担持触媒接合界面における原子間隔や原子欠損の触媒活性に与える影響の理論的研究

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酸素活性化機構に関してはプロピレン部分酸化反応を元に、表面の還元状態の生成による酸素分子の活性化と活性酸素種の生成を、金クラスター担持チタノシリケートモデル表面で検討を行い、従来のルチルおよびアナターゼ表面との比較検討を行い、触媒活性の違いに関する重要な知見を得ることが出来た。これらは、主に活性酸素種であるOOH種が生成する活性化障壁とOOH種が分解する活性化障壁の違いで結論づけられるというものであった。特に、チタノシリケート表面では、TiOOH種の生成がアナターゼ型TiO2表面よりも生成に関する活性化障壁が高くなり、低温での反応の侵攻が低下することが示唆された。さらに、孤立したTi原子上で生成するTiOOH種は、近傍にTi種が存在しないことにより分解が抑制されることも明らかとなった。クラスターとヘテロ接合の効果の検討に関しては、アリルアルコールの異性化反応において非化学量論表面でのアルコールからのプロトン引き抜きの効果を検討し、この表面での異性化反応の振興について検討をおこなった。その結果、塩基性を有する表面において、異性化が進行しやすくなることを明らかにした。現時点では、金属欠損を用いて非化学量論比のスラブを構築している。さらに1，3－DABEの1，4－DABEへの異性化反応において界面の正電荷を有するサイトの検討を行っているが、これに関しては、ジルコニアにおける活性化が、クラスターサイズが大きくなると活性化障壁が上昇し、反応が進行しにくくなるという結果を得ることが出来た。