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ゼオライト触媒表面における原子配列構造と吸着分子配列・配向構造のin situ決定

原位测定沸石催化剂表面原子排列结构和吸附分子排列/取向结构

基本信息

批准号：
09875193
负责人：
小宮山政晴
金额：
$ 1.41万
依托单位：
University of Yamanashi
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至 1998
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09875193/
关键词：
原子間力顕微鏡ゼオライトピリジンピコリン液相吸着分子像

项目摘要

本研究では、原子間力顕微鏡(AFM)により、ゼオライト表面上での吸着分子の配列・配向構造を吸着の「その場」である液相でin situ観察し、その結果を半経験分子軌道法などにより理論的に解明した。すなわち、(1) 天然ゼオライトであるヒューランダイトおよびスティルバイトの劈解(010)面における原子配列を水中観察した。その結果、劈解表面がバルク終端していることを明らかにした。(2) これら二種のゼオライト(010)表面にピリジン塩基分子(ピリジン、ピコリン)を液相吸着させた系のin situ AFM分子像の観察に成功した。(3) 上のin situ AFM像から、ピリジン塩基分子の配列・配向構造を決定した。すなわちピリジンはゼオライト表面で二次元の六方晶を形成し、ピリジン環は表面平行から傾いて吸着していた。一方β-ピコリンは、配列・配向構造はピリジンのそれと類似していたが、メチル基の位置から推定して、通常予想されるN-corner on配向ではなく、edge on配向で吸着していることが予想された。(4) AFMより観察、推定された配列・配向構造の妥当性を、半経験分子軌道法ならびに分子力学法により検討した。これら理論計算の結果は、AFM観察とそれより得られた吸着配向構造の推定を裏付けた。

In this study, the molecular alignment of adsorbed molecules on the surface of atomic force microscope (AFM) was investigated by semi-atomic molecular orbital method. (1) The atomic arrangement of the natural crystal is observed in the water. As a result, the splitting surface is closed. (2)Two kinds of molecular images were successfully observed by AFM in liquid phase. (3)In situ AFM images, the alignment and orientation of molecules are determined. The surface of the ring is parallel to the surface of the ring. A square β-corner on alignment structure is usually expected to be similar to the position of the base, and the edge on alignment is expected to be adsorbed. (4)AFM is used to investigate and estimate the appropriateness of alignment structures, semi-molecular orbital methods, and molecular mechanics methods. The results of theoretical calculations and AFM observations were used to estimate the adsorption alignment structure.