2020 Fiscal Year Annual Research Report
Synthesis of tube-selectively heteroatom-doped carbon nanotubes for functionalization and applications
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18K04697
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| Research Institution | Shinshu University |
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Principal Investigator |
村松 寛之 信州大学, 学術研究院工学系, 准教授 (70509984)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
林 卓哉 信州大学, 学術研究院工学系, 教授 (80313831)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | カーボンナノチューブ / ホウ素ドープ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は2層CNTsへの内層、外層、内外層にホウ素ドープしたサンプルを調製し、電気化学特性解析を主として解析を行った。外層CNTsにホウ素ドープした2層CNTsは1400度で炭化ホウ素とともに加熱ドープすることで合成し、内外層CNTsへホウ素ドープした2層CNTsは1500度、1600度のドーピング温度で合成した。酸素還元反応（0.1M KOH酸素飽和水溶液）の活性を分析した結果、Pristineにおいて反応電子数が-0.4V(vs Ag/AgCl)で約1.53から1400度度ピングで1.62と微増傾向が確認され、1500度では減少傾向に転じ1600度で1.48と減少傾向だった。RRDE測定から2電子反応増加に伴う酸化電流の増大も確認された。これらの触媒機能の変化は内外層へのホウ素ドープによる2層CNTsから多層CNTsへの構造変化が大きく影響していると考えられる。また水素発生反応（0.5M H2SO4水溶液）を窒素飽和下で分析した結果、オンセット電位（10mA/cm2における）がPristineは-0.71V(vs Ag/AgCl)であり、1600度でドープ後は-0.66V(vs Ag/AgCl)とドープ温度と共に活性向上傾向が確認された。電気2重層比容量を0.5M H2SO4水溶液中（窒素飽和下）で比較した結果、Pristine（0.28ｍF/cm2）と比べ、1400度（0.42mF/cm2）と1500度(0.44mF/cm2)のホウ素ドープサンプルの静電容量が増大し、1600度(0.35mF/cm2)では減少することが分かった。これはドーピングによる電気伝導特性の向上と1500度以上ではホウ素ドープに伴うチューブ構造の変化が影響していると考えられる。
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Research Products
(4 results)
