2022 Fiscal Year Annual Research Report
Synthesis of novel silicon carbide nanomaterials and nanocomposites by microstructural change using quantum beam irradiation
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19K05022
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| Research Institution | National Institutes for Quantum Science and Technology |
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Principal Investigator |
田口 富嗣 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 高崎量子応用研究所 東海量子ビーム応用研究センター, 上席研究員 (50354832)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山本 春也 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 高崎量子応用研究所 先端機能材料研究部, 上席研究員 (70354941)
佐伯 盛久 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 高崎量子応用研究所 東海量子ビーム応用研究センター, 上席研究員 (30370399)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 炭化ケイ素 / ナノ材料 / 量子ビーム照射 / 透過型電子顕微鏡 / 微構造制御 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
量子ビーム照射技術を用いて、これまでに合成されたことのない新奇構造を有するSiC系ナノ材料・複合材料を創製することを試み、これら新奇構造と機能評価結果との相関関係を解明することにより、これまでにない高機能SiC系ナノ材料・複合材料開発することを目的に研究を進めた。
その結果、C-SiC複合ナノチューブを室温でイオン照射することにより、アモルファスSiCナノチューブの中に長さ方向に積層した50nm以下のグラフェンナノディスクと多層カーボンナノチューブが複合化された新奇構造を有するハイブリッドカーボンナノ材料の創製に成功した。さらに、単相SiCナノチューブの合成方法を最適化させることにより、壁厚が約20nmで、層間隔が15-40nm程度の二層厚壁SiCナノチューブの創製に世界で初めて成功した。この二層厚壁SiCナノチューブを、室温イオン照射することで、アモルファス二層厚壁SiCナノチューブの合成にも成功している。また、電子線還元法により、単相SiCナノチューブ表面に、約5nmのPt微粒子を均一に担持させたPt微粒子担持SiCナノチューブを合成し、この電気化学測定を行った。その結果、標準試料であるPt微粒子担持カーボン材料よりも、優れた触媒能を示すことを明らかにした。
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