不均一触媒の計算化学

CO2還元はいわゆるC1 chemistry (シーワン化学)の一種です。今後石油がなくなった後での化学品原料としてC1化学が重要になることは間違いないでしょう。と思って最新の参考書を買いましたがいい値段でした。 https://www.amazon.co.jp/dp/B09QJDTDYT 著者は中国の学者ですが、中国は昔から石炭液化をやっていたのでC1化学は得意です。私があまり勉強していない分野なので、目からうろこのところがいろいろあります。1700ページあるので、しばらく楽しめそうです。図書館にも入れるように頼んでおきましたが、入るにしても時間がかかると思います。 さて、昨日の電流によるC…

CO2電気化学還元にはAgナノ粒子を使う

昨日紹介した3M社の電気化学的CO2還元(COをつくる)は、電解液に硫酸とイオン液体、陰極(CO2を還元する側)に銀ナノ粒子、陽極(酸素発生側)に白金ナノ粒子を使っています。 CO2は水素結合を作るような官能基(アミンなど)があると良く溶けますが、硫酸を使っているのが斬新です。硫酸にはCO2が溶けにくいので溶かすためにイオン液体を使っているのかもしれません。 Agを触媒に使っているのが面白いです。明日紹介する参考書でAgを触媒に使う例がないか調べましたが、CO2の水素添加に使っている文献が1つあるだけで、それほどありふれた反応ではないようです。 還元側で使っているので銀ナノ粒子は溶けたりはして…

世界の研究所:米3M社

今週は、CO2の電気化学的還元について解説しようと思います。いずれ化石燃料(石油、天然ガス、石炭)は無くなります。これらはエネルギー源としてだけではなく化学品の原料として重要です。 CO2から炭化水素等の化合物をどうやって作るか、勉強しています。今週は、水素等の還元剤を用いるのではなく電気で直接還元する技術を主に見ていきたいです。 注目すべき論文としてちょっと古いですが、3M(スリーエム)社の下記が有名です。これについては2021年8月26日(※)にちょっと紹介していますが、詳細は説明していませんでした。 https://www.science.org/doi/10.1126/science.…

トランスは磁性体を使用する

トランスはコイルが組み合わさってできていると昨日言いましたが、実際のトランスでは、コイルは磁性体に巻き付けてあります。その理由は、磁性体があると同じ電流で磁束を大きくできるためです。その比例定数を透磁率と言います。 透磁率は物質によって大きく異なり、真空の値を1とした「比透磁率」はトランスで使われるものは1000以上あります。 50Hz,60Hzで使われるトランスにはSiを数%混ぜたFeからできている「電磁鋼板(でんじこうはん)」を積層したものが使われます。透磁率が大きい電磁鋼板の作り方にはノウハウがあり、数年前に国際的産業スパイ事件がありました。 なぜ薄い鉄板を積層して作るかというと、電磁誘…

水の粘性は温度に依存し、10℃は40℃の2倍

高速気流を考える前に粘性について復習しましょう。粘性(粘度ともいう)単位はPa・sです。物体が流体中で動いたときに速度に比例した力が働きますが、その比例定数です。 https://d-engineer.com/fluid/nendo.html 日本ではポアズ(ポイズとも。人名 Jean Poiseuille[1797-1869] の前半分。記号P)という単位をみることが多いです。 1Pa・s=10Pです。0.01 P=1 cP(センチポアズ)もよく使います。20℃の水の粘性が1cPです。面白いのは、水の粘性が温度にかなり依存することです。 https://mterm-pro.com/visco…

52番元素 テルル

Telluride村の名前の由来は、gold telluride (AuTe2)という金の鉱物でした。金や銀など11属元素は16族元素(カルコゲン chalcogenという。硫黄、セレン、テルル)と親和性が高く、化合物を作ります。 銀器は大気中で黒ずんできますが、これは大気中の硫黄を含む分子と化合して表面にAg2Sができるためです。なぜ親和性が高いかについてはいろいろな説明ができます。一つは電気陰性度からで、Cu1.9,Ag1.9,Au2.4,S2.5,Se2.4,Te2.1とよく似ていることから説明されます。無機化学におけるケテラーの三角形 https://solid-mater.com/e…

Telluride村の名前の由来

Telluride村は1878年に作られたそうです。名前の由来は、同じコロラド州で発見された gold telluride (AuTe2)鉱物だそうです。 https://en.wikipedia.org/wiki/Telluride,_Colorado 金も出たそうですが(1875年発見)、AuTe2はここからは産出されませんでした。亜鉛、鉛、銅、銀がとれたそうです。現在はスキーリゾートです。最初のリフトは1972年に建設されたので、比較的新しいですね。 telluride.comという名前のサイトをみつけて興味を持ちました。日本語のページもあります。 https://www.telluri…

フォトレジストの歴史と今後

フォトレジストの歴史は下記が詳しいです。日本は先行の欧米を追いかけるところから始めていることがわかります。 https://www.shmj.or.jp/museum2010/exhibi2420.html https://www.shmj.or.jp/museum2010/exhibi2437.html 欧米はフォトレジストは大会社の一部門で、会社の合併などに伴って統合されています。日本は化学メーカーが600社あることから分かるように、「小さな池のガリバー」が多く、フォトレジストも専業が多いです。 専業だとベンチャーと同じで生き残りに必死になるのでビジネスが国際化し、筋肉質・効率的な場合もあ…

Gate All Around FETは超格子の片方をエッチングして作る

半導体プロセスについては、東京エレクトロンのサイトに参考になる解説がたくさんあります。 https://www.tel.co.jp/museum/magazine/report/202311_02/?section=3 「3nmプロセス」などは、配線の間隔が3nmではなくて、平面に作ったら3nm相当の密度でトランジスタが配置されている、 ということのようです。実際の寸法はEUVの波長程度です。3次元的に積むことによって小さくしています。 Nanosheet FETやGate All Around FETというようですが、SiとSiGeをエピタキシャル成長で交互に3周期くらい積んで、 SiGeが…

半導体微細加工の解説サイト

半導体微細加工について参考になるサイトがようやく見つかりました。明日の講義に図や動画が欲しかったので助かりました。 https://semiengineering.com/ 広告があまりないこのサイトがどうやって収益を上げているのか不思議ですが、SPONSORSがたくさんあり資金をもらっているのかもしれません。求人のページにたくさん載っているので、そこで収益があるかもしれません。 全てのページが英語か簡体中国語の選択になっているのがまた不思議です。中の人は米国シリコンバレーのようですが、大丈夫でしょうか。 DUV(deep ultraviolet 深紫外線, 通常はArFエキシマレーザーの波長…