固体表面に吸着した有機金属錯体の光化学反応における表面の効果

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固体表面に吸着した分子の光化学反応は気相や液相とは異なった振る舞いをする。本研究では固体表面に吸着した有機金属錯体の光分解反応において表面の物理・化学的性質が反応に及ぼす影響を研究している。今年度は、銀表面上に100K以下の低温で吸着したペンタ鉄カルボニルの光分解収率の波長依存性が、気相ペンタ鉄カルボニルの吸収スペクトルとは異なり、320nm付近に極大を示すことが見出されたので、この波長依存性を金(111)単結晶表面の反応との比較で研究した。その結果、銀表面、320nm付近のペンタ鉄カルボニルの分解は表面近傍でのみ起こることが見出され、銀の表面プラズモン励起(3.88eV【similar or equal】320nm)による分解と推定された。一方、金表面上ても300nmより長波長側で無視できないほどのペンタ鉄カルボニルの分解が起こることが見出されたが、表面プラズモン励起(500nm付近)では分解が起こらないことがわかった。金の場合、長波長側の分解は吸着による吸収スペクトルの赤方遷移と考えられ、これは銀についても起こると考えられる。したがって、銀表面上、320nm付近の分解収率の極大は、表面プラズモン励起のみによるものではなく、吸収の赤方遷移との複合効果によると結論された。また、銀については物理吸着状態と化学吸着状態のペンタ鉄カルボニルがあるが、光分解収率は前者の方が若干大きいことがわかった。これは化学吸着では光励起状態からの脱励起が物理吸着よりも速いことを示