in-situ XAFS測定を利用した高活性光触媒の構造解析

使用原位 XAFS 测量对高活性光催化剂进行结构分析

• 批准号: 11F01769
• 负责人: 森 浩亮
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11F01769/
• 关键词: ゼオライト; メソポーラスシリカ; 光触媒; 金属錯体; in-situ XAFS; 光工ネルギー; 水素生成; 選択酸化; 光エネルギー

21世紀の化学は、環境を強く意識した発展が不可欠であり、物質変換においては、高選択的で超効率な触媒系の開発が望まれている。その達成には、クリーンで無尽蔵な光エネルギー(太陽光)を利用した選択的物質変換反応を可能とする光触媒の開発が重要な課題と言えるが極めてチャレンジングである。本申請課題では、選択的分子変換反応を可視光照射下で促進する表面固定化光応答性金属錯体の新規開発を行う。また放射光XAFSなどの分光学的手法を駆使して、優れた触媒機能とナノレペルの構造との相関を明らかにする。特に、様々な反応ステージでのin-situXAFS測定によって、反応ガスの吸着・配位により生成する反応中間体の微細構造をも高精度で決定する。種々の分光学的手法を駆使した触媒活性種近傍の微細構造に関する知見と触媒機能の関連性を解明することで、更なる高性能光触媒の設計指針にフィードバックする。平成23年度は、主に研究対象とする光触媒の調製を行い内包した光応答性金属錯体の電子状態、配位環境、光励起過程を、細孔環境により精密制御した。本年度は、調製した光触媒を用いて、可視光照射下での水からの水素生反応、酸素を用いた選択的酸化反応など各種選択的分子変換反応を検討した。また放射光XAFSなどの分光学的手法を駆使して、優れた触媒機能とナノレベルの構造との相関を明らかにした。特に、様々な反応ステージでのin-situ XAFS測定によって、反応ガスの吸着・配位により生成する反応中間体の微細構造をも高精度で決定することができた。例えば、単核Pt (II)(tPy)錯体を利用した光触媒的水素生成反応においては反応中にコロイド粒子は生成せず、Pt((II)錯体そのものが活性種であることがわかった。これは、XAFSにより本反応の活性種を同定した初めての例である。

In the 21st century, the chemical industry, the environment must not be responsible for the development of knowledge and technology, and the highly selected "overshoot rate" catalyst is an important catalyst for the development of information technology. As soon as possible, it is possible to use the selected materials to use the photocatalyst to open an important information system. In this application, the selected molecular photosensitizer can promote the surface immobilization of photosensitive metals under light irradiation. The method of radiation XAFS separation optics makes it possible to use the catalyst mechanism to make the system phase sensitive. The characteristics of the in-situXAFS measurement system, the absorption of coordination, the generation of the body and the high-precision determination of the body. A variety of optical techniques enable the activity of the catalyst to be close to the microphone, to know that the catalyst can be linked to understand the performance of the device, to improve the performance of the photocatalyst device, to design the device for high-performance photocatalyst. In Pingcheng 23, the main research project is that the photocatalyst system includes the optical response metal error body electronic state, coordination environment, light excitation process, and hole environment precision control equipment. This year, the photocatalyst has been used for the determination of the molecular weight of all kinds of selected molecules, such as water, water, water and acid, respectively. The method of radiation XAFS separation optics makes it possible to use the catalyst mechanism to make the system phase sensitive. The characteristics of the in-situ XAFS measurement system, the absorption of coordination, the generation of the body, the microfabrication, the high precision, the determination of the precision, the precision. For example, the nuclear Pt (II) (tPy) error makes use of the water of the photocatalyst to generate anti-hydrogen particles in the reaction system, and the Pt ((II)) error body uses the water element of the photocatalyst to generate anti-hydrogen particles, while the wrong body ((II)) is active. The activity of this anti-virus is the same as that of XAFS.

项目成果

Search of Active Species in the Photoinduced H2 Production with Terpyridyl Pt (II) complexes by in situ XAFS

通过原位 XAFS 搜索三联吡啶 Pt (II) 配合物光诱导产氢中的活性物质

• 发表时间: 2013
• 作者: Martin MLARTIS;Kohsuke MORI;Hiromi YAMASHITA
• 通讯作者: Hiromi YAMASHITA