分子・結晶レベル空間でのアロイングによる新炭素物質の探索

在分子/晶体水平空间中通过合金化寻找新的碳材料

• 批准号: 09243105
• 负责人: 遠藤 守信
• 金额: $ 102.27万
• 依托单位: Shinshu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 1999
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09243105/
• 关键词: グラファイト; グラフェンシート; Li吸蔵金属; sp^3結合; C_xN_y; ヨウ素吸蔵炭素; 活性炭の生理学的評価; 電子物性; ポリパラフェニレン; Liイオン電池; ラマン散乱; Sp^2, Sp^3混在フィルム; Li格納モデル; 生理学的評価; B, N置換グラファイト; グラファイト層間化合物

これまでの炭素科学がバルクとしての性質に対してミクロな部分に解答を求めるアプローチが常道であった。ここでは、原子、分子そして大きくともナノメータオーダーまでで炭素の評価と解析を行い、これをマクロな物性に投影することを具体的に試みた。その結果、次に掲げるような項目について、実験ならびに理論的側面から検討を加え、ナノメータオーダーで構造と物性の相関描像を確立できた。1)硼素を置換したグラファイト網面の構造とLi吸蔵特性ならびにLiイオン電池への応用2)単一グラフェンシートの調製とリボン構造の種々による電子構造の変化3)微小グラファイト層面へのLi吸蔵メカニズムと欠損を有するグラファイト網面の電子構造についての理論的検証4)sp^2,^3結合が混合した炭素フィルムの調製と電子物性5)C_xN_y炭素の調製とLi吸蔵特性の解析6)活性炭素中のポアー構造と生体反応7)グラフェンシートヘのヨウ素吸着機構の理論的検討以上について、これまでには無い新規で独自の炭素科学の領域を完成できた。ことに、炭素層面がナノサイズになることによって特徴的に発生する網面エッジや単一層面の効果、B等のドーピングと格子乱れ、乱雑な炭素系、sp結合含有炭素体、CN結合、に興味深い知見が多く得られております。これらについて理論と実験的検証を統合的にすすめ、その概念を具体的モデルで提示した。さらに生理学的側面と炭素の化学、物理的関係についても微視的な観点で相互の関係確立に迫っており、従来には無い炭素研究領域を構築する機会となった。さらに、実験と理論の双方のグループが触発し合い、将来の応用の可能性についても幅広く提示できた。

The nature of carbon science is the most important part of carbon science. For example, if you want to make a decision, you can make a decision. The results of this study are as follows: 1. The relationship between the structure and the physical properties is established. 1)Boron substitution: structure of the lattice surface and Li absorption characteristics: application of Li absorption in batteries 2) modulation of the lattice structure: transformation of the electronic structure 3) theoretical demonstration of Li absorption in the electron structure of the lattice surface 4) sp^2, 3) theoretical demonstration of Li absorption in the electron structure of the lattice surface 5) Analysis of modulation and Li adsorption properties of C_xN_y carbon 6) Structure and biological reaction of activated carbon 7) Theoretical discussion of adsorption mechanism of C_xN_y carbon. The carbon layer is composed of carbon, carbon, The theory and the concept of integration are specific and prompt. The relationship between physiology and chemistry and physics of carbon has been established through Weishi app. In the meantime, the two sides of the theory are in contact with each other, and the possibility of future use is also suggested.

项目成果

M. Koh, T. Nakajima: "Electrochemical behaviors of carbon alloy BCx and of BCx-coated graphite prepared by chemical vapor deposition"Electrochimica Acta. 44. 1713-1722 (1999)

M. Koh、T. Nakajima：“碳合金 BCx 和通过化学气相沉积制备的 BCx 涂层石墨的电化学行为”《电化学学报》。

H. Kkiuchi and T. Terai: "Properties of Carbonaceous Films Prepared by Plasma CVD Method"Extended Abstracts of 24th Biennial Conference on Carbon. 824-825 (1999)

H. Kkiuchi 和 T. Terai：“等离子体 CVD 方法制备的碳质薄膜的性能”第 24 届碳双年会扩展摘要。

M.Koh, T.Nakajima and R.N.Singh: "Synthesis and electrochemical behavior of carbon alloy C_xN" Molecular Crystals and Liquid Crystals. No.310. 341-346 (1998)

M.Koh、T.Nakajima 和 R.N.Singh：“碳合金 C_xN 的合成和电化学行为”分子晶体和液晶。

T. Yamabe, K. Yahara, T. Kato and K. Yoshizawa: "Vibronic Coupling and Jahn-Teller Effects in Negatively Charged Corannulene"Journal of Physical Chemistry A. 104. 589-595 (2000)

T. Yamabe、K. Yahara、T. Kato 和 K. Yoshizawa：“负电荷 Corannulene 中的振动耦合和 Jahn-Teller 效应”物理化学杂志 A. 104. 589-595 (2000)

R. Saito, G. Dresselhaus, M. S. Dresselhaus: "Trigonal warping effect of carbon nanotubes"Physical review B. Vol.61, No.4. 2981-2990 (2000)

R. Saito、G. Dresselhaus、M. S. Dresselhaus：“碳纳米管的三角翘曲效应”物理评论 B. 第 61 卷，第 4 期。