2014 Fiscal Year Research-status Report
新規層剥離法の開発と得られたナノシートの再構築による新規多孔体及び薄膜材料の創製
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26420774
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
荻野 勲 北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (60625581)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 化学工学 / 触媒 / 吸着剤 / 酸化グラフェン / ナノシート |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は，まずグラファイトの酸化度と剥離度について詳細な検討を行った。酸化に用いる過マンガン酸カリウムの量を系統的に変え，得られる酸化グラファイトの酸化度を元素分析，FT-IR測定，X線回折測定などを用いて分析した。そして酸化度の異なるグラファイトに凍結・融解操作を施して層剥離を試み，剥離度合いを調べた。その結果，酸化グラファイトのC/O比が2.6以下のとき効率的に剥離が進むことが分かった。次に，酸化グラファイト含有水溶液の凍結に用いる冷媒の温度を変えて層剥離を実施することで，凍結速度が層の剥離度合いに及ぼす影響について調べた。その結果，冷媒の温度が低い場合，すなわち凍結速度が速い場合により効率的に層剥離が進み，高い濃度の酸化グラフェン分散液が得られることが分かった。さらに，本手法で得られた酸化グラフェンならびに従来法（超音波印加）により得られたの酸化グラフェンの粒子径をDLSを用いて測定したところ，本手法で作製したものは約１０倍大きな径を有していることがわかった。これらのことから，十分に酸化されたグラファイトを迅速に凍結できるプロセスを用いて層剥離することで，シート径の大きな酸化グラフェンを効率的に製造できることが示唆された。また，以上の結果について，国内・国際学会での発表を行い，また学術論文を通して報告した。一方，得られた酸化グラフェンの再構築による機能性材料の合成として，本手法によって得られた酸化グラフェン分散液からシンタリング耐性の高いPt/C担持触媒の合成に着手した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
酸化グラフェンの合成に関して詳細検討を行い，重要な知見が得られ，成果報告も行うことができた。また，酸化グラフェンナノシートから機能性材料の合成として，シンタリング耐性の高いPt/C触媒合成に着手することができた。以上のことから，研究はおおむね順調に進んでいると考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
本手法で得られた酸化グラフェンから貴金属担持炭素系触媒の合成ならびに反応評価を行う。また酸化グラフェンからマクロポーラス多孔体を合成し，Li空気電池正極用材料への利用を検討する。一方で，無機系ナノシート合成の一つとしてゼオライト層状前駆体の層剥離及び得られたゼオライトナノシートから触媒合成，さらには触媒の反応評価を行う。
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| Causes of Carryover |
次年度使用額は95,446円となっているが、この内38,134円分の物品は平成26年度内に発注し、既に同年度内に納品されている。支払が平成27年度に入って行われているために計上されている金額である。残りの57,312円については平成27年度に繰り越した方が有効に利用できると判断した。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
発注、納品ベースでは研究費はほぼ計画通りに使用されており、平成27年度も当初の計画通りに研究費を使用する予定である。
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Research Products
(12 results)
