多種機能を持つモニタリング材料を目指した希土類炭化物内包カーボンカプセルの開発

开发含稀土碳化物的碳胶囊，旨在监测多功能材料

• 批准号: 19656175
• 负责人: 佐藤 義倫
• 金额: $ 2.11万
• 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: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19656175/
• 关键词: 新機能材料; 希土類炭化物内包カーボンカプセル; モニタリング材料

金属内包カーボンナノカプセル(Metal-Encapsulated Carbon Nanocapsules : MECNCs)は、金属を内包したカプセル状のグラフェンシートを幾重にも重ねた構造をしており、その大きさは100nm程度で、MRIの造影剤、CTの造影剤などの生体内でのモニタリング剤として可能性を秘めた材料である。本年度はGdC_2@CNCsを含むススから、燃焼酸化と沈降分離を行い、GdC_2@CNCsを精製し、MRI造影剤としての特性評価を行った。試料は2.0mLのネジロガラス容器に、所定の濃度(0.1〜10ppm)の寒天を調製し、MRIに投入して各濃度の試料の横断面の像(T1強調画像)と信号(RF波)の減衰時間を測定した。その結果、すべての濃度からのシグナルはコントロール(単なる寒天)と同程度であることから、GdC_2@CNCsはMRI造影剤として機能しないことがわかった。一方、発想の転換で、カプセルに内包している希土類金属が持つ特性X線を利用できないかと考えた。CTの造影剤のヨウ素はK吸収端のエネルギーである33.18keVより大きいエネルギーのX線に対して吸収係数が飛躍的に上昇する。従って、33.18keVより僅かに大きいエネルギーを持つランタンの特性X線を発生させるX線ターゲットを使用することができれば、ヨード造影剤の造影効果を引き出すことができる。そこで、X線ターゲット用のLaC_2@CNCs固化体を作製した。LaB_6をバインダーとして、LaC_2@CNCsと混合し、放電プラズマ放電法で焼結して固化体を作製した。通常、LaB_6だけで焼結すると割れてしまうが、50wt%のLaC_2@CNCが含まれるLaC_2@CNC/LaB_6は3点曲げ強度224 MPa、比体積抵抗3.12×10^<-4>Ωcmであり、比較として作製したグラファイトをベースにしたgraphite/LaB_6よりも値が大きかった。さらに、LaC_2@CNCsにはLaが含まれているため、単位面積当たりから発生するLaの特性X線量が多いことが明らかになり、LaC_2@CNC/LaB_6がX線ターゲット材料として有効であることを見出した。

Metal-Encapsulated Carbon Nanocapsules: は MECNCs), metal を し た カ プ セ ル shape の グ ラ フ ェ ン シ ー ト を several heavy に も heavy ね た tectonic を し て お り, そ の big き さ は degree of 100 nm の で, MRI imaging の tonic, CT angiography tonic な ど の born in vivo で の モ ニ タ リ ン グ tonic と し て possibility を secret め た material で あ る. This year は GdC_2 @ CNCs を containing む ス ス か ら 焼 acidification と sink and separation line を い, GdC_2 @ CNCs を refined し, MRI imaging tonic と し て の characteristics evaluation 価 を line っ た. 2.0 mL sample は の ネ ジ ロ ガ ラ ス container に, の prescribed concentration (0.1 ~ 10 PPM) の sees を modulation し, MRI に investment し の て each concentration sample の cross-sectional の like (T1 emphasizes the portrait) と signal wave (RF) の damping time を determination し た. そ の results, す べ て の concentration か ら の シ グ ナ ル は コ ン ト ロ ー ル (単 な る) sees と with degree で あ る こ と か ら, GdC_2 @ CNCs は MRI imaging tonic と し て function し な い こ と が わ か っ た. Side, 発 think の planning in で, カ プ セ ル に insourcing し て い る greek-turkish metals が utilizing つ characteristic X-ray を で き な い か と exam え た. の CT angiography tonic の ヨ ウ element は K suction 収 の エ ネ ル ギ ー で あ る 33.18 keV よ り big き い エ ネ ル ギ ー の X-ray に し seaborne て 収 absorption coefficient が leap に rising す る. 従 っ て, 33.18 keV よ り only か に big き い エ ネ ル ギ ー を hold つ ラ ン タ ン の characteristic X-ray を 発 raw さ せ る X-ray タ ー ゲ ッ ト を use す る こ と が で き れ ば, ヨ ー ド imaging tonic の imaging services fruit を lead き out す こ と が で き る. そ タ で で, X-ray タ そ ゲット ゲット are used to make た with <s:1> LaC_2@CNCs solidified body を. LaB_6 を バ イ ン ダ ー と し て, LaC_2 @ CNCs と mixed し, discharge プ ラ ズ マ discharge method で 焼 knot し て solidified body を cropping し た. Usually, LaB_6 だ け で 焼 knot す る と cut れ て し ま う が, 50 wt % の LaC_2 @ CNC が containing ま れ る LaC_2 @ CNC/LaB_6 は 3 げ strength of 224 MPa, volume resistance than 3.12 * 10 ^ < - > 4 Ω cm で あ り, comparative と し て cropping し た グ ラ フ ァ イ ト を ベ ー ス に し た graphite/LaB_6 よ り も numerical が big き か っ た. さ ら に, LaC_2 @ CNCs に は La が containing ま れ て い る た め, 単 area when た り か ら 発 raw す る La の characteristic X-ray quantity more than が い こ と が Ming ら か に な り, LaC_2 @ CNC/LaB_6 が X-ray タ ー ゲ ッ ト material と し て have sharper で あ る こ と を shows し た.

项目成果

Solidification of Lanthanum Carbide-Encapsulating Carbon Nanocapsule /LaB_6 composites

碳化镧封装碳纳米胶囊/LaB_6复合材料的固化

• 发表时间: 2008
• 作者: Yoshinori Sato

Efficient synthesis of gadolinium carbide encapsulating carbon nanocapsules

碳化钆包裹碳纳米胶囊的高效合成

• 发表时间: 2007
• 期刊: AIP Conference Proceedings 898
• 作者: 筆井晃正;川村みどり;阿部良夫;佐々木克孝;Ippei Waki
• 通讯作者: Ippei Waki

The purity and thermal stability in air of metal-encapsulating carbon nanocapsules (MECNCs)

金属封装碳纳米胶囊（MECNC）的纯度和空气中的热稳定性

• 发表时间: 2007
• 期刊: Fullerenes, Nanotubes and Carbon Nanostructures 15
• 作者: Uo M.;Akasaka T.;Watari F.;他4名
• 通讯作者: 他4名

Solidification of Lanthanum Carbide-encapsulating Carbon Nanocapsules

包覆碳化镧的碳纳米胶囊的固化

• 发表时间: 2007
• 作者: Ippei Waki;et. al.
• 通讯作者: et. al.

Preparation and characterization of lanthanum carbide encapsulated carbon nanocansule / lanthanum hexaboride nanocomnosites

碳化镧封装碳纳米管/六硼化镧纳米复合材料的制备及表征

• 发表时间: 2009
• 期刊: Materials Letters 63
• 作者: M. Namura;I. Waki;Y. Sato;et.al.
• 通讯作者: et.al.