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カーボンナノウォールの構造制御と応用研究

研究課題

研究課題/領域番号 21560691
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 金属物性
研究機関横浜市立大学

研究代表者

橘 勝  横浜市立大学, 大学院・生命ナノシステム科学研究科, 教授 (80236546)

研究期間 (年度) 2009 – 2011
研究課題ステータス 完了 (2011年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2011年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2010年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2009年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
キーワードナノ物性 / カーボン材料 / カーボンナノウォール / 燃料電池 / プラズマCVD / 白金担持 / 白金代替触媒 / ドメイン構造 / グラファイト / ナノダイヤモンド / ナノグラファイト / リチウムイオン二次電池
研究概要

研究成果として主に下記の3つの成果を得た。
(1)成長制御の観点から、CNWの成長過程を明らかにした。グラフェン層が基板に平行に成長して、その後、垂直に成長することを明らかにした。さらに、成長初期にはナノダイヤモンドが生成されることも明らかにした。
(2)いくつかの基礎物性についても観測に成功した。電気伝導特性ではナノグラファイト特有のアンダーソン弱局在が起こることを明らかにした。その他にも水素吸着のシミュレーションではドメイン境界への優先的吸着を明らかした。
(3)応用研究では、特に触媒電極への応用において重要な成果を得た。白金触媒のユニークな吸着状態やその高い触媒活性は実用化を期待させるものである。また白金代替触媒電極の可能性について提案することができた。

報告書

(4件)
  • 2011 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (36件)

すべて 2012 2011 2010 2009 その他

すべて 雑誌論文 (15件) (うち査読あり 10件) 学会発表 (15件) 備考 (2件) 産業財産権 (4件)

  • [雑誌論文] Atomic force microscopy and Raman spectroscopy study of the early stages of carbon nanowall growth by dc plasma-enhanced chemical vapor deposition2012

    • 著者名/発表者名
      Akihiko Yoshimura, Hirofumi Yoshimura, Seog Chul Shin, Ken-ichi Kobayashi, Makoto Tanimura, Masaru Tachibana
    • 雑誌名

      Carbon

      巻: 50 ページ: 2698-2702

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書 2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] カーボンナノウォールの燃料電池用触媒担体への応用2012

    • 著者名/発表者名
      申ソクチョル、橘勝
    • 雑誌名

      化学工業

      巻: 36 ページ: 362-367

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書 2011 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Carbon nanowalls as platinum support for fuel cells2011

    • 著者名/発表者名
      Seog Chul Shin, Akihiko Yoshimura, Takahiro Matsuo, Manami Mori, Makoto Tanimura, Akimitsu Ishihara, Ken-ichiro Ota, Masaru Tachibana
    • 雑誌名

      J. Appl. Phys

      巻: 110

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Carbon nanowalls as platinum support for fuel cells2011

    • 著者名/発表者名
      Seog Chul Shin, Akihiko Yoshimura, Takahiro Matsuo, Manami Mori, Makoto Tanimura, Akimitsu Ishikara, Ken-ichiro Ota, Masaru Tachibana
    • 雑誌名

      J.Appl.Phys.

      巻: 110 号: 10

    • DOI

      10.1063/1.3662142

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] First-principles calculation and transmission electron microscopy observation for hydrogen adsorption on carbon nanowalls2010

    • 著者名/発表者名
      Y. Kita, S. Hayashi, I. Kinoshita, M. Tachibana, M. Tachikawa, K. Kobayashi, and M. Tanimura
    • 雑誌名

      J. Appl. Phys

      巻: 108 ページ: 13703-13703

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Anomalous Anderson Weak Localization of Graphite Thin Film Fabricated by Plasma-enhanced Chemical Vapor Deposition2010

    • 著者名/発表者名
      Shigeki Yamada, Hirofumi Yoshimura, Masaru Tachibana
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn

      巻: 79(5) ページ: 54708-54711

    • NAID

      40017104682

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] リチウムイオン二次電池負極材用カーボンナノウォールの高速充放電特性2010

    • 著者名/発表者名
      橘勝
    • 雑誌名

      まてりあ

      巻: 49(7) ページ: 320-322

    • NAID

      10026872796

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書 2010 実績報告書
  • [雑誌論文] カーボンナノウォールの構造とリチウムイオン二次電池負極特性2010

    • 著者名/発表者名
      橘勝、棚池修
    • 雑誌名

      機能材料

      巻: Vol.30、No.1 ページ: 44-54

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書 2010 実績報告書
  • [雑誌論文] First-principles calculation and transmission electron microscopy observation for hydrogen adsorption on carbon nanowalls2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Kita, S.Hayashi, I.Kinoshita M.Tachibana, M.Tachikawa, K.Kobayashi, M.Tanimura
    • 雑誌名

      J.Appl.Phys.

      巻: 108

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Anomalous Anderson Weak Localization of Graphite Thin Film Fabricated by Plasma-enhanced Chemical Vapor Deposition2010

    • 著者名/発表者名
      Shigeki Yamada, Hirofumi Yoshimura, Masaru Tachibana
    • 雑誌名

      J.Phys.Soc.Jpn.

