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2007 Fiscal Year Annual Research Report

カーボンナノウォールを基盤とするエネルギーデバイスの開発

Research Project

Project/Area Number 19560324
Research InstitutionMeijo University

Principal Investigator

平松 美根男  Meijo University, 理工学部, 教授 (50199098)

Keywordsカーボンナノウォール / プラズマCVD / カーボンナノ構造体 / ラジカル注入 / 電子ビーム励起プラズマ / 触媒担持 / 超臨界MOCVD
Research Abstract

2次元に広がったグラフェンシートを単位としたナノメートル構造体(カーボンナノウォール)が注目され、ガスセンサやバイオセンサ、燃料電池電極等、電気化学的応用が期待される。燃料電池電極や各種センサへの応用を考えた場合、構造や電気化学特性の評価および制御は不可欠である。本研究では、カーボンナノウォールを基盤とする次世代エネルギーデバイスの実現に向けて、(1)種々のプラズマCVD法(ラジカル注入プラズマ、誘導結合型プラズマ、電子ビーム励起プラズマ、非平衡大気圧プラズマ)を用いてカーボンナノウォールの製造を行い、構造制御を実現するとともに、(2)カーボンナノウォールの表面修飾と電気化学的評価を行った。
電子ビーム励起プラズマを用いたカーボンナノウォールの作製において、枝分かれがなく基板に垂直に立つ明確な壁構造を32nm/minの成長速度で実現した。一方、水素ラジカル注入プラズマCVDシステムを用いて製造したカーボンナノウォールでは、高周波フロロカーボンプラズマ中の各種ラジカルの測定とナノ構造体の諸特性(成長速度、モフォロジー、結晶構造、電気的・機械的性質等)との関連について系統的に調べた。
超臨界MOCVDやパルスアークプラズマを用いた堆積法により、白金を中心に種々の触媒金属をカーボンナノウォール表面上へ堆積させ、カーボンナノウォールを基本骨格としたナノ構造体を形成した。また、燃料電池電極や各種センサへの応用を考えた場合、電気化学特性の評価および制御は不可欠であり、予備実験として、カーボンナノウォールの電気化学測定を実施し、ボロンドープダイヤモンドに匹敵する電位窓(3V)を有することを確認した。

  • Research Products

    (4 results)

All 2008 2007

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (1 results)

  • [Journal Article] Fabrication of carbon nanowalls using electron beam excited plasma enhanced chemical vapor deposition2008

    • Author(s)
      T. Mori, M. Hiramatsu, K. Yamakawa, K, Takeda, M. Hori
    • Journal Title

      Diamond and Related Materials 17(Web公開中)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] プラズマ中のラジカル制御によるカーボンナノウォールの合成2008

    • Author(s)
      堀 勝、平松美根男
    • Journal Title

      応用物理 77

      Pages: 406-410

  • [Journal Article] フルオロカーボンプラズマを用いたナィ構造体の形成2008

    • Author(s)
      平松美根男, 堀 勝, P. Favia, R. D'Agostino
    • Journal Title

      Journal of Plasma Fusion Research 83

      Pages: 356-360

  • [Presentation] Fabrication of vertically standing carbon nanowalls by electron beam excited plasma-enhanced CVD2007

    • Author(s)
      M. Hiramatsu, T. Mori and M. Hori
    • Organizer
      60th Gaseous Electronics Conference
    • Place of Presentation
      Arlington Virginia, USA
    • Year and Date
      2007-10-03

URL: 

Published: 2010-02-04   Modified: 2016-04-21  

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