金属表面上の活性酸素による炭化水素の酸化

金属表面活性氧对碳氢化合物的氧化

• 批准号: 05225230
• 负责人: 松本 吉泰
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Okazaki National Research Institutes
• 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-05225230/
• 关键词: 金属表面; 酸化反応; 炭化水素; 亜酸化窒素; 光解離

まずエネルギー的に高い活性な酸素原子の前駆体としてN_2Oを選び,その光解離反応についての知見を得ると共に,これによって生成される活性酸素の引起こす金属表面上での反応について研究を行った。N_2Oを82Kで単分子層吸着させたPt(111)表面に紫外光を照射すると,N_2Oは解離し酸素原子と窒素分子を生成する。窒素分子は表面との相互作用が小さいため表面から脱離する。励起光として193nm(6.4eV)の紫外光を用い,脱離する窒素分子の並進エネルギー分布を飛行時間分析から求めた結果,平均の並進エネルギーとして0.75と0.26eVという高いエネルギーを有した2つの速度成分があることがわかった。このようなN_2の高い並進エネルギーを考慮すると,解離直後に酸素原子も大きな余剰エネルギーを持つと考えられ,これを表面に完全に散逸させる前に他の吸着種と反応を起こす可能性がある。そこで,この可能性を探る目的で化学吸着した酸素原子とN_2Oとの共吸着系に紫外光(193nm)を照射した。その結果,N_2Oの光解離で生じた酸素原子の一部があらかじめ強く化学吸着している酸素原子を表面上から引き抜き酸素分子として脱離することを見出した。この酸素原子の結合反応には1eV程度の活性化障壁が存在することが知られており,光解離によって生成された酸素原子はこれを乗り越えるのに十分なエネルギーを有していることがわかる。このようなエネルギー的に高い酸素原子とメタン等との反応を引起こすためには、メタンを金属表面に効率よく吸着させるために40K以下の表面温度を達成しなければならない。これに関してはこれまで使用してきた液体窒素による冷却を行っていたサンプルホールダーを改良し、He小型冷凍機を用いたタライオスタットを試作し、その見通しを得つつある。

まずエネルギー's にHighly active anacid atom の前槆体 としてN_2Oを选び, そのPhotodissociation reaction についての知见これによって generates されるactivated acid and causes でのreaction on the metal surface. When the surface of N_2O and 82K monomolecules is absorbed by the Pt(111) surface and irradiated with ultraviolet light, N_2O dissociates and generates acid atoms and phosphorus molecules. The surface and interaction of phytozoin molecules are small and the surface is separated from each other. The ultraviolet light of 193nm (6.4eV) was used to excite the light, and the separation of the phosphorus molecule was carried out and the distribution and flight time analysis were performed. As a result, the average level of the system is 0.75eV and 0.26eV.高いエネルギーを有した2つのspeed component があることがわかった.このようなN_2の高い合入エネルギーをConsider すると, dissociate the に acid element atom も大きな剰エネルギーをholding つとtest えられ, これをsurface に completely にdispersion させるfront にhim のabsorbing kind とreaction 応をrise こすpossibility がある. It is possible to explore the possibility of chemical adsorption of acid atoms, N_2O, co-adsorption system, and irradiation of ultraviolet light (193nm). As a result, the photodissociation of N_2O is produced and the acid atoms are part of the chemical sorption process. The acid atoms on the surface are attracted by the acid molecules, and the acid molecules are separated from each other. The binding reaction of the acid atoms is 1eV, the activation barrier exists, the photodissociation is possibleよって generates された acid atoms はこれを multiply り日えるのに十なエネルギーを有していることがわかる. The acid atoms of このようなエネルギー are caused by こすためには and メタン etc. The efficiency of metal surface is achieved by adsorption and surface temperature below 40K.これに关してはこれまで Use the してきた liquid suffocation element による cooling を行っていたサンプルホールダーをImprovement, and small freezers are used for trial production by いたタライオスタットを, and その见通しを得つつある.

项目成果

K.Sawabe,J.Lee and Y.Matsumoto: "Dynamics of the exggen conbiration reactin on Pt(iii)initiated by photodissoccation of N_2O at 193nm O^*+O(ad)→N_2(g)" J.Phys.Chem. 99. 3143-3146 (1993)

K.Sawabe、J.Lee 和 Y.Matsumoto：“在 193nm O^*+O(ad)→N_2(g) 处由 N_2O 光解引发的 Pt(iii) 上 exggen 协同反应的动力学” J.Phys.Chem .99.3143-3146（1993）

K.SAWABE and Y.MATSUMOTO: "haser‐induced photochemistry of nitrous oxide on a Pt(iii)Surface" Surface Science. 283. 126-131 (1993)

K.SAWABE 和 Y.MATSUMOTO：“Pt(iii) 表面上的一氧化二氮的哈瑟诱导光化学”表面科学 283. 126-131 (1993)

K.Sawabe and Y.Matsumoto: "Oxygen‐exchange reacting between O_2 and NO coadsorbed on a Pt(iii)surface:reactivity of molecuiarlg adsoebed orygen" Surface Scinece Letters. (印刷中).

K. Sawabe 和 Y. Matsumoto：“O_2 和 NO 共吸附在 Pt(iii) 表面上的氧交换反应：分子吸附氧的反应性”表面科学快报（正在出版）。