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カーボンナノコイルの新合成法の開発及び成長メカニズムの解明

碳纳米线圈新合成方法的开发及生长机制的阐明

基本信息

批准号：
02F00372
负责人：
元島栖二
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Gifu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2004
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-02F00372/
关键词：
Carbon nanocoils acetylene CVD Helical carbon fiber Catalyst Chirality Growth mechanism Growth mechnanism

项目摘要

1)カーボンナノコイル合成用新規触媒の探索(1)ナノコイル合成用新規触媒として、種々の合金系触媒について検討した結果、Fe-Ni(10%)が最も有効であった。(2)SUS304(Fe-Co-Ni)板を、基板に機械的に擦りつけた触媒を用いると,100%の純度でシングルコイルが合成できることを見出した(同じ触媒の粉末を用いた場合には、二重コイルしか得られない)。(3)ナノコイル合成用基板としては、黒鉛、ムライトやSiO_2より、高純度のAl_2O_3の方がすぐれており、高いコイル収量が得られた。2)モルフォロジー、微細構造及び成長メカニズムの検討を行った。(1)コイル径が数百ミクロン以下になると、スプリング状コイルの大量合成は困難となり、主としてツイスト状シングルナノコイルが成長した。(2)マイクロコイルはほとんど非晶質であるが、ナノコイルは、これより比較的結晶性が高いことがわかった。(3)種々の触媒について、コイルの途中でしばしばコイリングキラリティー(巻き方向)が変化する現象を見出し、触媒粒子近傍の微細構造を検討し、そのメカニズムを提案した。(4)ガス流量を通常の2/3倍とし、基板位置をガス導入口から2cmとすると、ファイバー径が100nm、コイル径が10-20nmの超弾力性コイルが得られた。3)機械的・電磁気的・センサー特性評価を行った。(1)コイルは熱処理するとその弾力性は次第に失われるが、1500℃くらいでは、as-grown CMCに比べてそれほど弾力性は失われないことがわかった。(2)超弾力性コイルは、2.45GHzのマイクロ波を効率良く吸収して熱エネルギーに変換することを見出した。エネルギー変換効率は50-70%に達した。(3)CMCを弾力性シリコーン樹脂中に分散させた複合材は、種々の刺激を識別でき、しかもこれを高感度で検出できる触覚センサー特性があることを見出した。

1) Exploration of new catalyst for synthesis of Fe-Ni(10%)(1) New catalyst for synthesis of Fe-Ni(10%) (2)SUS304(Fe-Co-Ni) plate, substrate, mechanical polishing, catalyst use, 100% purity, catalyst synthesis, synthesis, etc. (3)The substrate for high purity Al_2O_3 was prepared with high purity SiO_2 and high purity SiO_2. 2) Research on micro-structure, micro-structure and micro-growth. (1)A large number of synthesis difficulties are encountered when the diameter of a group is less than a few hundred meters. (2)The crystallinity of the crystal is higher than that of the crystal. (3)The phenomenon of catalyst particles changing in the middle and middle of the catalyst particles was observed, and the microstructure near the catalyst particles was studied and proposed. (4)2/3 times the normal flow rate, 2 cm from the substrate position, 100nm in diameter, 10-20 nm in diameter, and 10-20nm in diameter. 3)Mechanical, electromagnetic and mechanical properties are evaluated. (1)The heat treatment temperature is 1500℃ and the strength is 1500℃. (2)Ultra-high power transmission, 2.45 GHz transmission, good absorption, high power transmission The rate of change in production is 50-70%. (3)CMC has high sensitivity to stimulation, and high sensitivity to stimulation.