時間分解NEXAFS法の開発とそれを用いた表面動的過程の研究

开发时间分辨 NEXAFS 方法并利用该方法研究表面动态过程

• 批准号: 03J11744
• 负责人: 中井 郁代
• 金额: $ 1.73万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03J11744/
• 关键词: NEXAFS; X線吸収分光; 時間分解; 表面反応; 触媒反応; 反応機構; 反応速度論; XPS; X線吸収端近傍微細構造(NEXAFS); X線光電子分光(XPS); 時間分解分光法; 吸着

これまで装置の立ち上げを行ってきた高エネ研放射光施設を今年度前半使用することができなかったので、海外の施設で関連実験を行った。まず、スウェーデン国立放射光施設MAX-IIにおいて、高速X線光電子分光(fast XPS)を用いて、Pd(111)表面におけるCO酸化反応の機構解明のための実験を行った。Pd(111)表面において原子状酸素は、3種の異なった凝集構造をとるが、それぞれがCOに対して全く異なった反応性を示すことを明らかにした。昨年度までに研究を行ったPt(111)表面における同反応の機構に関する知見と合わせて、白金族表面上のCO酸化反応一般における吸着種間相互作用の重要性を示すことができた。次に、アメリカのAdvanced Light Sourceにおいて、ガス雰囲気下XPSの実験を行った。通常のXPSでは、高真空化でしか測定を行うことができないが、この手法では実触媒の動作条件に近い条件で測定を行える。NOx還元触媒のモデル系としても重要なPt(111)表面上のNO分子の吸着に着目した。超高真空下では観測されない吸着状態が、NOガス圧に応じて複数観測された。今年度後半、高エネ研放射光施設が使用できるようになってから、時間分解NEXAFS装置の高度化に取り組んだ。これまで、チョッパーを用いてX線を切ることで時間分解測定を行っていたが、この方法では時間分解能が10ミリ秒程度であった。そこで、検出器のCCDカメラを高速ゲートのかけられるものに替えて、時間分解測定を行えるようにした。これにより、最高で500マイクロ秒の時間分解能を達成した。このセットアップを用いて、上述のガス雰囲気下XPSの知見をもとに、NO/Pt(111)系の時間分解NEXAFS, XPSの実験を行った。その結果、NO分子線照射によって新しい吸着状態が生じ、1ミリ秒以下でもとの状態に戻ることを見出した。

This is the first half of this year's use of high-tech research and development facilities. The mechanism of CO acidification reaction on Pd(111) surface was studied by MAX-II, fast XPS and Pd(111) surface. The Pd(111) surface contains three kinds of different aggregation structures. Last year, we studied the mechanism of CO oxidation reaction on Pt(111) surface and showed the importance of adsorption species interaction. The Advanced Light Source of the second generation is located in the middle of the city. Usually XPS is measured under high vacuum conditions. The adsorption of NO molecules on Pt(111) surface is important for NOx reduction catalyst. Under ultra-high vacuum, the adsorption state of NO and the pressure of NO are measured. In the second half of this year, the use of high-tech research radiation facilities, time-resolved NEXAFS devices to improve the selection of components The method of time decomposition is 10 seconds. The CCD detector is a high-speed detector, and the CCD detector is a time-resolved detector. The highest resolution of 500 seconds can be achieved. The time decomposition of NO/Pt(111) system NEXAFS and XPS were studied. As a result, NO molecular rays are irradiated in a new state of adsorption, and in a state of adsorption in less than 1 second.

项目成果

Structural study of Hexanethiolate on Au(111) in the "Striped" Phase

“条纹”相中六硫醇在 Au(111) 上的结构研究

• 发表时间: 2005
• 期刊: Chem.Phys.Lett. 406
• 作者: T.Shimada;H.Kondoh;K.Amemiya;T.Ohta 他3名
• 通讯作者: T.Ohta 他3名

M.Nagasaka: "Oxygen K-edge near edge X-ray absorption fine structures of O and OH overlayers on Pt(111)"Chemical Physics Letters. 375・3-4. 419-424 (2003)

M.Nagasaka：“Pt(111) 上 O 和 OH 覆盖层的氧 K 边缘近边缘 X 射线吸收精细结构”《化学物理快报》375・3-424 (2003)。

Reactive adsorption of thiophene on Au(1 1 1) from solution

• DOI: 10.1016/j.cplett.2005.07.086
• 发表时间: 2005-09
• 期刊: Chemical Physics Letters
• 影响因子: 2.8
• 作者: E. O. Sako;H. Kondoh;I. Nakai;A. Nambu;Tohru Nakamura;T. Ohta

Mechanism of the CO oxidation reaction on O-precovered Pt(111) surfaces studied with near-edge x-ray absorption fine structure spectroscopy.

• DOI: 10.1063/1.1869415
• 发表时间: 2005-04
• 期刊: The Journal of chemical physics
• 作者: I. Nakai;Hiroshi Kondoh;K. Amemiya;M. Nagasaka;T. Shimada;Reona Yokota;A. Nambu;Toshiaki Ohta

Adsorption states of dialkyl ditelluride autooxidized monolayers on Au(111)

• DOI: 10.1021/la047620o
• 发表时间: 2005-04-12
• 期刊: LANGMUIR
• 影响因子: 3.9
• 作者: Nakamura, T;Miyamae, T;Matsumoto, M
• 通讯作者: Matsumoto, M