有機溶媒中の超音波放電プラズマによる金属内包カーボンナノカプセルの作製

有机溶剂中超声放电等离子体制备金属包覆碳纳米胶囊

• 批准号: 17656243
• 负责人: 柴田 悦郎
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Tohoku University
• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17656243/
• 关键词: ナノ材料; プラズマプロセッシング; 超音波; カーボンナノカプセル; キャビテーション

申請者は、微細気泡よりなる超音波キャビテーション場では、絶縁性の有機溶媒中でも安定に低電力で放電プラズマが生起することを研究代表者は見出した。既にこのプロセスにより、有機分子の熱分解によるアモルファスカーボンナノ粒子の作製ならびにカーボンナノカプセルを作製する技術を開発している。本研究では、この安価で簡便なプロセスを用いて、形状ならびに粒径が揃った磁性金属内包カーボンナノカプセルを作製する。内包金属は鉄ならびにコバルトである。形態・構造評価、磁性体評価を行うことにより、耐酸化・耐食性に優れた、磁性材料ならび環境・エネルギー触媒の開発を目指す。本年度は、前年度に引き続き純鉄またはコバルト製の電極およびホーンチップを用いて純金属およびカーバイド内包カーボンナノカプセルを作製し、詳細なキャラクタリゼーションを行った。生成微粒子は、遠心分離回収後、酸処理により粗大不純物金属の除去を行い、キャラクタリゼーション用試料とした。さらに、不活性雰囲気下における熱処理(400,600,900℃)により、内包カーバイド粒子の金属粒子への変換を行った。例えば、鉄電極を用いた場合は炭化鉄内包、コバルト電極の場合は炭化コバルト内包のカーボンナノカプセルが生成するが、上記の熱処理により金属へ分解する。また、簡単な沈降分離によりφ20nmほどのカーボンナノカプセルを分粒することができた。さらに、過酸化水素による酸化法により、混入アモルファスカーボンの除去、ならびに沈降分離・磁力選別によるカーボンンナノカプセルの分粒を行った。

The applicant is interested in the development of micro-bubbles in the ultrasonic field and in the stability of organic solvents with low electric power. In this paper, the thermal decomposition of organic molecules and the preparation of organic particles are discussed. In this study, we found that the magnetic metal coating can be easily manufactured by using different shapes and particle sizes. The inner cladding metal is very thin. Evaluation of morphology and structure, evaluation of magnetic materials, optimization of acid resistance and food resistance, development of magnetic materials, environment and catalyst This year, compared with the previous year, the pure iron electrode system and the pure metal electrode system were used in the pure metal electrode system and the pure metal electrode system was used in the pure metal electrode system. After the generation of fine particles, the recovery of the solution by telecentric separation, the removal of coarse impurities by acid treatment, and the preparation of samples for purification Heat treatment (400, 600, 900 ℃) of the active and inactive particles For example, when iron electrode is used, it is carbonized iron inner package, and when it is used as a copper electrode, it is carbonized iron inner package. The heat treatment mentioned above is the decomposition of metal. For example, if you want to separate particles, you can separate them by 20nm. In addition, the acidification method for the removal of impurities, the separation of impurities, and the separation of particles by magnetic force are described.

项目成果

Synthesis of Fe-filled carbon nanocapsules by an electric plasma discharge in an ultrasonic cavitation field of liquid ethanol

• DOI: 10.1557/jmr.2006.0316
• 发表时间: 2006-10
• 期刊: Journal of Materials Research
• 影响因子: 2.7
• 作者: R. Sergiienko;E. Shibata;Z. Akase;Hiroyuki Suwa;D. Shindo;Takashi Nakamura

Carbon encapsulated iron carbide nanoparticles synthesized in ethanol by an electric plasma discharge in an ultrasonic cavitation field

• DOI: 10.1016/j.matchemphys.2005.08.064
• 发表时间: 2006-07-01
• 期刊: MATERIALS CHEMISTRY AND PHYSICS
• 影响因子: 4.6
• 作者: Sergiienko, Ruslan;Shibata, Etsuro;Shindo, Daisuke
• 通讯作者: Shindo, Daisuke