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ヘテロ原子ドーピングしたグラファイトのチオフェン吸着

Thiophene adsorption on graphite doped with hetero atoms

下山 巖; 馬場 祐治; 関口 哲弘; 平尾 法恵*

Shimoyama, Iwao; Baba, Yuji; Sekiguchi, Tetsuhiro; Hirao, Norie*

$$pi$$共役系炭素はヘテロ原子をドーピングすることによって触媒機能を持つことが報告され注目を集めているが、ドーピングにより発現する機能性については未解明の領域が多い。そこでわれわれは脱硫に関するドーピング効果に注目した。活性炭を用いた脱硫はこれまでも精力的に研究されているが、ヘテロ原子ドーピング効果は十分調べられていない。チオフェン類は石油系燃料の主な難脱硫化合物の一つであり、本研究では$$pi$$共役系炭素のモデル物質であるグラファイトにP及びNドーピングを行い、チオフェンの吸着特性に対するドーピング効果を調べた。PCl$$_{3}$$もしくはN$$_{2}$$のイオン化により形成されるフラグメントイオンを3keVに加速し、グラファイトへ照射を行った。照射後試料を800$$^{circ}$$Cでアニールし、室温冷却後1$$times$$10$$^{-2}$$Paのチオフェンガスに1時間曝露した。比較のため、Ar$$^{+}$$イオン照射を行ったグラファイトについても比較を行った。放射光XPSによる測定の結果、Ar$$^{+}$$照射、及びNドーピングした試料ではチオフェンの吸着特性がほとんど変化しなかったが、Pドーピングを行った試料ではそれらの試料よりも10倍以上吸着能が向上することを初めて見いだした。

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