金超微粒子表面の触媒機能発現メカニズムの解明

金は化学的に極めて安定な物質として知られていますが、粒子径が5nm以下の超微粒子になり酸化チタンの上に担持されますと、低温でも高い活性を有する触媒となることが知られています。このような金の表面物性の著しいサイズ依存性、及び酸化チタンとの接合界面の化学反応性を解明するために、金超微粒子の最表面や接合界面の構造を超電子顕微鏡を用いて解明しています。これまでに得られた結果では、微粒子は14面体構造を形成する場合が多く、結晶面の交わる稜には原子欠損構造がみられること、最表面では本来の構造と違う原子配列が形成されている場合があることなどが明らかにされていますが、どの特徴が触媒活性と密接な関係にあるのか分かっていません。私たちは観察された構造を用いて第1原理計算を行うことで両者の関係を明らかにし、触媒機能発現のメカニズムを探る研究を行っています。