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

基本信息

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

项目摘要

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.

金属氧化物纳米管是纳米级材料之一，主要通过模板方法合成。但是，模板方法存在问题，例如（1）所得金属氧化物纳米管的形状受到限制，这是由于模板形状缺乏多样性而受到限制，并且（2）单个金属氧化物纳米管的形成主要是由于难以在模板上用复合材料金属氧化物涂层模板。我们专注于可以控制纳米级形状的碳纳米纤维（CNF），并将其用作合成金属氧化物纳米管的模板。结果，我们发现，螺旋纳米管和具有控制内径的纳米管的合成是可能的。我们还发现了一种仅在CNF表面上选择性地积累金属氧化物前体（例如金属硝酸盐和金属烷氧）的方法，这在过去一直很困难。复合金属氧化物纳米管的合成成功。由于压力损失低和易于处理，宏结构吸引了作为新的催化剂载体的注意力，而挑战是改善宏观结构表面的功能。因此，我们研究了宏观结构上金属氧化物纳米管（一种功能材料）的固定。当我们使用在宏观结构上生长的CNF作为模板进行了金属氧化物纳米管合成时，据揭示了宏结构均匀地覆盖了大量金属氧化物纳米管，形成了新的纳米巨型结构。此外，当对这些反应进行催化反应时，发现纳米巨大结构表现出比常规粉末催化剂更高的活性。换句话说，建议制备的纳米巨大结构不仅在宏观上具有其形状特征，而且还可以改善纳米管的催化活性。

项目成果

期刊论文数量（7）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

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

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
Journal of Catalysis 238
影响因子：
0
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

Preparation of mixed oxide nanotubes by precursor-accumulation on carbon nanofiber templates

DOI：
10.1246/cl.2007.258
发表时间：
2007-02-05
期刊：
CHEMISTRY LETTERS
影响因子：
1.6
作者：
Ogihara, Hitoshi;Sadakane, Masahiro;Ueda, Wataru
通讯作者：
Ueda, Wataru

Synthesis of single-crystalline MoO_3 nanobelts by using carbons

碳材料合成单晶MoO_3纳米带

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
Chemistry Letters 34
影响因子：
0
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

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荻原仁志其他文献

Synthesis of Three-Dimentionally Ordered Macroporous Metal Oxide - Scope of the Application Range of Metal Species -

三维有序大孔金属氧化物的合成-金属物种的应用范围-

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
影响因子：
0
作者：
上田渉;Qiang Wu-;W. Ueda;W. Qiang;上田渉;Qiang Wu;荻原仁志;定金正洋;定金正洋;荻原仁志;定金正洋;H. Ogihara;M. Sadakane;M. Sadakane;H. Ogihara;M. Sadakane;荻原仁志;定金正洋;荻原仁志;定金正洋;定金正洋;荻原仁志;M. Sadakane;H. Ogihara;定金正洋;荻原仁志;定金正洋;M. Sadakane;堀内俊孝;上田渉;W. Ueda;定金正洋;定金正洋;佐々木啓介;M. Sadakane;M. Sadakane;K. Sasaki;定金正洋;定金正洋;佐々木啓介;堀内俊孝;上田渉;荻原仁志;堀内俊孝;荻原仁志;堀内俊孝;上田渉;Wu Qiang;堀内俊孝;Wu Qiang;H. Ogihara;T. Horiuchi;T. Horiuchi
通讯作者：
T. Horiuchi

結晶性複合酸化物の3次元マクロ多孔化法と触媒としての応用

晶体复合氧化物三维大孔形成方法及其催化剂应用

DOI：
发表时间：
2008
期刊：
影响因子：
0
作者：
上田渉;Qiang Wu-;W. Ueda;W. Qiang;上田渉;Qiang Wu;荻原仁志;定金正洋;定金正洋;荻原仁志;定金正洋;H. Ogihara;M. Sadakane;M. Sadakane;H. Ogihara;M. Sadakane;荻原仁志;定金正洋;荻原仁志;定金正洋;定金正洋;荻原仁志;M. Sadakane;H. Ogihara;定金正洋;荻原仁志;定金正洋
通讯作者：
定金正洋

Facile Preparation of Three-Dimentionally Ordered Macroporous(3DOM)Alumina, Iron Oxide, Chromium Oxide, Manganese Oxide, and their Mixed Metal Oxides with High Porosity

轻松制备三维有序大孔（3DOM）氧化铝、氧化铁、氧化铬、氧化锰及其高孔隙率混合金属氧化物

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
Chem. Mater 23
影响因子：
0
作者：
上田渉;Qiang Wu-;W. Ueda;W. Qiang;上田渉;Qiang Wu;荻原仁志;定金正洋;定金正洋;荻原仁志;定金正洋
通讯作者：
定金正洋

Fabrication of Three-Dimensionally Nano-Ordered Mixed Metal Oxides for Catalytic Oxidation

用于催化氧化的三维纳米有序混合金属氧化物的制备

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
影响因子：
0
作者：
上田渉;Qiang Wu-;W. Ueda;W. Qiang;上田渉;Qiang Wu;荻原仁志;定金正洋;定金正洋;荻原仁志;定金正洋;H. Ogihara;M. Sadakane;M. Sadakane;H. Ogihara;M. Sadakane;荻原仁志;定金正洋;荻原仁志;定金正洋;定金正洋;荻原仁志;M. Sadakane;H. Ogihara;定金正洋;荻原仁志;定金正洋;M. Sadakane;堀内俊孝;上田渉;W. Ueda;定金正洋;定金正洋;佐々木啓介;M. Sadakane;M. Sadakane;K. Sasaki;定金正洋;定金正洋;佐々木啓介;堀内俊孝;上田渉;荻原仁志;堀内俊孝;荻原仁志;堀内俊孝;上田渉;Wu Qiang;堀内俊孝;Wu Qiang;H. Ogihara;T. Horiuchi;T. Horiuchi;W. Ueda;W. Qiang;T. Horiuchi;W. Qiang;上田渉;定金正洋;Qiang Wu;堀内俊孝;Qiang Wu;Qiang Wu;上田渉
通讯作者：
上田渉

層状ペロブスカイトLaSr3Fe3O10粒子へのカルボン酸インターカレーションと脱Srによる薄片形成

层状钙钛矿LaSr3Fe3O10颗粒经过羧酸插层和脱硫形成片状

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
影响因子：
0
作者：
上田渉;Qiang Wu-;W. Ueda;W. Qiang;上田渉;Qiang Wu;荻原仁志;定金正洋;定金正洋;荻原仁志;定金正洋;H. Ogihara;M. Sadakane;M. Sadakane;H. Ogihara;M. Sadakane;荻原仁志;定金正洋;荻原仁志;定金正洋;定金正洋;荻原仁志;M. Sadakane;H. Ogihara;定金正洋;荻原仁志;定金正洋;M. Sadakane;堀内俊孝;上田渉;W. Ueda;定金正洋;定金正洋;佐々木啓介;M. Sadakane;M. Sadakane;K. Sasaki;定金正洋;定金正洋;佐々木啓介;堀内俊孝;上田渉;荻原仁志;堀内俊孝;荻原仁志;堀内俊孝;上田渉;Wu Qiang;堀内俊孝;Wu Qiang;H. Ogihara;T. Horiuchi;T. Horiuchi;W. Ueda;W. Qiang;T. Horiuchi;W. Qiang;上田渉;定金正洋;Qiang Wu;堀内俊孝;Qiang Wu;Qiang Wu;上田渉;定金正洋;定金正洋;荻原仁志;定金正洋;片岡和義
通讯作者：
片岡和義