単分散酸化物微粒子表面上への貴金属(Au,Pt等)超微粒子の選択析出

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1.金で見出された最適pH(〜6)において、α-Fe_2O_3、α-FeOOH、TiO_2,ZrO_2,SiO_2等の担体とAu,Pt,Pd,Rh等の塩の全組み合わせで、各貴金属の還元速度や析出量について、まとめ、各貴金属超微粒子生成の最適条件を決定できるばかりでなく、還元反応のメカニズムにつながる、端緒を見つけることができた。2.さらに、代表的な担体について、各貴金属超微粒子で、pHと析出量とサイズについてその関係を明らかにした。一方、溶液中の錯体を同定し、水酸化物の生成と吸着のメカニズムを明らかにした。3.続いて、表面形態や面指数の異なる単分散ヘマタイト担体に選び、各種貴金属超微粒子の反応の特徴と生成粒子サイズとの関係を調べた。担体ヘマタイト粒子は、{012}面で囲まれた擬似立方体粒子、c軸方向に成長した、エリプソイド型粒子、c面を主平面とする平板粒子などを用いた。これにより、析出量の結晶依存性を明らかにし、かつ、各面での還元反応速度についても明確にすることができ、還元挙動の大筋を把握できた。4.予想された最適条件において、Au,Pt,Rh,Pd超微粒子の、ヘマタイトを含む、よく定義された単分散微粒子担体への選択還元析出を行った。その結果、溶液から貴金属超微粒子析出の全メカニズムを明らかにすることができた。5.調製した触媒の活性試験を行い、活性・選択性・寿命などを比較した。不飽和炭化水素である1-オクテンの水素化反応と一酸化炭素の水素化反応を行った。触媒には、一般的または特異的反応を示す貴金属である、Pt,Rhを選び、担体としても最も優れた単分散ヘマタイト粒子上における反応機構を解明した。