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液中アーク法を用いた触媒担持カーボンナノホーンの構造制御合成に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 17686069
研究種目

若手研究(A)

配分区分補助金
研究分野 反応工学・プロセスシステム
研究機関兵庫県立大学

研究代表者

佐野 紀彰  兵庫県立大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (70295749)

研究期間 (年度) 2005 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
28,080千円 (直接経費: 21,600千円、間接経費: 6,480千円)
2007年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2006年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2005年度: 16,900千円 (直接経費: 13,000千円、間接経費: 3,900千円)
キーワードカーボンナノホーン / 液中アーク放電 / 白金触媒
研究概要

炭素電極を用いて窒素ガス導入アーク放電によりカーボンナノホーン粒子を合成し,その粒子の表面に白金の微粒子を分散させた。この白金担持粒子を用いて固体高分子形燃料電池をつくり,発電の特性を測定した。平成19年度は特に電極送り速度を変化させた実験を行い,燃料電池に適した構造となるカーボンナノホーンを得るための条件を求めた。また,低純度のグラファイト棒および高純度のグラファイト棒をそれぞれアーク放電を起こすための陽極として用いたときの最大収率を得るための条件を求めた。また,比表面積や触媒担持分散度など,カーボンナノホーンの物理的性質を測定し,燃料電池発電特性との比較を行った。また,カーボンナノホーンを燃料電池の電極として使用するために白金を担持させるが,その担持のための反応条件も検討した。
結果として,低純度グラファイト棒およびグラファイト高純度を使用したときのカーボンナノホーンを合成するときの最適電極送り速度が求めることができ,最高で30%の収率を得た。また,この条件では生成物の結晶性も燃料電池特性も良くなることがわかった。
さらに,派生の成果として本方法で合成したカーボンナノホーンと吸着分子との相互作用からカーボンナノホーンをガスセンサーおよび水中オゾンセンサーとして使用することができることを明らかにし,論文発表を行った。

報告書

(3件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2008 2007 2006 2005

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Synthesis of carbon nanohorns by a gas-injected arc-in-water method and application to catalyst-support for polymer electrolyte fuel cell electrodes2008

    • 著者名/発表者名
      N.Sano, Y.Kimura, T.Suzuki
    • 雑誌名

      J.Mater.Chem. 18

      ページ: 1555-1560

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Carbon nanohorn sensor to detect ozone in water2007

    • 著者名/発表者名
      N.Sano, F.Ohtsuki
    • 雑誌名

      J.Electrostatics 65

      ページ: 263-268

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Gas sensor using single-wall carbon nanohorns2007

    • 著者名/発表者名
      N.Sano, M.Kinugasa, F.Otsuki, J.Suehiro
    • 雑誌名

      Adv.Powder Technology 18

      ページ: 455-466

    • NAID

      10019838668

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 液中アークプラズマを用いたカーボンナノ構造体の合成2007

    • 著者名/発表者名
      佐野 紀彰, 河南 治
    • 雑誌名

      マテリアルインテグレ-ション 20

      ページ: 58-63

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [雑誌論文] 液中アーク放電法によるカーボンナノ粒子製造とセンサーへの応用2007

    • 著者名/発表者名
      佐野 紀彰
    • 雑誌名

      粉体と工業 39

      ページ: 26-31

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [雑誌論文] Carbon nanohorn sensor to detect ozone in water2007

    • 著者名/発表者名
      N.Sano, F.Ohtsuki
    • 雑誌名

      J. Electrostatics 65(4)

      ページ: 263-268

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Characteristics of carbon nanoparticles synthesized by submerged are in alcohols, alkanes and aromatics2006

    • 著者名/発表者名
      P.Muthakarn, N.Sano, T.Charinpanitkul, W.Tanthapanichakoon, T.Kanki
    • 雑誌名

      Journal of Physical Chemistry B 110(37)

      ページ: 18299-18306

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] One-step synthesis of Pt-supported carbon nanohorns for fuel cell electrode by are plasma in liquid nitrogen2006

    • 著者名/発表者名
      N.Sano, S.Ukita
    • 雑誌名

      Materials Chemistry and Physics 99(2-3)

      ページ: 447-450

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 液中アーク放電によるカーボンナノ粒子の合成に及ほす液中強制対流の影響2006

    • 著者名/発表者名
      佐野紀彰, 本田逸郎, 河南治
    • 雑誌名

      第24回プラズマプロセシング研究会プロシーディングス

      ページ: 181-182

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] ガス導入水中アークによるカーボンナノホーン合成における生成物構造制御2005

    • 著者名/発表者名
      佐野紀彰, 木村優
    • 雑誌名

      第66回応用物理学会学術講演会講演予稿集 No.3

      ページ: 1342-1342

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [学会発表] Influence of perational parameters on synthesis of carbon nanohorns by arc in liquid nitrogen2008

    • 著者名/発表者名
      T.Haruna, N.Sano, O.Kawanami
    • 学会等名
      The 25th Symposium on Plasma Processing
    • 発表場所
      山口県社会福祉会館
    • 年月日
      2008-01-24
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis of Nanotube-family Materials Using Arc-in-Liquid Method2007

    • 著者名/発表者名
      N.Sano, O.Kawanami, T.Haruna
    • 学会等名
      The 18th Symposium of the Materials Research Socity of Japan
    • 発表場所
      日本大学(東京)
    • 年月日
      2007-12-07
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

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