時間分解原子共鳴蛍光法による室温気相における遷移金属原子の反応性の研究

时间分辨原子共振荧光法研究室温气相中过渡金属原子的反应性

• 批准号: 05640569
• 负责人: 石川 洋一
• 金额: $ 1.15万
• 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 (C)
• 财政年份: 1993
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1993 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-05640569/
• 关键词: 遷移金属原子; モリブデン原子; 遷移金属カルボニル; 時間分解原子共鳴蛍光法; 時間分解発光分光法; パルス紫外多光子分解; 気相反応素過程; 光子計数法

本研究の目的は、気相に存在する微量の中性遷移金属原子を定量的かつ時間分解で検出する実験手法を開発するとともに、それを用いて″裸″の中性遷移金属原子と簡単な分子との反応を調べ、これまで実験的にあまり知られていなかったd(f)軌道(HOMOやLUMO)と物質との相互作用に関する知見を得ることであった。まず、時間分解原子共鳴蛍光測定システム(モニター光源にはホローカソードランプ、蛍光検出器にはプリアンプ内蔵型ゲート回路付き光電子増倍管、フォトンカウンター、および信号処理系)を製作し、基底状態中性モリブデン原子(Mo(a^7S_3))の検出を試みた。Mo(a^7S_3)は、Nd:YAGレーザー(照射波長は355nm[3倍波]および266nm[4倍波、倍波結晶KD^*Pを消耗品として購入した])を照射パルス光源として、Mo(CO)_6の気相紫外多光子分解により生成した。313.3,317.0および320.9nmにおいてz^7P_<4,3,2>←a^7S_3の、379.8,386.4および390.3nmにおいてy^7P_<4,3,2>←a^7S_3の共鳴蛍光が数100μsの時間領域で観測された。光子計測のゲート幅は5μsで、積算回数は600で行なった。これにより、Mo(a^7S_3)の時間分解検出が可能であることがわかった。次に、Mo原子とO_2分子の反応を調べるために、この系にO_2を添加したところ、Mo(a^7S_3)の生成量が検出限界以下になり反応性を調べることができなくなった。そこで、紫外可視領域の時間分解発光分光法(光電子増倍管[Hamamatsu R928、消耗品として購入]からの出力信号電流を高速プリアンプ[JUDSON PA-070A、設備備品として購入]]で増幅し、デジタルオシロスコープ[Tektronix TDS320、設備備品として購入]で記録)を用いて、Mo(CO)_6の紫外多光子分解過程を調べた。その結果、モリブデン原子の生成に多光子イオン化-中和過程が大きく関与していることが分かった。O_2の添加は中和過程を妨げるので、Mo原子の生成量が減少したと考えられる。今後は、多光子分解過程も調べながら、″孤立した″遷移金属原子の反応性を調べていきたいと考えている。

The purpose of this study is to quantify the existence of the deuterium phase in trace amounts of neutrally migrating metal atoms and to decompose it over time. The technique of 検出する実験を开発するとともに、それを用いて"naked"のneutral migration of metal atomsとSimple molecular とのreflection を tune べ、これまで実験的にあまりknow られていなかったd(f) Orbits (HOMOやLUMO) and matter interact with each other.まず, Time-decomposed atomic resonance light measurement システム(モニターLight source にはホローカソードランプ, 荍光検出器にはプリアンプ内蔵 type ゲートcircuit pay き光Electronic multiplier tube, フォトンカウンター, および signal processing system) を production し, ground state neutral モリブデン atom (Mo(a^7S_3)) の検出をtrial みた. Mo(a^7S_3)は、Nd:YAGレーザー(irradiation wavelengthは355nm[3 times wave]および266nm[4 times wave, double wave crystal KD ^ 313.3,317.0および320.9nmにおいてz^7P_<4,3,2>←a^7S_3の、379.8,386.4および390.3nmにおいy^7P_<4,3,2>←a^7S_3のresonance蛍光がnumber 100μsのtime fieldで観measurementされた. The photon measurement width is 5μs and the accumulated number of times is 600.これにより、Mo(a^7S_3)のTime decomposition 検出がpossibleであることがわかった. Secondary に, Mo atom and とO_2 molecule の 応 を べ る た め に, こ の system に O _ 2 を added し た と こ ろ, M The production amount of o(a^7S_3) is below the limit and the reactive nature of o(a^7S_3) is adjusted to the limit.そこで, Time-decomposed spectroscopy in the ultraviolet visible field (photoelectron multiplier tube [Hamamatsu R928, consumables として purchase] からのOutput signal current をHigh-speed プリアンプ[JUDSON [Tektronix TDS320 and equipment spare parts were purchased and recorded) and the ultraviolet multi-photon decomposition process of Mo(CO)_6 was adjusted. The result of the その, the generation of the モリブデン atom and the multi-photon イオンization-neutralization process が大きく关 and していることが分かった. The addition of O_2 and the neutralization process are easy, and the production amount of Mo atoms is reduced. From now on, the multi-photon decomposition process will be carried out and the "isolated" migration of metal atoms will be carried out.

项目成果

Jyo-o,M.: "Coordination of Some Simple Molecules onto W(CO)5 in the Gas Phase" Bull.Chem.Soc.Jpn.66. 3618-3626 (1993)

Jyo-o,M.：“气相中一些简单分子在 W(CO)5 上的配位”Bull.Chem.Soc.Jpn.66。

Mizuta,K.: "Quenching Rate Constants of Excited Halogen Atoms in Quartet States" J.Chem.Phys.(in press).

Mizuta,K.：“四重态中激发卤素原子的淬灭速率常数”J.Chem.Phys.（出版中）。