2014 Fiscal Year Annual Research Report
高比表面積を有する強磁性体内包カーボンナノ粒子の創製および水環境浄化技術への応用
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24360327
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
佐野 紀彰 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (70295749)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田門 肇 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30111933)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 材料合成プロセス / カーボン / プラズマ / ナノ材料 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
Feナノ粒子を分散したカーボンナノホーンをガス導入アーク法で合成し、その交流磁化率を測定した。この交流磁化率が、オゾン処理、CO2中加熱処理、真空中加熱処理などで顕著に向上することを明らかにした。空気中加熱処理を行うとカーボンナノホーンの炭素構造が破壊されてしまうが、これらの処理ではその問題が起こらないことを示した。また、これらの処理により、比表面積が倍増することがわかった。
以上の交流磁化率の向上が起こる時に、FeがFe3O4(マグネタイト）に変化することがわかった。マグネタイトはメタノール中の油脂を分解して（エステル交換反応を起こして）バイオディーゼルなどの有用物に変える触媒として活性を持つことがしられており、液体中で反応を促進する能力を向上したと言える。
また、磁化率が大きくなったことで、磁場で液中から回収することがより容易になったことが大きな利点である。すなわち、Fe分散カーボンナノホーンを液中に分散させて目的とする反応の触媒として使用した後に、粒子径が小さいために回収を行うことが困難であるという問題があったが、磁場で回収できればその問題は解決したことになる。さらに合成条件を検討して収率を高くしながら磁性を維持した生成物を得るための条件を探索する必要がある。
フェノール分解にオゾン酸化を用い、その液中にFe分散カーボンナノホーンを分散させて反応を促進する試みを行ったが、全有機炭素量を測定するとその値が増加する問題が見られた。カーボンナノホーンの炭素部分がオゾンと反応し、副生成物を生じている可能性がある。したがって、純水を得る目的にオゾンとFe分散カーボンナノホーンの組み合わせは適していないことがわかった。
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| Research Progress Status |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(10 results)
