反応駆動力を制御した２段階構造修復による低欠陥カーボンナノチューブ形成

• Project/Area Number: 24K01297
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 28030:Nanomaterials-related
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 小林 慶裕 大阪大学, 大学院工学研究科, 教授 (30393739)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 井ノ上 泰輝 大阪大学, 大学院工学研究科, 助教 (00748949)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,590,000 (Direct Cost: ¥14,300,000、Indirect Cost: ¥4,290,000); Fiscal Year 2026: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000); Fiscal Year 2025: ¥8,060,000 (Direct Cost: ¥6,200,000、Indirect Cost: ¥1,860,000); Fiscal Year 2024: ¥7,150,000 (Direct Cost: ¥5,500,000、Indirect Cost: ¥1,650,000)
• Keywords: カーボンナノチューブ / 欠陥修復 / 化学気相成長法 / ナノカーボン材料 / ２段階プロセス

Outline of Research at the Start

様々な手法で得られた単層カーボンナノチューブ（CNT）から欠陥を除去して格子構造を修復し、本来の優れた性能を引き出す新たな技術開発を目的とする。本研究では、化学気相成長法で合成した欠陥を有するCNTに対し、混合したエッチング種（水、二酸化炭素）・成長種（炭素源ガス）を炭素材料にとって比較的低温で欠陥除去と構造修復の2段階に分けて作用させる。第1段階では、高濃度エッチング種により強固な安定構造の欠陥部位を除去し、活性化する。第2段階では、成長種濃度を増加し、活性化した欠陥部位に炭素を供給して格子構造を修復する。本研究の成果は実用化に不可欠な低欠陥CNTのスケーラブル製造に向けた基盤技術となる。