ヘテロ元素含有炭素質の調製とその特性

含杂元素碳质材料的制备及其性能

• 批准号: 10137243
• 负责人: 白石 稔
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Tokai 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: 1998
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1998 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10137243/
• 关键词: カーボンアロイ; 炭素材料; 炭素化; 黒鉛化; ヘテロ元素

本研究ではアロイ化の一つとして炭素及び炭素質中に意図的に異種元素を導入することを試み、種々の重合法で調製したヘテロ元素含有ポリマーからの炭素及び炭素質を作製し、炭素化過程でのこれらへテロ元素の挙動、生成する炭素及び炭素質の物性に与える影響等を検討し、炭素材料の新しい機能・性能を発現することを目標とし、ここでは窒素を含有するピロール及びカルバゾールを原料とし、電解重合法によりポリマーを作成し、これらの加熱に伴う構造変化及び窒素の脱離形態について検討した。ピロール、カルバゾールともに同じ5員環構造中に窒素を含むが、ピロールは熱的に不安定な5員環のみからなるのに対し、カルバゾールは比較的安定なぽリフェニレン骨格を有する。これらのポリマーについてその窒素の脱離挙動と生成する炭素の特徴について以下に要約する。(1) 炭素化黒鉛化過程の追跡(窒素形態の変化と黒鉛化性への影響)・ポリマー構造の変化と窒素の脱離挙動ピロールポリマー 300℃でN/C値減少 低温からポリマー分解開始 2500℃までN残存カルバゾールポリマー 600℃までN/C値に変化なし それ以上で急激に減少 1500℃で窒素は消失・x線及びラマンスペクトルの変化ピロールポリマー 600℃で002回折出現 易黒鉛化性炭素に近いカルバゾールポリマー 800℃から002回折出現 2500℃で多相黒鉛化 難黒鉛化性炭素(2) 窒素の脱離挙動の違い・ピロールポリマー 不安定な5員環構造のみで構成低温から分解⇒6員環を構成?=一部高温まで残存・カルバゾールポリマー 熱的に安定なポリフェニレン骨格構造5員環部を安定化⇒5員環のまま分解?=低温で脱離終了以上の様に同じ5員環構造中に含まれる窒素であってもその脱離挙動さらには炭素化への影響は大きくことなることがわかった。

In this study, the introduction of heterogeneous elements in carbon and carbon quality, the modification of seed and recombination methods, the control of carbon and carbon quality, the movement of carbon elements, the formation of carbon and carbon quality, and the development of new functions and properties of carbon materials were discussed. The composition of the raw materials and the electrolytic recombination method are discussed in detail. In the same 5-member ring structure, the elements are contained in the ring structure, and the elements are contained in the ring structure. The characteristics of carbon production are as follows (1)Trace of Carbonization and Leadization Process (Effect of morphologic change and black lead property)·Structure change and release of pigment·300℃ N/C value decrease Low temperature N/C value decomposition start 2500℃ N residual N/C value decrease 600℃ N/C value decrease 1500℃ rapid excitation N/C value disappearance X-ray and X-ray spectra show that the transition temperature is 600℃ and the bending temperature is 800℃. The bending temperature is 2500℃ and the bending temperature is 2500℃. The melting temperature is 600 ℃ and the bending temperature is 600 ℃. The melting temperature is A part of the high temperature residual heat is stable, stable. In the structure of 5-member ring, there are many factors affecting carbonization.