水分子凝集体表面への分子吸着と反応

（理研）川合真紀、小笠原寛人、加藤浩之、堀本順子、金宰弘

金属表面に形成した氷の表面をモデルとして、氷の表面と気体分子の相互作用に関する研究を進めている。このモデルを用いれば、これまでに蓄積された表面科学の様々な手法を研究に応用する事ができ、氷表面での反応を原子や分子のレベルで解き明かすことが可能である。[1, 2]

平成１２年度は、氷の結晶状態を変え、メタンやテトラフルオロメタンなどの非極性分子と水分子凝集体表面との相互作用を検討した。表面に単一の孤立水酸基が認められる平坦な氷表面と、複数の表面水酸基がある結晶性のよくないアモルファスな氷の表面を比較したところ、非極性分子の脱離温度が1.5倍程度も異なることが分かった。今後、形成された氷の状態を精密に把握するともに、水分子凝集体表面と吸着分子との相互作用を検討していく。また、氷表面に吸着したフルオロメタン類の光反応も検討し、孤立分子に比べ、遙かに小さな光エネルギーで吸着分子が解離することを見いだした。
これらは、大気中の水滴や、氷の表面を舞台とする化学反応との関連からも興味ある結果である。

参考文献：[1] H. Ogasawara, J. Yoshinobu, and M. Kawai, J. Chem. Phys. 111, 7003 (1999).
[2] H. Ogasawara, N. Horimoto, and M. Kawai, J. Chem. Phys. 112, 8229 (2000).

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