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ナノ貴金属粒子の触媒反応ダイナミクス直視解析

纳米贵金属颗粒催化反应动力学的直接分析

基本信息

批准号：
16760022
负责人：
川崎忠寛
金额：
$ 2.18万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

金やイリジウムといった貴金属はナノ・サイズの超微粒子にすることで、バルク状態とは異なる極めて高い触媒作用を示すことが知られている。その反応機構を解明するためには、触媒の表面・界面の構造を、反応している状態で観察・解析することが不可欠である。そこで、高分解能透過電子顕微鏡の内部に、真空から隔離されたカプセル(環境セル)を組み込んだ実験システムを構築し、反応雰囲気中で触媒表面・界面の変化を直接かつ動的に解析することを目的に研究を行った。本年度の研究成果の概要は以下の通りであり、最終年度のため、本研究の総括に相当するものである。1.高分解能"環境セル電子顕微鏡システム"の完成触媒試料を反応ガス雰囲気に出来る"環境セル試料ホルダー"および、そこにガスを送る"ガス導入出ユニット"を設計・試作し、性能評価実験の後、改良を行った。最終的に、試料に大気圧ガスを導入してもガス漏れを起こさないシステムを完成させることに成功した。2.高耐圧性の極薄カーボン隔膜の新規作製方法の開発上記の試料ホルダーに設置する高耐圧・極薄カーボン隔膜の新規作製方法を確立した。その結果、厚さ8mmで、1気圧差に耐えられる膜の作製に成功し、高分解能化に大きく貢献した。3.ナノ金触媒の反応中その場観察完成したシステムを用いて"ナノ金触媒"の反応中の様子を電子顕微鏡で直視観察した結果、ナノ金粒子の形状が反応ガスを導入することで変化することを明らかにした。

The noble metals are known for their ultra-fine particles, their state, and their catalytic effect. The reaction mechanism of the catalyst can be understood, the structure of the surface and interface of the catalyst can be observed, and the analysis can be carried out. The high resolution energy can be transmitted through the interior of electron microscope, vacuum isolation, assembly, system construction, reaction atmosphere, catalyst surface and interface transformation, direct analysis and research. The summary of the research results of this year is as follows: 1. High decomposition energy "environmental electron microscope system" complete catalyst sample reaction,"environmental test material" and "environmental test material" design, test, performance evaluation, improvement. The final test sample was successfully introduced into the laboratory. 2. The new manufacturing method of high pressure ultra-thin film diaphragm was established. The results are as follows: thickness 8mm, 1 gas pressure difference, high decomposition energy, and great contribution to the success of the film production. 3. The field observation in the reaction medium of the gold catalyst is completed. The electron microscope is used to observe the electron in the reaction medium of the gold catalyst. The electron microscope is used to observe the shape of the gold particles.