臨界流体を利用した新奇カーボンナノ構造の創成

点击翻译按钮获取中文摘要

今年度、二酸化炭素、ベンゼン、ジエチルエーテル、アセトン、エタン、キセノン、二酸化炭素/ベンゼン二元系流体の臨界状態を実現し、以下の成果を得た。1.臨界流体と紫外レーザーの相互作用による流体分子の分解と粒子生成これまでに、臨界点極近傍二酸化炭素に紫外レーザー(波長:213,266nm)を照射することにより、二酸化炭素が分解され炭素粒子が生成されることを示したが、今年度、レーザー照射中の酸素濃度測定を行い、実際に酸素が生成されていることを確認した。臨界点極近傍ベンゼンに紫外レーザー(波長:266nm)を照射することにより、ベンゼンが分解され、アモルファスカーボン、グラファイト、カーボンオニオン、カーボンコイルが生成されることを発見した。臨界点近傍二酸化炭素とベンゼンの二元系流体に紫外レーザー(波長:266nm)を照射することにより、アモルファス炭素薄膜が生成されることを発見した。また、直流電場を付与することにより、薄膜の厚さが均一となることがわかった。さらに、電極エッジに沿って針状アモルファスカーボンが成長することがわかった。さらに、臨界点近傍ジエチルエーテル、アセトンと紫外レーザーとの相互作用により、アモルファスカーボン、グラファイト、カーボンオニオンが生成されることがわかった。2.臨界流体とC_<60>結晶の相互作用によるクラスター生成これまでに、臨界点極近傍二酸化炭素、エタン、クセノン中にC_<60>結晶を放置することにより、C_<60>-ファイバー、C_<60>-ネットワーク、C_<60>-シート、C_<60>-ヘリックス、C_<60>-フラクタル構造が生成されることを発見したが、今年度、上記C_<60>-ファイバーに紫外線を照射することにより、C_<60>-ダイマー、C_<60>-トリマーを生成した。また、ベンゼンにC_<60>を分散させ、ベンゼンの臨界点に保持することにより、C_<60>-結晶が生成されることがわかった。