| 研究課題/領域番号 |
07650777
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
無機材料・物性
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
京谷 隆 東北大学, 反応化学研究所, 助教授 (90153238)
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| 研究分担者 |
富田 彰 東北大学, 反応化学研究所, 教授 (80006311)
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| 研究期間 (年度) |
1995 – 1996
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| 研究課題ステータス |
完了 (1996年度)
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| 配分額 *注記 |
2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
1996年度: 400千円 (直接経費: 400千円)
1995年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
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| キーワード | カーボンナノチューブ / アルミニウム陽極酸化皮膜 / 熱分解炭素 / 鋳型炭素化 |
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| 研究概要 |
カーボンナノチューブは炭素電極を用いた直流アーク放電法や炭化水素の気相熱分解法により合成できる。しかし、どちらの方法においても均一な径と長さのナノチューブを選択的に得ることは簡単ではない。われわれは、均一なナノメータースケールの直線状細孔をもつアルミニウム陽極酸化皮膜を鋳型として利用すれば均一なサイズのカーボンナノチューブが得られることを見いだした。
アルミニウム陽極酸化皮膜は膜面に垂直で均一なナノメータースケールの直線状細孔が多数貫通しており、陽極酸化時の電解条件を変化させることで細孔径、細孔密度、細孔の長さを容易に制御することができる。われわれは、このような制御された直線状細孔を鋳型として利用することでカーボンナノチューブの合成を試みた。まず、陽極酸化皮膜を石英反応管に入れ、高温(800℃)でプロピレンを流した。プロピレンはこの程度の温度になると気相炭素化を起こし、熱分解炭素として陽極酸化皮膜の表面および細孔内壁に堆積する。その後、フッ酸処理で陽極酸化皮膜を溶解除去して細孔内の炭素を取り出した。その結果、本法により選択的にカーボンチューブのみを合成することができ、しかもチューブの径、長さおよび厚さは鋳型となる陽極酸化皮膜の細孔径、厚さおよび気相炭素化時間を変化させることで制御できることが明らかとなった。
また、陽極酸化皮膜に炭素を堆積した時点で白金を担持し、その後HF処理、還元処理を施すことにより、白金を内包したカーボンナノチューブの作成にも成功した。この方法で作成した金属・ナノチューブ複合体のもっとも大きな特徴はチューブの外側に金属は全く付着しておらずチューブ内だけに金属が存在していることである。
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