Ultra Fast X-ray absorption study on photo-excited electron in Pt / one-atomic layer ox ide systems

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時間分解ポンプ・フロー・プローブXAFS(X-ray absorption fine structure)法を用いて、光触媒の光吸収により生じた電子が触媒活性点である金属にどういう速度で移動し、その際にどういう触媒の構造変化を引き起こすのかを速度論的及び機構論的にあきらかにすることを目的に研究を展開する。対象としては、白金-CoOOHナノシートの不均一光触媒反応系を取りあげる。本年度は、予定通り、準備段階としてPt-CoOOHナノシート試料を作製し、Pt-CoOOHナノシート中のPtおよびCoの静的構造（反応前の）構造を決定した。さらに、新しい手法であるポンプ・フロー・プローブXAFS法を行うためのレーザーポンプシステムを設計・構築し、フォトンファクトリー（PF）のBL15A1で放射光を使わないでこのシステムが実際に働くかの検証を行った。本報告書では以下の2点を報告する1) Pt-CoOOHナノシートの調製と構造の決定について。まずCoOOHナノシートは、水熱法で合成し、NaOH水溶液中で陰イオン交換することにより作製した。Pt蒸着後、Pt担持量約1wt%のPt-COOHナノシートが得られた。TEM、XRDの結果およびXAFS解析から、Pt-CoOOH試料には原子レベルで分散したPtが存在することが確認された。2）レーザーシステムの設計・構築を行った。ポンプ・フロー・プローブXAFS測定では、中心波長405±5 nmのCWレーザー装置をポンプ光源として使用し、レーザースポットとX線スポットのスポット間距離を変えることで、光励起後の遅延時間を変化させることができ、ポンプ・フロー・プローブXAFSを実現した。