炭化水素分解によるカーボンナノファイバーの合成とその応用

碳氢分解合成碳纳米纤维及其应用

• 批准号: 05J08300
• 负责人: 荻原 仁志
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05J08300/
• 关键词: テンプレート; 金属酸化物ナノチューブ; 構造体触媒; カーボンナノチューブ; カーボンナノファイバー; 複合金属酸化物ナノチューブ; 酸化物ナノチューブ; 複合酸化物ナノチューブ; ゾルゲル法; 合金触媒

金属酸化物ナノチューブはナノスケール材料の一つであり,主にテンプレート法により合成されている.しかしテンプレート法には,(1)テンプレートの形状に多様性が乏しいため,生成する金属酸化物ナノチューブの形状が限定的になる,(2)複合金属酸化物でテンプレートを被覆することが困難であるため単一金属酸化物ナノチューブの合成が主となっている,などの問題点がある.我々はナノスケールで形状の制御が可能であるカーボンナノファイバー(CNF)に注目し,これをテンプレートに用いて金属酸化物ナノチューブ合成を行った.その結果,螺旋状ナノチューブ合成,内径を制御したナノチューブ合成が可能であることを見出した.また金属硝酸塩,金属アルコキシドといった金属酸化物前駆体をCNF表面のみに選択的に集積させる手法を見出し,従来困難であった複合金属酸化物ナノチューブの合成に成功した.圧力損失が低く取り扱いが容易であることから,新規な触媒担体としてマクロ構造体が注目を集めており,マクロ構造体表面の高機能化が課題となっている.そこで機能性材料である金属酸化物ナノチューブのマクロ構造体上への固定化を検討した.マクロ構造体上に成長させたCNFをテンプレートに用いて金属酸化物ナノチューブ合成を行ったところ,マクロ構造体は大量の金属酸化物ナノチューブで均一に被覆され,新規なナノ・マクロ構造体を形成していることが明らかとなった.さらにこれらを触媒反応に供したところ,従来の粉末触媒よりも高い活性を示すことがわかった.すなわち調製したナノ・マクロ構造体はマクロスケールでの形状の特性のみならず,ナノチューブ化による触媒活性の向上も見込まれることが示唆された.

Metal acid compound The method is: (1) the diversity of the shape of the compound is insufficient, and the shape of the compound is limited;(2) the coating of the compound metal is difficult, and the synthesis of the compound metal is difficult. The shape of the compound can be controlled by the reaction of the compound with the metal acid. As a result, spiral Metal nitrate, metal oxide, metal oxide, metal oxide precursor, metal oxide precursor, metal Pressure loss is low, easy to select, new catalyst support is easy to select. Immobilization of functional materials on metal acid structures CNF is grown on the structure, and the structure is uniformly coated with a large amount of metal acid. For example, the catalyst powder has a high activity. The shape and characteristics of the structure are different, and the catalytic activity of the structure is different.

项目成果

Formation of highly concentrated hydrogen through methane decomposition over Pd-based alloy catalysts

钯基合金催化剂上甲烷分解形成高浓度氢气

• 发表时间: 2006
• 期刊: Journal of Catalysis 238
• 作者: 加藤 由起;白髭 克彦;定金正洋;定金正洋;萩原仁志;萩原仁志;荻原仁志;荻原仁志
• 通讯作者: 荻原仁志

Synthesis of SiO2 Nanotubes and Their Application as Nanoscale Reactors

• DOI: 10.1021/cm051727v
• 发表时间: 2006-01
• 期刊: Chemistry of Materials
• 影响因子: 8.6
• 作者: H. Ogihara;S. Takenaka;I. Yamanaka;E. Tanabe;and Akira Genseki;K. Otsuka

Three-dimensionally ordered macroporous(3DOM)materials of spinel-type mixed iron oxides ; synthesis, structural characterization, and formation mechanism of inverse opals with skeleton structure

尖晶石型混合氧化铁三维有序大孔(3DOM)材料；

• 发表时间: 2007
• 期刊: Bull. Chem 80
• 作者: 上田 渉;Qiang Wu-;W. Ueda;W. Qiang;上田 渉;Qiang Wu;荻原 仁志;定金 正洋
• 通讯作者: 定金 正洋

Synthesis of single-crystalline MoO_3 nanobelts by using carbons

碳材料合成单晶MoO_3纳米带

• 发表时间: 2005
• 期刊: Chemistry Letters 34
• 作者: 加藤 由起;白髭 克彦;定金正洋;定金正洋;萩原仁志;萩原仁志;荻原仁志;荻原仁志;荻原仁志
• 通讯作者: 荻原仁志

Three-dimensionally ordered macroporous mixed iron oxide; Preparation and structural characterization of inverse opals with skeleton structure

• DOI: 10.1246/cl.2006.480
• 发表时间: 2006-04
• 期刊: Chemistry Letters
• 影响因子: 1.6
• 作者: M. Sadakane;Chigusa Takahashi;Nobuyasu Kato;T. Asanuma;H. Ogihara;W. Ueda