2008 Fiscal Year Annual Research Report
カーボンナノチューブの溶媒への可溶化戦略と新機能開発
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17205014
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
中嶋 直敏 Kyushu University, 大学院・工学研究院, 教授 (80136530)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
金子 賢治 九州大学, 大学院・工学研究院, 准教授 (30336002)
新留 琢郎 九州大学, 大学院・工学研究院, 准教授 (20264210)
村上 裕人 長崎大学, 工学部, 准教授 (30274624)
出口 米和 群馬工業高等専門学校, 物質工学科, 講師 (20300535)
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| Keywords | カーボンナノチューブ / ナノ構造 / ナノインプリンティング / 複合材料物性 / ナノバイオ / 近赤外吸収スペクトル / 燃料電池触媒 / 光応答ゲル |
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| Research Abstract |
カーボンナノチューブ(CNT)は強くバンドルしており、溶媒に不溶である。CNTのバンドルをほどき溶媒に溶かすことができれば「カーボンナノチューブの化学」が展開できる。本研究では、「CNTとの親和性が高い多核芳香族基をもつ分子の物理吸着による可溶化ならびに機能化」という基本コンセプトで本研究を展開している。本年度の成果は以下の通りである。
切断CNT水溶液とアンモニウム型脂質水溶液から生じた沈殿(コンプレックスI)の溶液を高湿度下(60RH以上)でPETフィルム上に展開し、ハニカム構造を形成させた。ハニカム構造のボアサイズは、溶媒の種類や湿度でコントロール出来た。これらのナノチューブハニカムフィルムは絶縁性であったが、イオン交換により、高い導電性をもつナノチューブハニカムフィルムへ変化させることに成功した。
多核芳香族基をもつポリマーであるポリベンズイミダゾール(PBI)を用いてCNT可溶化させ、これに白金ナノ粒子を形成させ、これらのナノ構造の解明、ならびに燃料電池触媒としての機能を解明した。
ポリ(N-イソプロピルアクリルアミド)(PNIPAM)は電場、温度、光などの様々な外部刺激に応答した体積相転移を示す。PNIPAM/CNT複合体ゲルを作成した。このゲルに、近赤外レーザーを照射させると、速やかに体積相転移が起こし、照射を停止すると速やかに元の形状に戻ることを見いだした。このゲルは1000回のレーザーのOn/Offに対して安定であった。
CNT/UV硬化樹脂に添加した複合樹脂を作成し、この樹脂のナノ構造を解析した。極微量のCNT添加で、この複合体は、高い電導性を発現することを見いだした。また、この材料を用いて、ナノインプリンティングを行なった。
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