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固液界面の赤外分光イメージング

固液界面的红外光谱成像

基本信息

批准号：
06F06343
负责人：
大澤雅俊
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、固液界面で二次元的なパターンを形成しながら進行する反応(Chemical wave)を赤外分光法でリアルタイムに追跡する新しい手法を開発することを目的とした。他の光学顕微鏡と異なり、特定官能基の吸収の強弱をイメージ化すれば、時々刻々と変化する分子の分布と反応の広がりが観察できると期待される。ただし、対象は単分子以下の超微量であり、溶媒の吸収に妨害されるので、通常の赤外顕微分光では実現が難しい。本研究では、内部反射配置の表面増強赤外分光法(ATR-SEIRAS)でこの問題を解決することとし、光源、球面鏡2枚、波長可変赤外フィルター、チャンネルマルチチャンネルMCT検出器からなる最大限に簡素で明るい赤外分光イメージング装置を製作した。(1)Chemical waveがもっとも形成されやすいと考えられるPt電極表面でホルムアルデヒド酸化の(空間平均での)電気化学振動を高速スキャンFT-IRで検討し、振動がフォルメート種を中間体とする主反応経路と、被毒種COを経る副次経路の相互作用の結果生じることを明らかにした。(2)上記反応系を赤外分光イメージング装置を用いて観測し、COが不均一な分布をしていることを見出したが、イメージのコントラストが十分でなく、予想されているパターンと異なっているので、真にChemical waveを観察したかどうかまだ確認できていない。(3)(1)の理解を深めるために、Pt電極表面の水分子の構造と水素吸着、Pd電極表面におけるギ酸の酸化機構、ならびにかたちを規制したPtナノ単結晶微粒子触媒表面におけるメタノール酸化機構を検討し、すべての系において新しい現象ならびに反応機構を提案した。

This study aims to develop a new method for the formation of a two-dimensional solid-liquid interface by Chemical wave spectroscopy. Other optical micromirrors can be used to detect the absorption of specific functional groups, such as molecular distribution, molecular weight, and molecular weight. In addition, it is difficult to detect ultra-small amounts of light below the molecular level, and the absorption of solvents. In this study, the problem of surface-enhanced infrared spectroscopy (ATR-SEIRAS) with internal reflection configuration was solved. The device was fabricated with two light sources, two spherical mirrors, and wavelength adjustable infrared spectroscopy. (1)Chemical wave formation on Pt electrode surface: (space average) electro-chemical vibration at high speed: FT-IR analysis, vibration, intermediate, main reaction path, toxic species CO, secondary reaction path interaction results. (2)In the above description, the reaction system is used to detect the non-uniform distribution of CO, and the non-uniform distribution of CO is observed. It is expected that the non-uniform distribution of CO will be detected. (3)(1) Deep understanding of the structure of water molecules on the surface of Pt electrode, water adsorption, acidification mechanism on the surface of Pd electrode, and regulation of Pt surface on the surface of single crystalline microparticle catalyst.