液中アーク法を用いた触媒担持カーボンナノホーンの構造制御合成に関する研究

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炭素電極を用いて窒素ガス導入アーク放電によりカーボンナノホーン粒子を合成し,その粒子の表面に白金の微粒子を分散させた。この白金担持粒子を用いて固体高分子形燃料電池をつくり,発電の特性を測定した。平成19年度は特に電極送り速度を変化させた実験を行い,燃料電池に適した構造となるカーボンナノホーンを得るための条件を求めた。また,低純度のグラファイト棒および高純度のグラファイト棒をそれぞれアーク放電を起こすための陽極として用いたときの最大収率を得るための条件を求めた。また,比表面積や触媒担持分散度など,カーボンナノホーンの物理的性質を測定し,燃料電池発電特性との比較を行った。また,カーボンナノホーンを燃料電池の電極として使用するために白金を担持させるが,その担持のための反応条件も検討した。結果として,低純度グラファイト棒およびグラファイト高純度を使用したときのカーボンナノホーンを合成するときの最適電極送り速度が求めることができ,最高で30%の収率を得た。また,この条件では生成物の結晶性も燃料電池特性も良くなることがわかった。さらに,派生の成果として本方法で合成したカーボンナノホーンと吸着分子との相互作用からカーボンナノホーンをガスセンサーおよび水中オゾンセンサーとして使用することができることを明らかにし,論文発表を行った。