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08/07/2020

No.0431 LEISによる触媒試料の表面原子第一層評価

LEISは表面第一層のみの元素情報が得られる、唯一の表面分析手法である。排ガス浄化や燃料電池, 石油化学系などの触媒において、気相や液相成分の反応場となる表面原子第一層の元素組成評価がLEISにより可能であり、触媒活性成分の露出や被覆の直接的な議論が可能である。

原理
LEIS: Low energy ion scattering
測定前の前処理条件(選択可)
 原子照射や加熱などの前処理が可能
 ♦ O原子照射による表面クリーニング
 ♦ O2雰囲気での加熱: ~600 ℃
 ♦ H2雰囲気での加熱: ~ 300 ℃
 ♦ 真空中での加熱: ~ 1000 ℃

適用事例
 ♦ 触媒活性貴金属の露出割合(単一系や合金系、コアシェル粒子など)
 ♦ 表面被覆成分の割合評価(PM, Ash, coke, 硫黄被毒など)
♦ 表面第1層のみの元素情報が得られる。
♦ XPS, TOF-SIMSより検出深さが浅い。
  ⇒  露出成分、被覆成分の正確な極表面分析が可能。

Pt触媒上への炭素堆積評価

石油化学系や排ガス触媒などのPt担持触媒



低温での使用により炭素堆積



再生処理によりPtが再び露出
Pt露出量に応じてピーク強度が増減

2元系PtAu触媒の露出元素評価

  

♦ 表面第一層の金属露出量に応じた信号強度が得られる。
♦ 単体の参照データ取得すれば、表面組成の定量が可能。

  ※分析データはいずれも、tascon GmbHより提供


カテゴリー

自動車, 電池, 環境, 材料・素材

分類

燃料電池, 排ガス・排ガス触媒, 金属・無機材料