炭素ナノ空間で発現する特異な電子・磁気機能物質

在碳纳米空间开发的独特电子和磁性功能材料

• 批准号: 19051006
• 负责人: 榎 敏明
• 金额: $ 23.04万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 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-19051006/
• 关键词: ナノグラフェン; 磁性; 磁気機能; ナノ炭素; π電子; ナノポア; 多孔性炭素; 電荷移動力

ナノグラファイトの3次元無秩序ネットワークからなる多孔性炭素、活性炭素繊維を用い以下の実験を行った。(1)活性炭素繊維ナノポアへのHCl、HNO_3の吸着に伴うエッジ状態スピンの挙動の変化を調べた。酸化力のないHClの吸着では、吸着によって凝集したHCl分子の機械的な力でナノグラファイトが押しつぶされ、エッジ状態スピン間に強い反強磁性相互作用が働くことが明らかとなった。酸化力のある濃HNO_3の吸着では、最初、HNO_3分子はナノグラファイト最表面のナノグラフェンに吸着して電荷移動相互作用をし、次のステップでは、ナノグラフェン・シート間にHNO_3は入り込んで電荷移動を行う。その結果、HNO_3吸着に伴う2段階のエッジ状態スピン濃度の変化が観測された。薄HNO_3の吸着では最初ナノグラファイト最表面のナノグラフェンとの電荷移動が起こり、その後、共存する水分子によりHNO_3はブロックされてナノグラフェン層間には入り込むことができず、HCl同様にナノボアへの凝集分子(HNO_3,H_2O)による機械的な力が磁性の変化をもたらすことが明らかとなった。(2)端をスルホン化したナノグラフェンからなる活性炭素繊維を作製し、水吸着の吸着等温線と磁化率の測定を行った。スルホン化ナノグラファイト系では、無処理ナノグラファイトに比べて、水吸着は低蒸気圧から進行し、明確な水吸着の閾蒸気圧は確認できなかった。磁化率から求めた磁気モーメントは水吸着により減少することが明らかとなった。この減少は無処理ナノグラファイト系に比べ、はるかに大きく、スルホン化によって端の親水性が増加したものと思われる。

3-D random generation of porous carbon and activated carbon (1)The adsorption of HCl and HNO_3 in activated carbon can be adjusted by the reaction of activated carbon with HCl and HNO_3. Acidification force of HCl adsorption, adsorption, aggregation, mechanical force of HCl molecules, strong antiferromagnetic interaction between the two states. The adsorption of HNO_3 on the surface of HNO_3 molecule is mainly due to charge transfer interaction. The results show that HNO_3 sorption is accompanied by a two-stage change in state and concentration. The adsorption of HNO_3 on the surface of thin film is initiated by charge transfer, then blue-shifted by HNO_3 molecules. (2)The preparation of activated carbon and the determination of its magnetic susceptibility by adsorption isotherm of water were carried out. The water adsorption process is carried out under low vapor pressure, and the threshold vapor pressure of water adsorption is confirmed. Magnetic susceptibility is determined by the absorption of water. This is a reduction in the water quality of the soil, the water quality of the soil and the water quality of the soil.

项目成果

Edge State and Unconventional Magnetic Properties of Nanographite

纳米石墨的边缘态和非常规磁性能

• 发表时间: 2007
• 作者: Kouichi;Okada・Frederic;Marion-Poll・Teiichi;Tanimura;Kazuyuki Takai;Toshiaki Enoki;K. Takai et. al.;K Sugihara et. al.;K Takahara et. al.;榎敏明;榎敏明;小林陽介;Toshiaki Enoki;榎 敏明
• 通讯作者: 榎 敏明

ナノカーボンハンドブック

纳米碳手册

• 发表时间: 2007
• 作者: 宮澤薫一;他多数共著
• 通讯作者: 他多数共著

グラファイトのジグザグ端とアームチェア端のSTM/STS観察

石墨之字形边缘和扶手椅边缘的STM/STS观察

• 发表时间: 2007
• 期刊: 炭素 228
• 作者: Kouichi;Okada・Frederic;Marion-Poll・Teiichi;Tanimura;Kazuyuki Takai;Toshiaki Enoki;K. Takai et. al.;K Sugihara et. al.;K Takahara et. al.;榎敏明;榎敏明;小林陽介
• 通讯作者: 小林陽介

Nanographene and its Unconventional Electronic and Magnetic Properties

纳米石墨烯及其非常规电子和磁性特性

• 发表时间: 2008
• 作者: Ohya;T.;et.al.;西山宣正;T. Enoki
• 通讯作者: T. Enoki

Magnetic Potassium Clusters in nanographite-Based Nanoporous System

纳米石墨基纳米多孔系统中的磁性钾簇

• 发表时间: 2007
• 作者: Kouichi;Okada・Frederic;Marion-Poll・Teiichi;Tanimura;Kazuyuki Takai;Toshiaki Enoki;K. Takai et. al.;K Sugihara et. al.;K Takahara et. al.;榎敏明;榎敏明;小林陽介;Toshiaki Enoki;榎 敏明;杉原 硬;高井 和之
• 通讯作者: 高井 和之