キャビテーション放電を用いたCNT固定化ナノ粒子複合体の作製

2009 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21560304
• Research Institution: Saga University
• Principal Investigator: 猪原 哲 Saga University, 理工学部, 准教授 (90260728)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山部 長兵衛 佐賀大学, 理工学部, 教授 (30093082)
• Keywords: キャビテーション / カーボンナノチューブ / ナノ粒子

Research Abstract

近年、エレクトロニクス分野では,透明性の高い機能性高分子フィルムが求められている.本研究の目的は、単層カーボンナノチューブ(SWNTs)を用いた透明性の高い機能性高分子フィルム(ポストITO膜)を作製することを目指して,ナノ粒子複合体作製技術を開発することである。
本研究では,佐賀大学にて開発された「水中キャビテーション放電技術」をコア技術とし,放電生成ラジカルと衝撃波を使った粒子微細化およびSWNTsの固定化を含めたナノ粒子複合体作製を目指す.ナノ粒子を水中に混入させ,ポンプによって放電リアクタに導入される.リアクタ放電部でナノ粒子が微小化され,さらにCNTs固定化がなされ,ナノ粒子複合体が生成される.
平成21年度は、まず、放電リアクタ製作を含めた装置の設計製作、放電処理装置の立ち上げを行った。電源として交流高電圧(周波数10kHz,印加電圧1～2kV)を用い、シリカナノ粒子の微細化実験を実施した。放電処理前後で粒径分布で測定した結果、シリカナノ粒子は、放電による微細化は起きないことが分かった。一方、シリカ微粒子の表面のゼータ電位を測定した結果、放電処理によってゼータ電位が負に高くなっていた。このことは、シリカ粒子表面にOH基が結合したためと思われる。また、投入電力の増加によってゼータ電位は負側に高くなることが分かり、このことは、放電生成ラジカルがゼータ電位を挙げる効果をもっていることが分かった。