極低温表面マトリックス単離法による表面反応中間体の分光学的研究

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本研究では、極低温の遷移金属表面に弱く吸着(物理吸着)した分子,準安定状態の吸着サイトにトラップされた分子,あるいは,化学吸着分子の上に不活性ガスを数層吸着させ光・電子線誘起による表面反応の脱離生成物,解離生成物を赤外反射吸収分光(IRAS)により直接観測することを目的としている.本年度は上記の目的に添って以下の研究を遂行した.(1)Pt(111)表面におけるCO酸化反応素過程の研究.低温表面において酸素原子・分子のさまざまな吸着状態を準備し,CO酸化反応における影響を研究した.さらに,25Kで酸素分子と多層のCO分子を共吸着させ,紫外光を照射することにより生成したCO_2をCOマトリックス中にトラップし,IRASにより同定することに成功した.(一部出版済み)(2)25KのPt(111)表面にNOを吸着さ,1層目はモノマーであること,2層目以降はダイマーが形成されることをIRASで明らかにした.(出版済み)(3)25KのPt(111)表面にメタン分子を吸着させ,ArFレーザー照射による解離反応をIRASで研究した.1層目のメタンの対称性がC_<3v>に低下すること,対称性の低下したメタンのみ光解離することを明らかにした.(出版済み)(4)20KのNi(100)表面に吸着したCO分子の低被覆率領域における吸着状態の変化について研究した.(出版中)(5)20KのNi(100)表面における不活性な原子/分子とCOの共吸着について研究した.(投稿準備中)