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飽和炭化水素分解によるカーボンナノチューブの低温合成

饱和烃分解低温合成碳纳米管

基本信息

批准号：
15760574
负责人：
竹中壮
金额：
$ 2.24万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

カーボンナノチューブの発見以来,炭素材料への関心が益々高くなっている.カーボンナノチューブ,カーボンナノファイバーはその構造に由来するユニークな物理的,化学的特性を有しており,その応用が期待される.現在これらのナノスケールカーボンは,レーザー蒸発法,アーク放電法により合成されているが,これらの方法はエネルギー多消費型であり,しかも原料となる炭素源を連続的に供給することができないため,大量生産法には不向きである.一方金属触媒に高温で炭化水素を接触させることによりカーボンナノチューブが生成する.申請者も以前より炭化水素分解によるカーボンナノチューブ合成を検討しており,担持Ni触媒がカーボンナノチューブの合成に有効であることを見出している.さらに担持Ni触媒への助触媒の効果を検討した結果,NiにPdをごく少量添加すると炭素収量が著しく向上することが分かった.そこで担持Ni触媒へのPdの添加効果を,反応中のPd添加Ni触媒の表面種の構造変化を基に検討した.担持Ni触媒のNi種は,炭化水素分解に高活性を示しているときに金属Niとして存在するが,失活と同時にニッケルカーバイド種に変化した.これに対しPd添加Ni触媒の金属種は,炭化水素分解中常にPd-Ni合金として存在し,金属カーバイドの生成は確認できなかった.よって担持Ni触媒へのPd添加により炭化水素分解活性,寿命が改善された原因として,Pd-Ni合金が金属カーバイドに変化しないことが考えられる.

Since the introduction of the カーボンナノチューブの発, the carbon material has been concerned about the benefits of the high quality. カーボンナノチューブ,カーボンナノファイバーはそのstructureにoriginするユニークなphysical,chemical The characteristics of を有しており, その応用が灕れる.Now これらのナノスケールカーボンは, The レーザー steaming method, the アーク discharge method, the により synthesis されているが, the れらの method はエネルギーmultiple elimination The cost-effective type of raw material, the raw material of the raw material, and the carbon source of the raw material, the supply of the raw materials, the supply of the raw material, and the large-scale production The production method is that the metal catalyst is high temperature and the carbonized water is in contact with the metal catalyst.によるカーボンナノチューThe synthetic を検しており, the Ni catalyst がカーボンナノチューブの synthesized effective であることを见出している.さらにbears Ni catalyst への Helps catalyst の effect を検 Discussion した results, Ni にPd をごくA small amount of carbon is added and the amount of charcoal is added. The addition effect of Pd is を, and the structural modification of the surface species of Pd by adding Ni catalyst in the reaction is based on the に検した. The Ni species that holds Ni catalyst is highly active in decomposing carbonized water, indicating the presence of metallic Ni.るが, inactivation and simultaneous にニッケルカーバイドkind of に変化した.これに対しPd adds Ni catalystのMetal species, the Pd-Ni alloy is often present in the decomposition of carbonized water, and the metal is produced accurately It has Ni catalyst, Pd added, carbonized water decomposition activity, and improved lifespan. Good reason, Pd-Ni alloy, metal, カーバイドに変化, しないことが考えられる.