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Pt表面でのNO吸着特性と直接分解反応に関する理論的研究

Pt表面NO吸附特性及直接分解反应的理论研究

基本信息

批准号：
08232218
负责人：
平尾公彦
金额：
$ 1.41万
依托单位：
The University of Tokyo
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：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度は、ab initio分子軌道法と密度汎関数法を併用し、Pt(111)表面におけるメタンの光解離反応、H型ゼオライト上の水分子の吸着およびプロトン交換反応、に対して理論的研究を行った。気相のメタンを解離させるには185nm以下の波長の光が必要がであるが、最近、Pt表面に物理吸着したメタンは193nmの光を照射することによってメチルラジカルと水素原子に解離することが実験により見い出された。本研究では、Pt表面をクラスターで近似し、密度汎函数法およびCASSCF法による計算を行なって、(1)メタンはontop構造で表面から3.00Å離れて物理吸着すること、(2)単分子の励起状態から約3eVシフトしたcharge transfer型の励起状態がCH_3+Hへの解離を引き起こすこと、を明らかにした。今後は、同族のPd,Ni表面について同様の計算を行ない、反応性の違いを比較する予定である。ゼオライトの問題では、そのプロトン供与性による触媒能に関連し、H型ゼオライト上の活性点と水分子のプロトン交換反応を含む吸着状態を、特にオキソニュウム化合物の存否の観点から調べた。ゼオライト骨格はクラスターによってモデル化し、ゼオライト-H_2Oの錯体に対してHartree-Fock計算により2個の吸着構造(プロトン供与型および水素結合型)を求め、電子相関を考慮した2次摂動法計算によりこれらがほぼ等しい吸着エネルギーを与えることを明らかにした。一方で、平衡構造における調和振動数と実験の赤外吸収位置との比較においてプロトン供与型錯体では〜3600cm^<-1>の実測値に対応する計算値が現われない点で大きく異なることから、水素結合型の錯体が優位に形成されているとの結果を得た。このことは、実験によって示唆されている水素結合型の吸着を支持するものである。

In this year, the ab initio molecular orbital method and density function method are used to study the photodissociation reaction of Pt(111) surface, the adsorption reaction of water molecules on H-type Pt(111) surface and the theoretical reaction. For the dissociation of hydrogen atoms, it is necessary to absorb light at wavelengths below 185nm. For the dissociation of hydrogen atoms, it is necessary to absorb light at wavelengths below 193nm. In this study, the Pt surface is approximated by density functional method and CASSCF method,(1) the structure of Pt surface is changed from 3.00 eV to 3.00 eV,(2) the excited state of single molecule is changed from 3eV to 3eV, and the excited state of CH_3+H is changed from 3eV to 3eV. In the future, the same calculation of Pd,Ni surface, and the opposite calculation of Pd, Ni surface will be performed. In the case of H-type compounds, the active sites and exchange reactions of water molecules are related to the catalytic properties of the compounds. In particular, the existence of H-type compounds is related to the catalytic properties. Hartree-Fock calculation of two adsorption structures (one type of adsorption and one type of water binding) is carried out by taking into account the electron correlation and the second order kinetic method. A comparison of harmonic vibration numbers and absorption positions of a square and equilibrium structure is made between the calculated values of the harmonic vibration numbers and absorption positions of the red absorption positions of the harmonic vibration numbers and absorption positions of the red absorption positions of the harmonic vibration numbers and absorption positions of the red absorption positions of the harmonic vibration numbers<-1>. This is the first time that the water element binding type of adsorption has been supported.