金属電極表面の原子配列と二酸化炭素還元の触媒活性の相関

金属电极表面原子排列与二氧化碳还原催化活性的相关性

• 批准号: 07740562
• 负责人: 星 永宏
• 金额: $ 0.51万
• 依托单位: Chiba University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07740562/
• 关键词: 二酸化炭素; 還元反応; 白金単結晶; (111)ステップ; (111)テラス; 反応速度

CO_2の還元活性に対する表面原子配列の効果を調べるため、Pt単結晶電極を用いてCO_2還元反応速度の面方位依存性を調べた。(111)テラスと(111)ステップからなる結晶面で、ステップ密度の異なる単結晶面(Pt(110)(1×2),Pt(331),Pt(221),Pt(332),Pt(997),Pt(111))を作成してCO_2還元反応速度を測定した。その結果、CO_2還元反応速度に対して以下のような序列が得られた。Pt(110)(1×2)> Pt(331)> Pt(221)>Pt(332)>Pt(997)>Pt(111)一方、ステップ密度の大小関係は、Pt(331)>Pt(110)(1×2)>Pt(221)>Pt(332)>Pt(997)>Pt(111)である。Pt(110)(1×2)面以外はステップ密度の大小関係と反応速度の序列は一致した。このことから、(111)ステップの存在がCO_2の還元反応を高活性にしていることが示唆される。他方、Pt(110)(1×2)面はステップ密度がPt(331)より小さいにもかかわらず、最大の活性を示した。反応速度の電位依存性を調べると、反応活性の高いPt(110),Pt(331),Pt(221)面上のCO_2還元反応速度は0.2Vで極大値を取った。この特異な現象は対称性のよい(111)ステップに吸着した水素の反応活性が極めて高いと仮定することで矛盾なく説明できることを示した。

The effect of surface atom alignment on CO_2 reduction activity is modulated, and the surface orientation dependence of CO_2 reduction reaction velocity is modulated in Pt single crystal electrode. (111)The crystal planes (Pt(110)(1×2),Pt(331),Pt(221), Pt (332),Pt(997),Pt(111)) were prepared and the reaction velocity of CO_2 reduction was measured. As a result, the CO_2 reduction rate is relatively low. Pt(110)(1×2)> Pt(331)> Pt(221)> Pt (332)> Pt (997)>Pt (111). Pt(110)(1×2) plane outside the size of the relationship between the density and the speed of the reverse phase is consistent. The existence of CO_2 and CO_2 in the reaction system is very active. Other, Pt(110)(1×2) surface has a density of Pt(331) and a maximum activity. The potential dependence of the reaction velocity is modulated and the reaction activity is high. The reaction velocity of CO_2 reduction on Pt(110),Pt(331),Pt(221) surfaces is maximum at 0.2V. This phenomenon is characterized by symmetry, adsorption and reactivity.