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低重力下における液中アーク放電によるカーボンナノ粒子形成に関する研究

低重力下埋弧放电形成碳纳米粒子的研究

基本信息

批准号：
17656032
负责人：
佐野紀彰
金额：
$ 2.18万
依托单位：
University of Hyogo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

落下塔施設を利用した微重力の環境で液中アーク放電によるカーボンナノ材料を合成するための装置を用いて単層カーボンナノチューブの合成実験を行った。同装置は落下カプセルに設置可能な形態にしており,微重力を感知すると所定時間の後に放電を開始するようになっており,放電時間を変えて実験できるようになっている。無重量研究センター(土岐市)において同装置を用いて,放電時間やカーボン,電極中の。ッケル濃度を変えた水中アーク実験を行った。実験により得た生成物の分析により,水中アーク放電場を無重力状態にすると,合成した単層カーボンナノチューブは比較的構造が揃い,また半導体性を持つナノチューブの濃度が増加することが分かった。この原因は,反応場の熱流動が安定する他,アークで生じる気泡径が大きくなることにより炭素蒸気の冷却が遅くなるからであると考えられる。ガス中アークを無重力状態にするとナノチューブの径が変化するという報告は過去にあるが,半導体性のナノチューブの濃度が変化するという報告は未だ無いので,今回の結果は新しい重要な知見である。また,それぞれの放電実験において発光分析も行い,放電で生じるラジカル種の解析のためのデータも採取した。さらに,放電実験において気泡の発生・成長め過程を高速度で画像データを採取し,反応機構の考察に用いた。気泡内の流動状態や気液界面付近におけるガス発生など,今まで観測されたことがない新しい現象が存在する可能性かおることがわかった。これらの解析は今進行中である。

The tower is designed to be used in the liquid environment. The same device can set the possible shape of the fall, and the microgravity can be sensed after the set time. The weightless research center (Toki City) is used in the same device, and the electrode is used in the same device.ッケル浓度を変えた水中アーク実験を行った。In the analysis of the products obtained, the concentration of the semiconductor in the water is increased due to the absence of gravity in the water and the formation of a single layer. The reason for this is that the heat flow of the reaction field is stable, and the bubble diameter is large. In the past, the concentration of semiconductors changed, but this time, the results were new and important. In addition to the above, the company also has the ability to analyze and analyze the situation. Today, the development and growth process of Li Guoli's bubble is taking place at a high speed, and the investigation of anti-bubble institutions is taking place. The flow state in the bubble and the liquid interface are close to each other. Now it is possible to detect the existence of new phenomena. The analysis of this is in progress.