出された。温度をカルボニルが脱離する温度まで上げると赤外分光ではまったくスペクトルは見られなくなる。しかしながら、基板の温度を一定速度で上昇させながら脱離して来るガスを分析すると,未反応のFe(CO)_5が脱離した後,多量のCOが脱離することが見出された。このCOは光分解で生成したサブカルボニル種の分解によると考えられ,この中間体のFeとCOの比は1:4と見積られた。反射赤外分光は表面に垂直な振動のみに敏感であり表面に平行な振動は感知しないことから,生成した反応中間体は表面に平行なCO伸縮振動のみを持つと考えられる。したがって中間体は表面に平行に吸着した平面構造のFe(CO)_4と推定される。X線光電子分光の結果もこれを支持するものであった。高感度反射赤外分光は表面に平行な振動モ-ドを検知できないという欠点はあるが,表面に単分子層吸着したCOやカルボニルを十分な感度で測定できることが本研究によってわかった。また,平行な振動が検出できないことを利用して,吸着分子の構造に関する情報を得ることができる場合もある。

我们改进了去年为止创建的实验设备。除了安装用于收集同步辐射（SOR）的前聚焦镜外，我们还安装了用于表面分析的X射线光电子能谱和俄歇电子能谱，并安装了便于样品交换的快速样品更换装置。排气系统也得到了加强。继去年之后，我们研究了物理吸附在铂上的戊二酮羰基（Fe(CO)_5）在低温下的光解反应。反射红外光谱发现，当波长小于200 mm的光照射时，Fe(CO)_5的羰基吸收迅速降低。同时，在气相中检测到CO。当温度升至羰基解吸点时，红外光谱中看不到光谱。然而，当我们在以恒定速率升高基底温度的同时对解吸气体进行分析时，我们发现在未反应的Fe(CO)_5解吸后，大量CO被解吸。这种 CO 被认为是由于光解产生的亚羰基物质分解所致，并且该中间体中 Fe 与 CO 的比例估计为 1:4。由于反射红外光谱仅对垂直于表面的振动敏感，而对平行于表面的振动不敏感，因此认为产生的反应中间体仅具有平行于表面的CO伸缩振动。因此，推测中间体为具有平行于表面吸附的平面结构的Fe(CO)_4。 X射线光电子能谱的结果也支持了这一点。尽管高灵敏度反射红外光谱具有无法检测平行于表面的振动模式的缺点，但这项研究表明，它可以以足够的灵敏度测量表面单分子层中吸附的CO和羰基。此外，有时可以利用无法检测到平行振动的事实来获得有关吸附分子结构的信息。