An IRS Study on the Adsorption of Carbonmonoxide on Silica Supported Ni-Cu Alloys

We have investigated the infrared spectra for CO adsorbed on silica supported nickel(Ni-Si$O_2$), silica supported copper(Cu-Si$O_2$), silica supported nickel-copper alloys(Ni/Cu-Si$O_2$) of several compositions with varying CO pressures(0.2 $torr{\sim}$50 torr) at room temperature and on pumping to vacumn at room temperature within the frequency range of 1500 $cm^{-1}{\sim}2500\;cm^{-1}$. Four bands(2059.6 $cm^{-1},\;{\sim}$2036.5 $cm^{-1},\;{\sim}$ 1868.7 $cm^{-1},\;{\sim}$ 1697.1 $cm^{-1}$) were observed for Ni-Si$O_2$, two bands($\sim$2115.5 $cm^{-1},\;{\sim}$1743.0 $cm^{-1}$) were observed for Cu-Si$O_2$ and five bands(${\sim}2123.2\;cm^{-1}$, 2059.6 $cm^{-1},\;{\sim}$2036.4 $cm^{-1},\;{\sim}$1899.5 $cm^{-1},\;{\sim}$1697.1 $cm^{-1}$) were observed for Ni/Cu-Si$O_2$. These absorption bands correspond with those of the previous reports approximately. The bands below 1800 $cm^{-1}$ were only observed with Ni metal or Ni/Cu alloy crystal plane containing step at room temperature and the ${\sim}1697.1\;cm^{-1}$ bands observed with Ni-Si$O_2$ and Ni/Cu-Si$O_2$ may be ascribed to CO molecule adsorbed on the adsorption sites near step. The bands below 2000 $cm^{-1}$ were rarely observed with Cu metal crystal plane at room temperature and the 1743.0 $cm^{-1}$ bands may be ascribed to CO molecule adsorbed on the adsorption sites near step. The band shifts of adsorbed CO with varing Cu contents from 0 to 0.5 mole fraction at the same CO pressure or at the same pumping time to vacumn were below 21 $cm^{-1}$. and comparatively small than those with other ⅠB metal addition. It may means ligand effect of Cu d electron is small.

실리카 지지 니켈-구리 합금에서 일산화탄소의 흡착에 관한 IRS 연구

실리카지지 니켈(Ni-Si$O_2$), 실리카지지 구리(Cu-Si$O_2$), 몇가지 조성의 실리카지지 니켈과 구리의 합금(Ni/Cu-Si$O_2$)을 실온에서 일산화탄소(CO)의 압력을 넓은 범위에서 변화시키면서(0.2 $torr{\sim}$50 torr) 흡착된 CO의 적외선 스펙트럼을 1500 $cm^{-1}{\sim}2500\;cm^{-1}$ 범위에서 관찰했고 실온에서 진공탈착시키면서 흡착된 CO의 적외선 스펙트럼을 관찰했다. Ni-Si$O_2$에 CO를 흡착시켰을 때 2059.6 $cm^{-1},\;{\sim}$2036.5 $cm^{-1},\;{\sim}$1868.7 $cm^{-1},\;{\sim}$1697.1 $cm^{-1}$의 네 흡수띠가 관찰되었고, Cu-Si$O_2$에 일산화탄소를 흡착시켰을 때 $\sim$2115.5 $cm^{-1},\;{\sim}$1743.0 $cm^{-1}$ 두 흡수띠가 관찰되었으며, Ni/Cu-Si$O_2$에서는 ${\sim}2123.2\;cm^{-1}$, 2059.6 $cm^{-1},\;{\sim}$2036.4 $cm^{-1},\;{\sim}$1899.5 $cm^{-1},\;{\sim}$1697.1 $cm^{-1}$에 다섯 흡수띠가 관찰되었다. Ni/Cu-Si$O_2$, Cu-Si$O_2$, Ni/Cu-Si$O_2$에서 CO를 흡착시켰을 때 관찰된 흡수스펙트럼은 이전의 보고와 근사적으로 일치한다. 1800 $cm^{-1}$ 이하의 흡수띠는 Ni이나 Ni/Cu 합금의 스텦이 있는 결정표면에서 관찰된 바 있는데 Ni-Si$O_2$, Ni/Cu-Si$O_2$를 실온에서 CO를 흡착시켰을 때 나타나는 ${\sim}1697.1\;cm^{-1}$ 흡수띠는 Ni이나 Ni/Cu 합금 표면에서 스텦에 인접한 흡착자리에 흡착한 CO에 기인한 흡수띠로 제시할 수 있다. Cu-Si$O_2$ 시료를 실온에서 CO를 흡착시켰을 때 Cu 결정표면에서 2000 $cm^{-1}$ 이하의 흡수띠가 관찰되는 경우는 드문데 1743.0 $cm^{-1}$ 흡수띠는 Cu 표면의 스텦에 인접한 흡착자리에 흡착한 CO에 기인한 흡수띠로 제시할 수 있다. Ni/Cu-Si$O_2$에서 Cu의 함량이 몰분율 0.5까지 변함에 따라 같은 CO 압력 또는 같은 진공탈착시간에서 흡수띠의 위치가 21 $cm^{-1}$ 이하로 다른 ⅠB 금속을 첨가했을 때보다 작게 변하는데 Cu d 전자의 리간드 효과가 작은 현상에 기인한 것으로 볼 수 있다.