ナノ空間を反応場としたナノ構造炭素の合成

使用纳米空间作为反应场合成纳米结构碳

• 批准号: 18656232
• 负责人: 三浦 孝一
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18656232/
• 关键词: 新規反応場; ナノリアクター

本研究では、ナノ空間を一種のリアクターとして利用することでバルクでは生成できない新規な構造のナノカーボンの創成を目的としている。昨年度は、ナノ空間として多孔体の細孔を、炭素源として揮発性の有機物を使用し、高圧下で迅速に熱分解することで、細孔空間に制約を受けた大きさの、特異な構造のナノカーボンを生成できることを明らかにした。生成したカーボンは大きさ1〜3nmで2、3層のグラフェンシートよりなる構造の炭素であり、バルクで生成する炭素とは大きさも構造も大きく異なることが分かった。今年度は、細孔構造の異なる数種の多孔体に異なる条件で炭素源であるアントラセンを吸着させ高圧で迅速熱分解を実施し、細孔構造や吸着量がナノ構造炭素の大きさ、構造に与える影響を詳細に検討した。多孔体としてアルミナやゼオライトを用い、アントラセンの吸着量を変えることで、2〜8nmの大きさを持つナノカーボンを製造することができた。また、吸着量が増加するとアントラセンは大きな細孔に吸着し、生成カーボンの大きさも大きくなることが分かった。さらに、吸着量が少ないときは生成カーボンがアモルファス状であったのに対し、吸着量が増加するにつれて、結晶化が進み、グラフェンシートが多数重なったものが多く生成することが分かった。多孔体種の影響を調べたところ、細孔の比較的小さなアルミナやゼオライトでは8nm以下の、細孔の比較的大きなアルミナでは50nm以下のナノカーボンを製造することができた。以上のことから、吸着量と多孔体種を変えることによって、ナノ炭素の大きさを制御できる可能性が示唆された。

This study is a kind of space exploration and utilization. It is a new way to construct space. In the past year, the use of porous materials, carbon sources, and volatile organic materials, and the rapid thermal decomposition of porous materials under high pressure have been restricted by the large size of porous materials and the formation of special structures. The carbon structure of 2 or 3 layers is 1 ~ 3nm in diameter, and the carbon structure of 2 or 3 layers is 1 ~ 3 nm in diameter. This year, the influence of pore structure on carbon source, adsorption, high pressure, rapid thermal decomposition, pore structure and adsorption capacity on the structure of porous materials is discussed in detail. The porosity of the porous body can be changed from 2 nm to 8 nm, and the absorption can be changed from 2 nm to 8 nm. The amount of adsorption increases, and the amount of adsorption increases. In addition, the adsorption amount is reduced, the adsorption amount is increased, the crystallization is advanced, and the adsorption amount is increased. The influence of porous species is adjusted to the small size of pores below 8nm and the large size of pores below 50nm. The possibility of controlling the adsorption capacity and porous species of carbon is demonstrated.