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ゼオライトを用いた表面吸着種の振動緩和過程の研究

利用沸石研究表面吸附物质的振动弛豫过程

基本信息

批准号：
09740420
负责人：
恩田健
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
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：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至 1998
项目状态：
已结题

项目摘要

酸化物表面はユニークな反応場として知られており、そのため不均一触媒として広く利用されている。しかしながらそのような反応のメカニズムの分子レベルでの解明はほとんど行われていない。そこで酸化物としてゼオライトを用いその細孔内に吸着した分子のダイナミクスをピコ秒オーダーのパルス幅をもつ赤外レーザーを用いて実時間で観測することを目的として研究をおこなった。本研究では特にゼオライト表面水酸基に水またはメタノールが水素結合した系に着目した。実験では、ピコ秒モードロックNd:YAGレーザーを励起光源とした光パラメトリック発生・増幅(OPG/OPA)及び差周波発生(DFG)により波長可変赤外パルス(25ps)を得た。ポンプ・プローブ法を用いて、振動励起状態(v=1)の緩和速度および振動励起後の過渡吸収スペクトルを測定した。まず水・ゼオライト系において、吸着水分子(D_2O)の反対称伸縮振動(v3)をv=1へ励起するとその過渡吸収スペクトルには励起したv3の他にやや低波数に位置する対称伸縮振動(vl)のブリーチとそれぞれのモードのv=2←1への吸収の増加が見られた。このことは、最初に反対称伸縮振動を励起するとそのエネルギー(2700cm^<-1>)は準位の近い対称伸縮振動への振動緩和がおこるが、よりエネルギーの低い水素結合の解離(800cm^<-1>)には使われず、表面へ緩和してしまうことを示している。一方、メタノール・ゼオライトの系は水・ゼオライトの系と対照的な結果が得られた。すなわちメタノールのOH伸縮振動をv=1へ励起するとその準位のポピュレーション変化は単純な指数関数的な減少にはならず複雑なものととなった。このとこは構造変化のない振動緩和のメカニズムでは説明することができず、水素結合を切断し構造の変化が起こっていること示している。つまり、この系では振動励起のエネルギーが表面へ緩和する前に水素結合を切断するのに使われているのである。

Acidification of the surface of the reaction field is known to be heterogeneous, and the catalyst is used in the reaction. It's not like we're going to be able to do anything about it. For example, if the acid is used, the molecule will be adsorbed in the pore. If the acid is used, the molecule will be adsorbed in the pore. If the acid is used, the molecule will be adsorbed in the pore. In this study, we found that there was a significant difference in the surface acidity of the water. The wavelength of the excitation light source is variable (25 ps). The excitation light source is variable (OPG/OPA) and differential frequency generator (DFG). The vibration excitation state (v = 1) and the transition absorption state after vibration excitation are measured by the vibration excitation method. The absorption of water molecules (D_2O) in the antisymmetric stretching vibration (v3) at v = 1 and the absorption of water molecules (D_2O) in the antisymmetric stretching vibration (v1) at v = 2 and the absorption of water molecules (D_2O) in the antisymmetric stretching vibration (v3) at v = 1 and the absorption of water molecules (D_2O) in the antisymmetric stretching vibration (v1) at v = 2 and the absorption of water molecules (D_2O) in the antisymmetric stretching vibration (v3) at v = 1 and the absorption of water molecules (D_2O) in the antisymmetric stretching vibration (v1) at v = 2 and the absorption of water molecules (D_2O) in the antisymmetric stretching vibration (v3) at v = 1 and the absorption of water molecules (D_2O) in the antisymmetric stretching vibration (v1) at v = 2 and the absorption of water molecules (D_2O) in the antisymmetric stretching vibration (v3) at v = 2 and the absorption of water molecules (D_2O) in the antisymmetric stretching The initial excitation of the symmetrical stretching vibration is caused by the vibration attenuation of the symmetrical stretching vibration (2700cm ^).<-1><-1>The result is that there is no such thing as a perfect match. The OH stretching vibration of the ring is reduced by v = 1 excitation. The structure of the vibration mitigation of the system, water element combination, cut off the structure of the system, the system of the structure of the system. The vibration excitation of this system is caused by the surface relaxation, and the water element binding is cut off.