塊状炭素投入アーク型フラーレン連続自動合成装置の実用化

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07558063
• Research Category: Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B)
• Research Institution: Shizuoka University
• Principal Investigator: 三重野 哲 静岡大学, 理学部, 助教授 (50173993)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 井上 英明 (株)大亜真空, 装置開発推進部, 部長 ; 浅野 勉 静岡大学, 理学部, 教授 (10021940) ; 櫻井 厚 静岡大学, 理学部, 助教授 (70021938)
• Keywords: フラーレン / アーク放電 / 連続自動合成 / 塊状炭素 / 自己組織化 / C_<60>

Research Abstract

1.塊状炭素導入型フラーレン連続合成装置の反応容器を分割型から一体型に改良し、高温反応にも耐えられる構造とした。
2.回転弾倉型炭素原料導入機構を開発し、炭素原料の連続投入を可能とした。
3.新規に導入したクロマトグラフ分析装置を用いた測定より、JxBアークジェット放電を用いると、通常の合成に比べてC_<76>、C_<78>、C_<82>、C_<84>等の高次フラーレンの相対含有率が非常に増大することが分かった。これは、非熱平衡気相化学反応により、立体炭素分子の合成・アニールがより効率的に行われる為であると予想される。
4.金属入り炭素原料を用いた合成によりLa内包フラーレンが効率的に合成できることが分かった。クロマトグラフの分析によりLaC_<82>分子は安定であり、容易に分離抽出できることがわかった。LaC_<60>やLaC_<70>がC_<60>、C_<70>と同程度の割合で合成されることが明らかになった。これらの分子を単離抽出できれば、非常に大きな成果となるため、現在研究中である。
5.現在、40時間の自動放電で約450gの煤を合成できる。その時のC_<60>生産率は約0.7g/hrである。また、LaC_<82>分子の生産率は約3.5mg/hrに見積られる。これらの生産率はまだ目標値(C_<60>を20g/hr、LaC_<82>を0.2g/hrで合成)に達していないので、来年度中に達成できるように研究をすすめる予定である。

Research Products

• [Publications] T.Mieno: "Automatic Production of Fullerene by a JxB Arc Jet Discharge Preventing Carbon Vapor from Depositing on the Cathode" Fullerene Science & Technology. 3. 429-435 (1995)
• [Publications] T.Mieno: "Automatic Production of Fullerenes by a JxB Arc Jet Discharge" Proc. XXII Int. Conf. Phenomena in Ionized Gases, USA. 2. 17-18 (1995)
• [Publications] 三重野 哲: "JxBアークジェット放電を用いたフラーレンの高効率合成" 電気学会プラズマ研究会資料. EP・95-40. 79-83 (1995)
• [Publications] T.Mieno: "JxB Arc Jet Fullerene Producer with a Revolver Type Automatic Material Injector" Fullerene Science & Technology. 5(発表予定). (1996)
• [Publications] T.Mieno: "Production of Various Fullerenes by an Arc. Discharge in Repetitive Low Graritational Field" Proc. XXII Int. Conf. Phenomena in Ionized Gases, USA. 1. 89-90 (1995)
• [Publications] 三重野 哲: "弾倉型原料導入機構付きJxBアークジェット フラーレン合成装置" 第9回フラーレン綜合シンポジウム講演要旨集. 119-122 (1995)