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2004 Fiscal Year Annual Research Report

熱フィラメントCVD法による金属内包フラーレンの合成

Research Project

Project/Area Number 16750115
Research InstitutionNational Institute of Advanced Industrial Science and Technology

Principal Investigator

岡崎 俊也  独立行政法人産業技術総合研究所, ナノカーボン研究センター, 主任研究員 (90314054)

Keywords熱フィラメントCVD / 金属内包フラーレン / カーボンナノチューブ / 発光スペクトル / ピーポッド / FET
Research Abstract

(1)熱フィラメントCVD法を用いて、フラーレンを合成することに成功した。従来、フラーレンは、減圧下の不活性ガス雰囲気中において、炭素および金属触媒を用い、直流アーク放電やレーザー蒸発をすることによって、合成されていた。しかし、これらの方法では原料に比較的高価なグラファイトを用い、また生産量も限られているため、それらに代わる安価な大量合成法が望まれていた。トルエンなどの有機溶媒を燃やす燃焼法によって、フラーレン合成が行われているが、この方法では金属などを内包した金属内包フラーレンを合成することは難しい。このように従来法では困難であった、合成効率のよい、安価なフラーレン、カーボンナノチューブ合成法として、熱フィラメントCVD法を開発した。この方法では、低圧下の有機溶媒蒸気中で金属フィラメントを通電加熱して、有機分子を熱分解し、フラーレンを合成した。
また、CVD法で合成したカーボンナノチューブにフラーレンを内包させることにも、世界で初めて成功し、そのFET特性を研究した。
(2)金属内包フラーレンやカーボンナノチューブからの発光過程を蛍光測定装置を用いて調べた。特に、CVD法で合成されたSWNTsにおいて、as-grown状態から発光信号を得ることに初めて成功した。As-grown状態から発光が得られた理由は、試料中に孤立あるいは数本のバンドル状態になったSWNTsが偶然含まれていたためだと思われる。そして、得られた6本の発光信号の相対強度を、現在最も良く用いられているSDS重水溶液のそれと比べることによって、SDS分散過程のSWNTs依存性を調べた。その結果、SDS分散溶液では直径の細いSWNTsからの発光強度がより強調されており、細いSWNTsを優先的に分散させていることがわかった。

  • Research Products

    (7 results)

All 2005 2004

All Journal Article (6 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] CVD Growth of Single-Walled Carbon Nanotubes with Narrow Diameter Distribution over Fe/MgO Catalyst and Their Fluorescence Spectroscopy2005

    • Author(s)
      H.Ago, S.Imamura, T.Okazaki, T.Saito, M.Yumura, M.Tsuji
    • Journal Title

      J.Phys.Chem.B (印刷中)

  • [Journal Article] Selective Chemical Vapor Deposition Synthesis of Double-Wall Carbon Nanotubes on Mesoporous Silica2005

    • Author(s)
      P.Ramesh T.Okazaki R.Taniguchi, J.Kimura, T.Sugai K.Sato, Y.Ozeki, H.Shinohara
    • Journal Title

      J.Phys.Chem.B 109(3)

      Pages: 1141-1147

  • [Journal Article] Synthesis of carbon nanotube peapods directly on Si substrates2005

    • Author(s)
      Y.Ohno, Y.Kurokawa, S.Kishimoto, T.Mizutani T.Shimada, M.Ishida, T.Okazaki, H.Shinohara, Y.Murakami, S.Maruyama, A.Sakai, K.Hiraga
    • Journal Title

      Appl.Phys.Lett. 86

      Pages: 023109

  • [Journal Article] Tunable Field-Effect Transistors Device with Metallofullerene Nanopeapods2005

    • Author(s)
      T.Shimada, Y.Ohno, K.Suenaga, T.Okazaki, S.Kishimoto, T.Mizutani R.Taniguchi, H.Kato, B.-P.Cao, T.Sugai, H.Shinohara
    • Journal Title

      Jpn.J.Appl.Phys. 44(1A)

      Pages: 469-472

  • [Journal Article] Ultraviolet Photoelectron Spectra of Tb@C_<82>2005

    • Author(s)
      K.Iwasaki, N.Wanita, S.Hino, D.Yoshimura, T.Okazaki, H.Shinohara
    • Journal Title

      Chem.Phys.Lett. 398(4-6)

      Pages: 389-392

  • [Journal Article] Ultraviolet Photoelectron Spectra of Ti_2@C_<80>2004

    • Author(s)
      K.Iwasaki, S.Hino, D.Yoshimura, B.Cao, T.Okazaki, H.Shinohara
    • Journal Title

      Chem.Phys.Lett. 397(1-3)

      Pages: 169-173

  • [Book] Applied Physics of Nanotubes : Fundamentals of Theory, Optics and Transport Devices, Chap.4.1 "Nano-Peapods Encapsulating Fullerenes"2005

    • Author(s)
      T.Okazaki, H.Shinohara
    • Total Pages
      347(19)
    • Publisher
      Springer-Verlag

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Published: 2006-07-12   Modified: 2016-04-21  

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