2019 Fiscal Year Annual Research Report
Development of methods of shape control of carbon nanotubes aiming at functionality and demonstration of their functionality
| Project/Area Number |
17K04991
|
|---|
| Research Institution | Kochi University of Technology |
|---|
Principal Investigator |
河野 日出夫 高知工科大学, 環境理工学群, 教授 (00273574)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
|
| Keywords | カーボンナノチューブ |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
最終年度は、カーボンナノ四面体/リボン構造の透過電子顕微鏡による加熱のその場観察を行ない、1200℃まではその形状が安定であることを明らかにした。また、四面体へのMnを試みたがこれは実現できず、Mnが生成の阻害要因として働くことを明かにした。複数のカーボンマイクロファイバーが周期的に分岐・合流する構造体に関しては、生成触媒粒子のファセットと生成との関連性を明かにした。
また、全研究期間を通じて、以下の成果を得た。カーボンナノ四面体/リボン構造に関しては、Co触媒により生成効率が向上し、他の触媒使用時と比較してサイズが小さくなることを見出した。ジュール加熱下の曲げ・引っ張りの透過電子顕微鏡その場観察の結果、高い耐性を持つことがわかった。さらに、走査電子顕微鏡その場観察により、四面体内部への物質充填と思われる現象を見出した。四角断面ナノチューブは様々な生成方法でも普遍的に生成することが判明した。また、その加熱及び電子線照射下での構造安定性を透過電子顕微鏡でその場観察した。分岐・合流型に関しては、電子線トモグラフィーにより、その三次元構造を明らかにした。また、物質を充填したY型及びサイド・バイ・サイド型のマイクロチューブを合成し、走査電子顕微鏡内でマイクロプローブを用いて電流・電圧を印加し、内包物質の移動の様子をその場観察した。直径変動型に関しては、その生成方法を確立し、構造と機械的性質を調べた。
以上のように、カーボンナノ四面体/リボン構造の高効率生成方法の開発に成功し、各種ナノ構造の安定性を明らかにし、また、内包物質の操作を行なうことができた。加えて、トモグラフィー法によるさらなる構造評価を行なった。その特異な構造と安定性に支えられ、内包物質の操作による流体回路への応用、電子顕微鏡その場観察用ナノ反応容器への応用といった機能性を持つことが明らかとなった。
|
