単一カイラリティ実現に向けたカーボンナノチューブの構造制御に関する研究

碳纳米管结构控制实现单一手性研究

基本信息

批准号：
11F01354
负责人：
丸山隆浩
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Meijo University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2011
资助国家：
日本
起止时间：
2011 至 2013
项目状态：
已结题

项目摘要

本件旧の目的である, 単一カイラリティを有するカーボンナノチューブ(SWNT)実現に向け、前年度に引き続き, 高真空アルコールガスソース法を用いて成長実験を行った。特にカイラリティ単一化のため、Pt触媒を用いてグラファイトシート基板上に作製したグラフェン膜上へのSWNTの作製を行った。①グラファイト基板上のPt触媒からのSWNT成長前年度の結果から、化学処理を行ったグラファイト基板にPt触媒を担持させ、エタノールを原料ガスに用いてSWNT成長を行った場合、直径が1nm以下で直径分布幅も狭いSWNTが生成することがわかった。本年度は、グラファイト基板の化学処理条件、Pt触媒の膜厚条件、成長時間などを変化させることにより、単一カイラリティを有するSWNT実現を目指して実験を行った。その結果、特定の成長条件下においてほぼ単一カイラリティを有するSWNTを生成させることができた。②SWNT-グラフェン複合体の作製と構造解析前年度の結果より、グラファイト基板を用いてSWNT成長を行った場合、一定の成長条件下において、グラファイト表面上でSWNTとグラフェンの複合構造が形成する様子が観察された。本年度は、グラフェン上に形成されたSWNTに対し、界面微細構造を高分解能透過電子顕微鏡観察により調べた。その結果、触媒表面上にグラフェン層が形成されたのち、SWNTが生成していることを示唆する結果が得られた。

在上一年之后，我们使用高真空酒精源方法进行了一个生长实验，以单手性地实现碳纳米管（SWNT），这是此问题的旧目的。特别是，出于单手性的目的，使用PT催化剂在石墨板基板上制造的石墨烯膜上制造了SWNT。 1）在石墨底物上，PT催化剂从PT催化剂上生长的结果表明，当使用乙醇作为原材料气体生长SWNT时，SWNT的直径为1 nm或更少，直径分布较窄。今年，我们进行了一项实验，目的是通过改变石墨底物的化学处理条件，PT催化剂的膜厚度和生长时间来实现单一手性。结果，在特定的生长条件下可以产生几乎单一手性的SWNT。 2）对SWNT - 含磷酸复合材料的制备和结构分析以及上一年的结果表明，当使用石墨底物进行SWNT生长时，在某些生长条件下观察到在石墨表面形成的SWNT和石墨烯的复合结构。今年，通过高分辨率透射电子显微镜检查了在石墨烯上形成的SWNT的界面微观结构。结果，结果表明在催化剂表面形成石墨烯层后形成了SWNT。