遷移金属表面におけるCO酸化反応の動力学的研究:時間分解VUV-LIF法により表面反応ダイナミックスへのアプローチ

过渡金属表面 CO 氧化反应的动力学研究：使用时间分辨 VUV-LIF 方法研究表面反应动力学

• 批准号: 04453009
• 负责人: 石川 洋一
• 金额: --
• 依托单位: Kyoto Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (B)
• 财政年份: 1992
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1992 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-04453009/
• 关键词: 遷移金属表面; 一酸化炭素; 酸化反応; 表面単発反応; 真空紫外レーザー; レーザー誘起蛍光; パルス分子線; 振動回転分布

1.パルスNd:YAGレーザー(Spectron SL803、現有設備)の3倍波(355nm)励起色素レーザー(Spectron SL4000B)を購入設置した。基本性能として、色素にstilbene420を用いた場合、425nmにおける変換効率が約10%(355nmで150mJのエネルギーを入力したとき約15mJの出力を得た)であることを確かめた。2.(1)真空反応容器(直径31cm,高さ30cm,容積約23L,ステンレス製)に、パルス分子線バルブ(Lasertechnics Model LPV)および遷移金属箔加熱装置を組み込めるように設計製作を行った。遷移金属としては、多結晶の白金パラジウム箔(厚さ0.05mm)を用いた場合に、通電加熱により表面温度が約1000℃まで上昇できることを確かめた。また、設計においては高温金属表面近傍(約3cm)に分子線バルブの出射ノズルがでくるので、金属箔加熱部とバルブの冷却が十分であるように考慮した。(2)色素レーザー光(410-450nm)の第3高調波を発生させるための希ガスセルを製作した。入射側は溶融コルツ(30phi-2^t)を、出射側はLiF(20φ-1^t)を光学窓材として用い、実効長20cm、内径19mmのステンレス製である。(3)真空反応容器に、真空紫外領域のレーザー誘起蛍光を検出するためのソーラブラインド型光電子増倍管(Hamamastu R1081)を組み込んだ。3.VUVレーザーの発振を確認するために、COジェット分子線の真空紫外分光を行った。設備備品として購入したデジタル遅延パルス発生器(SRS DG-535)マスターとして、照射レーザー、パルス分子線バルブ、および検出系(ボックスカー積算器)のタイミングを取った。現在のところ確認されたCOの吸収線は6本であり、A^12←X^1Σ^+の遷移であると同定した。線巾は約0.1cm^<-1>でありレーザーのそれを反映しているものと考えられる。現在は、高温金属表面の単発反応(散乱CO、生成CO_2)の検出を試みている。

1. Purchase settings for Nd:YAG laser (Spectron SL803, existing equipment) and 3X excitation dye laser (Spectron SL 4000B) Basic performance: When the pigment stilbene420 is used, the conversion rate at 425nm is about 10%(the power at 355nm is about 150 mJ). 2. (1)Vacuum reactor vessel (diameter 31cm, height 30cm, capacity about 23L, temperature control system), Lasertechnologies Model LPV and migration metal foil heating device design and manufacture. Migration of metal, polycrystalline platinum foil (thickness: 0.05mm) in the case of electrical heating, surface temperature: about 1000℃, rise in temperature. In the design, near the high temperature metal surface (about 3cm), the molecular line is emitted from the metal foil, and the metal foil heating part is cooled. (2)The third high-profile wave of pigment light (410-450nm) was produced. On the incident side, the melting temperature is 30phi-2 t, and on the exit side, LiF(20 phi-1 t) is 20cm long and 19mm in inner diameter. (3)A new type of photoelectron multiplier tube (Hamamastu R1081) is assembled in the vacuum reactor and vacuum ultraviolet field. 3. VUV detection and detection of UV and CO molecules. Equipment spare parts purchased by the company, such as the delay generator (SRS DG-535), the radiation generator, the molecular line generator, and the detection system (including the integrator). Now we can confirm that the absorption line of CO is equal to that of A^12←X^1Σ +. The line is about 0.1cm<-1>. At present, high temperature metal surface reaction (scattered CO, CO_2) detection test.

项目成果

Jyo-O,M.: "Coordination of NH_3 and C_2H_4 onto W(CO)_5 in the Gas Phase" Chem.Lett.1992. 2205-2208 (1992)

Jyo-O,M.：“气相中 NH_3 和 C_2H_4 在 W(CO)_5 上的配位”Chem.Lett.1992。

Mori,T.: "Reactions of Highly Excited Oxygen Atoms O(2p^33s,^5S) with Simple Gas Molecules" J.Chem.Phys.97. 9094-9098 (1992)

Mori,T.：“高度激发的氧原子 O(2p^33s,^5S) 与简单气体分子的反应”J.Chem.Phys.97。