偏光EXAFSによる層間化合物の触媒反応と構造変化の研究

使用偏振 EXAFS 研究插层化合物的催化反应和结构变化

基本信息

批准号：
06740522
负责人：
白井誠之
金额：
$ 0.58万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1994
资助国家：
日本
起止时间：
1994 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06740522/
关键词：
層間化合物触媒反応インターカレーション

项目摘要

本研究では、1.その場観察偏光XAFS装置の作製、2.インターカレーション物質の作製、評価を行った。1.以下の特徴を持ったその場観察偏光XAFS装置を作製した。(1)真空排気処理、ガス導入が容易である。(2)広い温度範囲で試料を処理をできる。(3)入射X線、透過X線のためのキャプトン窓を持つ。(4)装置は下部にX、Y、Z、回転テーブルを備え付けている。この装置を用い高配向グラファイトに対して透過X線を測定した。これにより、試料中心への入射X線の位置合わせが容易であること、試料に対するX線入射角を容易に変えることが可能であること、真空排気やガス雰囲気、温度を容易に変えることができることを確認した。2.インターカレーション反応に関しては、高配向グラファイトに塩化ニッケルを2バルブ法により挿入を行った。インターカレーション後XRDによりステージ化合物ができたことを確認した。層内に導入された塩化ニッケルの還元はTHF溶液内で金属Liにより行った。XRDにより挿入されたNiが還元され粒子成長していることを確認した。偏光EXAFSは試料に対しX線を30°、45°、60°で入射して偏光EXAFSを測定した。入射角度を変えてもEXAFS振動は大きく変化することはなくNi粒子が球形に成長していることが分かった。3.今後の研究の展開本研究では還元の程度が大きいためNiが担体であるカーボンとの相互作用や、層内での立体的制約をそれほど受けずに球形成長したものと考えられる。よりマイルドな還元条件を選ぶことで小さな金属粒子を成長させることができれば層に平行な粒子の形成が可能と考えられる。またそれにより偏光依存EXAFSスペクトルの測定が可能と期待される。

在这项研究中，我们进行了 1. 原位观察偏振 XAFS 装置的制造，以及 2. 插层材料的制造和评估。 1. 我们创建了具有以下特点的原位观察偏振XAFS装置。 (1)抽真空处理和气体导入容易。 (2)样品可以在较宽的温度范围内进行处理。 (3) 具有用于入射 X 射线和透射 X 射线的卡普顿窗。 (4)设备底部设有X、Y、Z及转台。使用该设备，我们测量了高取向石墨的透射 X 射线。这样可以轻松地将入射 X 射线对准样品的中心，轻松改变 X 射线在样品上的入射角度，并轻松改变已确认的真空、气体气氛和温度。 2.关于插层反应，采用双球法将氯化镍插入高取向石墨中。插层后，通过XRD证实形成了阶段化合物。引入层中的氯化镍的还原是用THF溶液中的金属Li进行的。通过XRD证实插入的Ni被还原且颗粒长大。通过使 X 射线以 30°、45° 和 60° 入射到样品上来测量偏振 EXAFS。结果发现，即使改变入射角，EXAFS振动也没有明显变化，表明Ni颗粒正在生长成球形。 3.未来研究的发展在这项研究中，还原程度很大，因此认为Ni在不与作为载体的碳相互作用或层内空间约束的情况下生长成球形。如果可以通过选择较温和的还原条件来生长小金属颗粒，则认为可以形成与层平行的颗粒。预计这将能够测量偏振相关的 EXAFS 光谱。