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木質の焼成・焼結によるフラーレンの創製

通过烧制和烧结木材制造富勒烯

基本信息

批准号：
11760126
负责人：
畑俊充
金额：
$ 1.54万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至 2000
项目状态：
已结题

项目摘要

700℃で炭化したスギ木炭中に形成された微細構造を、様々な電子顕微鏡で直接観察して解析する事に重点をおいた。スギを小型電気炉で炭化し(目標温度700℃、昇温速度10℃/min、保持時間1hr、窒素ガス雰囲気下)、原料とした。得られたスギ木炭を、微粉末試料法(乳鉢ですりつぶしてからイソプロパノール・アルコールと混ぜた後、TEM用グリッド上に滴下させる方法)と超薄切片試料法(エポキシ樹脂で処理した後、ミクロトームで超薄切片を作製する方法)とで、電子顕微鏡観察用試料を調製した。以上の方法で得た試料を、電子エネルギー損失分光法装置およびGatanイメージングフィルターといったデジタル分析機器を備えた透過型電子顕微鏡(TEM)、高解像度透過型電子顕微鏡(HRTEM)および高解像度走査型顕微鏡(HRSEM)で観察した。微粉末試料を電子顕微鏡で観察した結果、オニオン状炭素粒体、ダイヤモンド構造、微細空隙のような微細構造が観察された。HRTEM観察によって、オニオン状炭素粒体を観察したが、これは既に平成11年度の科学研究費補助金実績報告書で示した。今回見出したダイヤモンド構造および微細空隙は、初めての発見であり、速報としてJournal of Wood Scienceに投稿中である。HRTEMによる観察で、ダイヤモンド構造を発見したが、回折パターンから[110]面におけるダイヤモンド構造であると確認した。500〜800℃の温度域では、特に水熱条件下において木炭などの難黒鉛化炭素は、様々な形態の炭素構造(フラーレン、カーボンナノチューブ、カーボンナノセルなど)が形成されることが明らかになりつつある。今後、木炭の構造解析の立場から、こうしたナノ炭素構造体の形成機構を検討するつもりである。

700℃ charring in the formation of fine structure, electron microscope direct observation and analysis of key issues Carbonization in small electric furnace (target temperature 700℃, heating rate 10℃/min, holding time 1hr, temperature), raw materials The preparation of samples for electron microscopy is carried out by the following methods: charcoal, micropowder sample method (method of dropping samples on the surface of a mortar after mixing), ultra-thin section sample method (method of preparing ultra-thin sections after resin treatment) and micropowder sample method. The above methods were used to obtain samples, electron loss spectroscopy equipment, and Gatan optical analyzer. Transmission electron micromirrors (TEM), high resolution transmission electron micromirrors (HRTEM), and high resolution scanning electron micromirrors (HRSEM) were used to detect samples. Micropowder samples were observed by electron microscopy, and carbon particles, fine structures, and fine voids were observed. HRTEM's annual report on scientific research grants for the year 2011 is presented. This article is published in the Journal of Wood Science. HRTEM observation, detection, and identification of the structure of the surface In the temperature range of 500 ~ 800℃, under special hydrothermal conditions, the carbon structure with different morphology (white, black, black) is formed. From now on, the position of charcoal structure analysis will be discussed.