Development of operando measurement system based on ultrasoft-x-ray charged-particle-yield surface XAFS and its application to studies on catalysis

基于超软X射线带电粒子产额表面XAFS的原位测量系统研制及其在催化研究中的应用

• 批准号: 22H02039
• 负责人: 近藤 寛
• 金额: $ 11.48万
• 依托单位: Keio University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H02039/
• 关键词: オペランド計測; 軟X線吸収分光; 光触媒; XAFS; 触媒; 極端軟X線

今年度は本課題の初年度であり、荷電粒子収量および蛍光収量による極端軟X線XAFSと質量分析法による反応生成物計測ができる装置の製作に取り組んだ。装置はビームラインインターフェース部、XAFS計測部、質量分析計測部から構成される。ビームラインインターフェース部は既存の設備の一部の排気系を強化して、安全性と操作性を向上させた。XAFS計測部は固気界面用と固液界面用の反応セルを設計し、両者とも、荷電粒子収量（電子収量・イオン収量）および蛍光収量の測定ができるようにした。そのために、固気界面用セルでは、X線を導入するための200 nmの厚さのSi3N4窓の周囲に金電極を配置し、試料を窓から約1 mm離して設置した。固液界面用セルでは窓に金電極を蒸着し、試料を金電極に直接薄層塗布することにした。また、固気界面用セルには、試料に可視・紫外光を照射するための光ファイバーを導入した。一方、固液界面用セルでは、可視・紫外光をセル背面に石英窓を設けて導入できるようにした。反応セル中の反応・生成ガスをモニターするための質量分析計を独立した真空容器に設置して、触媒活性をリアルタイムでモニターできるシステムを製作した。ビームラインインターフェース部とXAFS計測部を放射光施設のビームラインに接続して、可視・紫外光による光触媒のキャリアーの挙動をXAFS測定によって追跡する実験が行えることを確認した。また、本測定システムでオペランド計測するのに適した触媒系の探索を行い、候補となる触媒系を見出した。

At the beginning of this year's project, this year, the amount of particles, the amount of light, the X-ray XAFS analysis method, the reverse product calculation system, the equipment, the equipment. The equipment

项目成果

Dissociation Process of CO2 on Rh(111) single crystal surface

CO2在Rh(111)单晶表面的解离过程

• 发表时间: 2023
• 作者: Yu Murano;Ryo Toyoshima;Hiroshi Kondoh
• 通讯作者: Hiroshi Kondoh

銀モデル触媒表面におけるエチレンエポキシ化反応のin situ観測

银模型催化剂表面乙烯环氧化反应的原位观察

• 发表时间: 2023
• 作者: 橋本 治暉，南川 賢人，西里 将;松本 一陽;荒川 雅;堀尾 琢哉;寺嵜 亨;森俊文;村野由羽，豊島遼，江口晋亮，近藤寛
• 通讯作者: 村野由羽，豊島遼，江口晋亮，近藤寛

In-situ表面増強ラマン分光によるCO2光還元プロトンドナーの観測

原位表面增强拉曼光谱观察 CO2 光还原质子供体

• 发表时间: 2023
• 作者: Goryo Shion;Iwata Koichi;Toshifumi Mori;村野由羽，豊島遼，近藤寛;岩田 耕一;森俊文;眞鍋龍ノ介，豊島遼，近藤寛
• 通讯作者: 眞鍋龍ノ介，豊島遼，近藤寛

光触媒における光誘起電荷移動のIn situ SXAS測定

光催化剂中光致电荷转移的原位 SXAS 测量

• 发表时间: 2023
• 作者: 王梓，豊島遼，近藤寛

その場測定とDFT計算を組み合わせたRh(111)表面におけるCO2の解離プロセス研究

结合原位测量和DFT计算研究Rh(111)表面CO2解离过程

• 发表时间: 2023
• 作者: Goryo Shion;Iwata Koichi;Toshifumi Mori;村野由羽，豊島遼，近藤寛
• 通讯作者: 村野由羽，豊島遼，近藤寛