拡大アーク法を用いたC_<60>合成プロセスの開発

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 05650736
• Research Institution: Waseda University
• Principal Investigator: 伊藤 公久 早稲田大学, 理工学部, 助教授 (10159866)
• Keywords: フラーレン / C_<60> / 炭素クラスター / アーク / 合成プロセス

Research Abstract

本年度は主として捕集効率増大のため、アークと直角方向にガスを導入しながら拡大アークを発生させて実験を行った。飛行時間型質量分析計によって捕集器に付着した生成物を分析したところ、C_<60>と低次の炭素クラスターのピークが得られたのみで、C_<70>以上の高次フラーレンは得られなかった。蒸発ガスの平均飛行時間を計算によって求めたところ、飛行時間とC_<60>の収率には良い関係があることが分かった。
黒鉛以外の炭素源として、トルエン等の有機溶液の利用を試みた。アーク内にヘリウムガスとともに噴霧した溶液を導入するため、マイクロポンプを応用した装置を開発・作成した。実験は順調に行われたが、フラーレンの生成状況に関しては現在分析中である。
本年度はC_<60>の合成から一歩踏み込んで、フラーレンの作り分け、もしくは反応容器内でのフラーレンの単離の可能性が明らかとなった点がもっとも評価できる点であろう。これは、アークの近傍(5cm以内)に設置した捕集器内にはC_<70>以上の高次フラーレンが観測されず、しかもガス流量の増大に伴ってC_<60>の収率が増大するという知見から明らかとなった。現在C_<60>の単独捕集装置の開発と、C_<60>生成メカニズムの探究のモデル計算を行っている。有機溶液のアーク内への導入装置および、単離C60膜作成装置の開発を併せて行い、ほぼ完成を見た。