ダイヤモンド類似物性を有する窒化炭素の合成とその反応機構の解明

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11650865
• Research Institution: Osaka Electro-Communication University
• Principal Investigator: 川口 雅之 大阪電気通信大学, 工学部, 教授 (10268295)
• Keywords: 窒化炭素 / 気相反応 / 熱処理 / 高硬度 / 紫外線発光

Research Abstract

昨年に引き続き、四塩化炭素-アンモニアの反応系で窒化炭素の合成検討および物性把握を行い、以下のような新しい知見を得た。
四塩化炭素とアンモニアを管状炉に入れた石英管内に導入し、気相反応(反応温度:1000℃)によって得られた生成物について、煮沸水で処理することにより高硬度な材料のみを精製できることを見出した。この材料はモース硬さが7である水晶に傷をつけることを原子間力顕微鏡観察によるスクラッチテストで確認した。また、今年度はモース硬さ9のサファイヤおよび10のダイヤモンド基板に対してもスクラッチテストを行なったが、これらの基板には傷はつかなかった。この粉末に対して400℃で熱処理温度すると、三次元的な結晶構造から二次元層状構造へ変化することがESCAやFTIR測定の結果より判明した。また、紫外線励起による発光特性評価でも、熱処理をしない方が強い発光を示すことがわかった。
以上より、四塩化炭素-アンモニアの反応系で得られた粉末について、モース硬さが7以上9未満であり紫外線励起で発光することを明らかにした。今後は、この反応を参考にして溶液反応などを利用して窒化炭素の合成を検討する。

Research Products

• [Publications] M.Kawaguchi, T.Kawano, N.Nakamoto, A.Itoh: "Environmentally Conscious Layered Materials and Their Potential Applications"Proc. Commem. Int. Symp. "The 4O^<th> Ann. Found. Osaka Electro-Commun. Univ.. 1/2. 11-21 (2001)