高周波プラズマによる窒素分子の活性化と化学的表面相互作用

高频等离子体激活氮分子和化学表面相互作用

• 批准号: 05225203
• 负责人: 国森 公夫
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 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-05225203/
• 关键词: 不活性小分子; プラズマ励起; 窒素の活性化; アルミナ; スピルオーバー; 表面水酸基

前年度までに、Ru超微粒子およびPt/アルミナ触媒上の窒素の活性化と化学反応性に関する検討を行った。本年度は、さらにアルミナおよびPt/アルミナ触媒表面上の窒素プラズマ励起と吸着窒素の化学反応性について検討を続けるとともに、新たにAl_2O_3,TiO_2などの酸化物上の表面水酸基との励起窒素との化学的相互作用についての検討も開始した。(1) IR吸収によるNH_Xの検出プラズマ窒素処理後の室温での水素との反応中のアルミナ表面上の赤外吸収スペクトルから、水素との反応後、アンモニア吸着種と考えられるIRピークが観測された。450℃の真空熱脱気処理によりNH_3(ad)が分解し、NH_2(ad)が増大する。以上のことから室温水素処理により、比較的初期にNH_2(ad)などが生成し、TPD昇温中にアンモニアの生成・脱離および分解が起こると考えられた。(2) Ptの役割---水素のスピルオーバー室温においてもPt上の解離吸着水素がアルミナ担体上にスピルオーバー(spillover)して分子状窒素と反応するモデルが示唆された。著者らはIRにより室温でもアルミナ上の水酸基とD_2の交換反応が担持金属の存在により促進されることを見いだした。(3) 表面水酸基とプラズマ励起窒素との化学反応中空円筒型セラミックスにγアルミナコート(2.6g,BET200m^2/g)した触媒にプラズマ窒素処理することにより、効率よくアンモニア(および少量のヒドラジン)が生成することがわかった。水処理および高温脱気処理などを検討した結果、物理吸着水との反応ではなく、表面水酸基との特異な反応が存在することがわかった。

Before the annual ま で に, Ru utrasmall particle お よ び Pt / ア ル ミ ナ catalyst on の smothering element の activeness と chemical anti 応 sex に masato す る 検 line for を っ た. This year は, さ ら に ア ル ミ ナ お よ び Pt / ア ル ミ ナ catalyst surface の smothering element プ ラ ズ マ wound up と sorption smothering element の chemical anti 応 sex に つ い て beg を 検 続 け る と と も に, new た に Al_2O_3, TiO_2 な ど の acidification on surface water の acid base と の wound up smothering element と の chemical interaction に つ い て の も 検 please start し た. (1) the IR absorption 収 に よ る NH_X の 検 out プ ラ ズ マ smothering element 処 の room temperature after Richard で の water element と の against 応 の ア ル ミ ナ の red outer surface absorption 収 ス ペ ク ト ル か ら, water element と の after 応, ア ン モ ニ ア sorption of と exam え ら れ る IR ピ ー ク が 観 measuring さ れ た. At 450℃, <s:1> vacuum thermal degassing treatment によ によ NH_3(ad)が decomposes が and NH_2(ad)が increases する. Above の こ と か ら room temperature water element 処 Richard に よ り, comparison of the initial に NH_2 (AD) な ど が generated し, TPD warming に ア ン モ ニ ア の, generated from お よ び decomposition が up こ る と exam え ら れ た. (2) cut - Pt の service water element の ス ピ ル オ ー バ ー room-temperature に お い て も Pt on the absorbed water element が の dissociation ア ル ミ ナ supporter on に ス ピ ル オ ー バ ー (spillover) し て molecular shape smothering element と anti 応 す る モ デ ル が in stopping さ れ た. Author ら は IR に よ り room-temperature で も ア ル ミ ナ の water acid radical と D_2 の exchange the 応 が bear metal の existence に よ り promote さ れ る こ と を see い だ し た. (3) water surface acid base と プ ラ ズ マ wound up smothering element と chemical anti 応 hollow has drifted back towards &yen; の cylinder セ ラ ミ ッ ク ス に gamma ア ル ミ ナ コ ー ト (2.6 g, BET200m ^ 2 / g) し た catalyst に プ ラ ズ マ smothering element 処 Richard す る こ と に よ り, sharper rate よ く ア ン モ ニ ア (お よ び small の ヒ ド ラ ジ ン) が generated す る こ と が わ か っ た. High temperature water 処 Richard お よ び off 気 処 Richard な ど を beg し 検 た absorbed water と results, physical の anti 応 で は な く, water surface acid base と の specific な anti 応 が exist す る こ と が わ か っ た.

项目成果

国森公夫: "プラズマ励起を用いる不活性小分子の活性化と表面解折" 表面(広信社). 4月号(印刷中). (1994)

Kimio Kunimori：“使用等离子体激发的惰性小分子的活化和表面解离”表面（Koshinsha）四月号（出版中）。

国森公夫: "Plasma-Induced Chemisorption of Nitrogen and Its Chemical Reactivity on Catalyst Surfaces" The Proc.of the 4th Japan-Korea Symposium on Catalysis. 123-124 (1993)

Kimio Kunimori：“等离子体诱导的氮化学吸附及其在催化剂表面的化学反应性”第四届日韩催化研讨会论文集（1993 年）。

国森公夫: "Plasma-Induced Chemisorption of Nitrogen and Its Chemical Reactivity on Catalyst Surfaces" The Proc.of the 2nd International Conference on Reactive Plasmas and 11th Symposium on Plasma Processing. 487-490 (1994)

Kimio Kunimori：“等离子体诱导的氮化学吸附及其在催化剂表面的化学反应性”第二届国际反应等离子体会议和第十一届等离子体处理研讨会的会议记录（1994 年）。

国森公夫: "Plasma-Induced Chemisorption of Nitrogen and Hydrogen on Alumina-Supported Platinum Catalysts" Studies in Surface Science and Catalysis. 77. 257-260 (1993)

Kimio Kunimori：“氧化铝支持的铂催化剂上氮和氢的等离子体诱导化学吸附”表面科学和催化研究 77. 257-260 (1993)。

国森公夫: "プラズマ励起によるAl_2O_3およびPt/Al_2O_3表面上への窒素の活性化吸着と反応特性" 表面化学. 14. 623-629 (1993)

Kimio Kunimori：“等离子体激发下氮在Al_2O_3和Pt/Al_2O_3表面上的活化吸附和反应特性”表面化学14。623-629（1993）。