固体表面上でのラジカル反応のダイナミックス

固体表面自由基反应动力学

• 批准号: 06228232
• 负责人: 松本 吉秦
• 金额: $ 1.47万
• 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: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-06228232/
• 关键词: 表面吸着種; ラジカル反応; 白金; メタン; 亜酸化窒素; 昇温脱離; X線光電子分光; 光解離

本年度は主に金属表面上での吸着種の光解離によって生成される高いエネルギーを有する活性酸素原子と他の吸着種との反応について実験を行った。すでに白金表面上でN_2Oが紫外光によって解離しエネルギー的に高い酸素原子を生成することがわかっている。そこで、具体的な系としては白金(111)面上でのN_2Oとメタンの共吸着系を選び、酸素原子とメタンとの間の光誘起反応を昇温脱離、X線光電子分光によって研究を行った。この結果、193,248nmの光照射によって光誘起反応が起きていることが確認された。反応生成物としてはCH_3、CH_3Oなどが考えられるが、これらが更に昇温脱離実験の過程で酸化され最終的にはCO_2となり脱離すると推測される。この点を更に明らかにするためには吸着種の振動分光などが必要と考えられる。次に、193nm照射の実験からメタンがN_2Oとの共吸着種無しでも解離反応を引起こすことを見出した。これは、気相中のメタンの光解離が160nmよりも短い真空紫外光を必要とするのに比べて極めて特異である。メタンと白金表面との相互作用は比較的弱いため、193nmの光によるメタンの電子状態の直接励起は考えにくく、むしろ、基盤の電子励起による間接的な励起によるものではないかと思われる。しかしこの励起メカニズムが正しいとすると、本研究で得られた結果は比較的低エネルギー領域にあるメタンの短寿命負イオン状態が存在することを強く示唆するものと考えられる。また更に、水素原子をあらかじめ吸着させておいた表面にメタンを吸着させ193nmの光を照射したところ収率としては少ないがメタンの光解離によって生成したメチルラジカルと水素原子との間の再結合反応が起きることも見出した。

This year, the photodissociation of adsorbed species on the main metal surface has been carried out. N_2O on the surface of platinum is dissociated by ultraviolet light. A study on the co-adsorption system of N_2O on platinum (111) surface, the photoinduced reaction between acid atoms and platinum atoms, the temperature separation and X-ray photoelectron spectroscopy has been carried out. The results showed that the light irradiation at 193,248nm caused the light induced reflection to occur. The reaction products CH_3 and CH_3O are also considered to be the final products of CO_2. This is the first time I've ever seen a person who's been exposed to light, or who's been exposed to light. In addition, 193nm irradiation caused the formation of N_2O and the formation of dissociative reaction. The photodissociation of the light in the phase is 160nm, and the vacuum ultraviolet light in the phase is very specific. The interaction between platinum and platinum surface is relatively weak, and the direct excitation of electron state at 193nm is relatively weak. The indirect excitation of electron state at 193 nm is relatively weak. The results of this study are compared with those of the low life range, the short life range and the negative life range. The water atom is adsorbed on the surface of the water atom and the light is emitted at a wavelength of 193nm.

项目成果

K.Sawabe: "Oxygen-exchange reaction between O_2 and NO coadsorbed on a Pt(111) surface reactivity of molecularly adsorbed oxygen" Surface Science Letters. 303. L385-L391 (1994)

K.Sawabe：“O_2 和 NO 共吸附在 Pt(111) 表面上的氧交换反应，分子吸附氧的反应性”表面科学快报。