Dynamic structural change of Pd particles on LaFeO under redox atmosphere and CO/NO catalytic reaction studied by dispersive XAFS

分散型XAFSで観測した酸化還元雰囲気下及びCO-NO触媒反応時のランタン鉄酸化物上のPd微粒子の動的構造変化

松村 大樹   ; 岡島 由佳; 西畑 保雄; 水木 純一郎; 谷口 昌司*; 上西 真里*; 田中 裕久*

Matsumura, Daiju; Okajima, Yuka; Nishihata, Yasuo; Mizuki, Junichiro; Taniguchi, Masashi*; Uenishi, Mari*; Tanaka, Hirohisa*

ランタン鉄酸化物上のパラジウム金属微粒子は、担体であるランタン鉄酸化物とパラジウム粒子が酸化雰囲気下において複合酸化物を形成することにより、酸化還元サイクルを多く繰り返しても金属粒子の粒径がさほど大きくならないことが知られている。われわれはPd金属微粒子の動的構造変化を、酸化還元雰囲気変化及びCO-NO触媒反応という条件の下、分散型XAFS光学系において直接観測した。実験の結果、ランタン鉄酸化物上のPd原子は、還元雰囲気時の金属微粒子への変化においてはアルミナ上のものと変わらない反応速度を示す一方、酸化雰囲気下における酸化物への構造変化においては一段階の速やかな構造変化を示し、二段階のゆっくりとした構造変化を示すアルミナ上の微粒子とは大きく異なることがわかった。また、CO-NO触媒反応時においても、多くの違いを観測した。

Pd/LaFeO is known to keep the metal particle size small even after the long time redox processes because Pd atoms make complex oxide with LaFeO perovskite-type crystal under the oxidative atmosphere. We observed the local structure of Pd atoms by dispersive optics from the viewpoint of dynamical structure change of Pd during metal-oxide change and CO-NO catalytic reaction. It was recognized that, under the reductive atmosphere, Pd atoms show similar speed of movement from oxide to metal state both on LaFeO and AlO. However, under the oxidative atmosphere, Pd atoms on LaFeO show faster movement from metal to oxide state with single reaction step than those on AlO with two-step oxidation. In addition, many differences in structure and shape between Pd particles on LaFeO and AlO are observed.