ナノ細孔中に物理吸着した酸素分子の直接観察
Inquiry number
SOL-0000001265
Beamline
BL02B2 (Powder Diffraction)
Scientific keywords
| A. Sample category | organic material |
|---|---|
| B. Sample category (detail) | solid-state crystal, organic material, crystal |
| C. Technique | X-ray diffraction |
| D. Technique (detail) | powder diffraction |
| E. Particular condition | low-T (~ liquid N2), Gas Adsorption |
| F. Photon energy | X-ray (4-40 keV) |
| G. Target information | structure analysis, crystal structure, function and structure, charge density |
Industrial keywords
| level 1---Application area | cell (battery), environment |
|---|---|
| level 2---Target | fuel cell, catalysis |
| level 3---Target (detail) | electric rod |
| level 4---Obtainable information | crystal structure, adsorption |
| level 5---Technique | diffraction |
Classification
A80.14 magnetic materials, A80.32 organic material, A80.40 environmental materials, A80.42 energy, resource, M10.20 powder diffraction
Body text
粉末回折法は 結晶構造を調べることのできる強力な手法です。この手法を用いることで、結晶性物質の 原子位置、格子定数などを決定することができます。また、放射光を利用することによって、構造パラメータだけではなく結合状態や価数といった物性の発現と密接に関連した電子密度レベルでの構造を明らかにすることも可能です。図に示すのは、 酸素ガス吸着下で金属錯体について測定した回折データを解析して得られた電子密度分布です。この結果から、金属錯体の規則正しく並んだナノメートルサイズの細孔の一つ一つに、酸素分子（赤）が一列に並んでいることががわかりました。
図 酸素分子を吸着していない状態（上）と吸着した状態（下）の電子密度分布
[ R. Kitaura, S. Kitagawa, Y. Kubota, T. C. Kobayashi, K. Kindo, Y. Mita, A. Matsuo, M. Kobayashi, H.-C. Chang, T. C. Ozawa, M. Suzuki, M. Sakata and M. Takata, Science 298, 2358-2361 (2002), Fig. 3,
©2002 American Association for the Advancement of Science ]
Source of the figure
Original paper/Journal article
Journal title
Science, 298 (2002) 2358.
Figure No.
3
Technique
放射光を用いた粉末回折法は、結晶構造を調べられる強力な測定方法です。この方法は、物質にガスを吸着した状態でも適用でき、ガス吸着下での結晶構造に関する情報を得ることができます。
図 ガス吸着下粉末回折装置
Source of the figure
Original paper/Journal article
Journal title
SPring-8 利用者情報, 8 (2003) 406.
Figure No.
2
Required time for experimental setup
1 shift(s)
Instruments
| Instrument | Purpose | Performance |
|---|---|---|
| 大型デバイシェラーカメラ | 粉末結晶構造解析 | カメラ半径：286.48mm, 温度：15-1000K |
References
| Document name |
|---|
| R. Kitaura et al., Science, 298 (2002) 2358. |
Related experimental techniques
単結晶構造解析
Questionnaire
The measurement was possible only in SPring-8. Impossible or very difficult in other facilities.
This solution is an application of a main instrument of the beamline.
With user's own instruments.
Ease of measurement
With a great skill
Ease of analysis
Middle
How many shifts were needed for taking whole data in the figure?
Four-nine shifts