分子レベルで見た触媒の働き　反応はなぜ速く進むのか

ブンシレベルデミタショクバイノハタラキハンノウハナゼハヤクススムノカ

著：松本　吉泰

化学反応には触媒が必要であるということは、化学を学んだ人なら誰でも知っていることです。では、なぜ触媒は、触媒としての働きをするのでしょうか?　それを解き明かすには、触媒の表面で起こっていることを、分子レベルで調べる必要があります。本書は最新の表面科学の研究で明らかになったミクロでダイナミックな触媒の働きを、高校化学のレベルの化学の知識で、興味深くかつ分かり易く解説します。

　透明な液体の過酸化水素水に二酸化マンガンの真っ黒な粉を入れると、ブクブクと酸素の泡が発生した。多くの人にとって、触媒との出会いはこの実験だったと思います。化学を学んだ人にとっては、触媒の重要性は言うまでもないでしょう。化学反応を進めるためには、触媒はほぼ必須です。
　では、なぜ触媒は「触媒の働き」を示すのでしょうか？
　本書は、最新の表面科学によって明らかにされつつある「触媒の働く仕組み」を、やさしく興味深く解説します。

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はじめに
第１章　触媒と表面科学
　　　1.1　1909年7月2日、カールスルーエ工科大学にて
　　　1.2　20世紀初頭の食糧危機
　　　1.3　ハーバー-ボッシュ法　
　　　1.4　不均一触媒反応
　　　1.5　表面科学の幕開け
第２章　触媒とは
　　　2.1　化学反応はどの方向に進むか
　　　2.2　化学反応の速度
　　　2.3　律速段階
　　　2.4　触媒作用
第３章　表面科学の戦略
　　　3.1　触媒反応の分子レベルでの理解に向けて
　　　3.2　悪魔が作った表面
　　　3.3　表面科学の戦略
　　　3.4　アンモニア合成反応のメカニズム
　　　3.5　過ぎたるは及ばざるがごとし
　　　3.6　触媒における元素戦略
第４章　固体表面における分子の動き
　　　4.1　吸着と離脱
　　　4.2　表面反応
　　　4.3　実時間で表面上の分子の動きを見る
第５章　触媒研究の最前線
　　　5.1　触媒というブラックボックス
　　　5.2　表面科学と触媒との間の深い溝
　　　5.3　高圧下での表面の構造
　　　5.4　高圧下での表面反応
　　　5.5　マテリアルギャップの克服に向けて
第６章　未来を担う触媒へ
　　　6.1　21世紀の人類が直面する問題：エネルギー危機　
　　　6.2　太陽光の利用
　　　6.3　そして人工光合成へ　247
おわりに