電子励起による表面反応素過程解明手法の確立

建立电子激发阐明表面反应基本过程的方法

基本信息

批准号：
14703004
负责人：
佐々木岳彦
金额：
$ 14.81万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

電子線は非常に高感度な粒子線であり、物質との相互作用断面積が非常に高いことから、有用なプローブとなりうる。この性質を利用して、様々な分析方法が実現されている。本研究は、電子励起を利用して、表面反応素過程を解析するための手法を確立することが目的となっている。具体的には、電子刺激脱離法および、高分解能電子エネルギー損失分光法を用いた研究を行ってきている。それらの経験をふまえて新しいシステムの確立を目指している。これと平行して、電子励起による表面反応自体についても研究を進めて、測定対象を探索する方針となっている。今年度の成果は以下の通りである。(1)現在開発中の電子分光装置の性能向上にむけた改良を行い、電子刺激脱離陽イオンイメージングを行うことで、吸着種の同定、吸着サイトの判別、パルス分子線との組み合わせによる表面反応の素過程解明に取り組み、S/N比の向上、空間分解能の向上に取り組んでいる。(2)Mo(112)表面のリン原子、硫黄原子による修飾による表面構造の低速電子回折および高分解能電子エネルギー損失分光法による表面構造の解明と化学過程の活性化に取り組み、新しいリン吸着超構造の出現、振動スペクトルの測定が可能となった。(3)メタンなどの不活性分子をビーム状にして表面に衝突させ、修飾表面または、電子線励起による活性化とベンゼンなどの有用な分子への変換を目指した研究を行っており、現在は、条件の最適化を行っている。(4)色素増感太陽電池は、チタニア-色素複合系の光励起による電子及びホールの挙動が重要であり、この動作機構の解明とより有効な系の探索の為の研究を行い、チタニア薄膜の作成、電池セルの組み立て、封止に関して、技術的に確立した。(5)チタニア(110)表面上のギ酸脱水反応の理論的解明、Re触媒によるベンゼンからフェノールへの直接酸化反応、Pd触媒によるヒドロアミネーション反応、Rh触媒による形状選択的水素化反応の研究に関して、論文発表を行った。

电子束是极其敏感的粒子束，与物质具有非常高的相互作用截面，因此它们可以成为有用的探针。利用这一特性已经实施了多种分析方法。本研究的目的是建立一种利用电子激发分析表面反应基本过程的方法。具体来说，我们正在利用电子刺激解吸法和高分辨率电子能量损失光谱进行研究。我们的目标是根据这些经验建立一个新的系统。与此同时，该团队计划对电子激发引起的表面反应本身进行研究，以寻找测量目标。今年的结果如下。（1）通过改进目前正在开发的电子能谱仪的性能并进行电子刺激解吸阳离子成像，我们将能够识别吸附物种，确定吸附位点和表面。我们正在努力阐明反应的基本过程和工作提高信噪比和空间分辨率。 (2)我们利用低速电子衍射和高分辨率电子能量损失谱对Mo(112)表面磷和硫原子修饰的表面结构进行了阐明表面结构和激活化学过程的研究，并开发了随着新的磷吸附上层结构的出现，测量振动光谱成为可能。（3）我们正在进行研究，旨在通过用改性表面束轰击表面或用电子束激发将甲烷等惰性分子转化为苯等有用分子，条件正在优化。 (4)在染料敏化太阳能电池中，二氧化钛-染料复合体系因光激发而产生的电子和空穴的行为很重要，我们正在进行研究以阐明这种操作机制并寻找更有效的系统生产技术。，电池单元的组装和密封已经建立。 (5)对二氧化钛(110)表面甲酸脱水反应的理论阐明、Re催化剂苯直接氧化制苯酚反应、Pd催化剂加氢胺化反应、Rh催化剂择形加氢反应的研究，发表论文。推介会。