      巻: 79(5)

    • NAID

      40017104682

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Grazing incidence x-ray diffraction study on carbon nanowalls2009

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Yoshimura ; Shigeki Yamada ; Akihiko Yoshimura ; Ichiro Hirosawa ; Kenichi Kojima, Masaru Tachibana
    • 雑誌名

      Chem. Phys. Lett

      巻: 482 ページ: 125-128

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Lithium insertion behavior of carbon nanowall by dc plasma CVD and its heat-treatment effect2009

    • 著者名/発表者名
      Osamu Tanaike ; Norihiro Kitada ; Hirofumi Yoshimura ; Hiroaki Hatori ; Kenichi, Kojima ; Masaru Tachibana
    • 雑誌名

      Solid State Ionics

      巻: 180 ページ: 381-385

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] カーボンナノウォールの高速充放電リチウムイオン二次電池負極材への応用2009

    • 著者名/発表者名
      橘勝、棚池修
    • 雑誌名

      NEW DIAMOND

      巻: 第95号Vol.25 No.4 ページ: 34-36

    • NAID

      40016878309

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [雑誌論文] カーボンナノウォールの高速充放電リチウムイオン二次電池負極材への応用2009

    • 著者名/発表者名
      橘勝
    • 雑誌名

      NEW DIAMOND

      巻: 25(4) ページ: 34-36

    • NAID

      40016878309

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [雑誌論文] Grazing incidence x-ray diffraction study on carbon nanowalls2009

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Yoshimura, Shigeki Yamada, Akihiko Yoshimura, Ichiro Hirosawa, Kenichi Kojima, Masaru Tachibana
    • 雑誌名

      Chem.Phys.Lett. 482

      ページ: 125-128

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Structural features of carbon nanowalls and their potential applications in energy devices2011

    • 著者名/発表者名
      M. Tachibana
    • 学会等名
      1st Annual World Congress of Nano-S & T
    • 発表場所
      Dalian, China
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Characterization of platinum-supported carbon nanowalls International Conference on Advanced2011

    • 著者名/発表者名
      申錫徹
    • 学会等名
      Electromaterials(ICAE2011)
    • 発表場所
      Jeju, Korea
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Pt担持したカーボンナノウォールの評価2011

    • 著者名/発表者名
      申錫徹
    • 学会等名
      2011年秋季第72回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      山形大学
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書 2011 研究成果報告書
  • [学会発表] カーボンナノウォールのPt触媒担体としての特性2011

    • 著者名/発表者名
      吉村昭彦
    • 学会等名
      2011年秋季日本金属学会
    • 発表場所
      沖縄コンベンションセンター
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書 2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Structural features of carbon nanowalls and their potential applications in energy devices2011

    • 著者名/発表者名
      M.Tachibana
    • 学会等名
      1st Annual World Congress of Nano-S&T
    • 発表場所
      Dalian, China
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Characterization of platinum-supported carbon nanowalls2011

    • 著者名/発表者名
      申錫〓
    • 学会等名
      International Conference on Advanced Electromaterials (ICAE2011)
    • 発表場所
      Jeju, Korea
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] The initial growth process of carbon nanowalls synthesized by dc-PECVD method2010

    • 著者名/発表者名
      H. Yoshimura, A. Yoshimura, M. Tachibana
    • 学会等名
      20^<th> MRS-Japan Academic Symposium
    • 発表場所
      Yokohama, Japan
    • 年月日
      2010-12-20
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書 2010 実績報告書
  • [学会発表] カーボンナノウォール初期成長プロセスの構造評価2010

    • 著者名/発表者名
      吉村博史、吉村明彦、橘勝
    • 学会等名
      日本物理学会2009秋季大会
    • 発表場所
      大阪府立大学
    • 年月日
      2010-09-26
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書 2010 実績報告書
  • [学会発表] Growth of carbon nanowalls by Plasma-enhanced chemical vapor deposition2010

    • 著者名/発表者名
      H. Yoshimura, A. Yoshimura, M. Tachibana
    • 学会等名
      The 16-th International Conference on Crystal Growth(ICCG-16)
    • 発表場所
      Beijing, China
    • 年月日
      2010-08-12
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Growth of carbon nanowalls by Plasma-enhanced chemical vapor deposition2010

    • 著者名/発表者名
      H.Yoshimura, A.Yoshimura, M.Tachibana
    • 学会等名
      The 16-th International Conference on Crystal Growth (ICCG-16)
    • 発表場所
      Beijing, China
    • 年月日
      2010-08-12
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] カーボンナノウォールの構造とリチウムイオン二次電池負極特性2010

    • 著者名/発表者名
      額田一利、吉村博史、棚池修、橘勝
    • 学会等名
      電気化学会第77回大会
    • 発表場所
      富山大学
    • 年月日
      2010-03-29
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書 2009 実績報告書
  • [学会発表] カーボンナノウォールの磁性2010

    • 著者名/発表者名
      山田重樹、吉村博史、額田一利、橘勝
    • 学会等名
      日本物理学会第65回年次大会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      2010-03-20
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書 2009 実績報告書
  • [学会発表] プラズマCVD法で作製されたグラファイト薄膜の構造評価2009

    • 著者名/発表者名
      吉村博史、吉村明彦、小島謙一、橘勝
    • 学会等名
      日本物理学会2009秋季大会
    • 発表場所
      熊本大学
    • 年月日
      2009-09-27
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書 2009 実績報告書
  • [学会発表] プラズマCVD法にようる作製されたグラファイト薄膜の電気伝導特性2009

    • 著者名/発表者名
      山田重樹、吉村博史、橘勝
    • 学会等名
      日本物理学会2009秋季大会
    • 発表場所
      熊本大学
    • 年月日
      2009-09-27
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書 2009 実績報告書
  • [学会発表] プラズマCVD法で作製されたグラファイト薄膜の形状と構造評価2009

    • 著者名/発表者名
      吉村博史、吉村明彦、小島謙一、橘勝
    • 学会等名
      第70回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      富山大学
    • 年月日
      2009-09-11
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書 2009 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://nanomate.sci.yokohama-cu.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [備考]

    • URL

      http://nanomate.sci.yokohama-cu.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [産業財産権] 窒素導入方法2012

    • 発明者名
      吉村昭彦、松尾貴寛、橘勝、シンソクチョル
    • 権利者名
      公立大学法人横浜市立大学、株式会社IHI
    • 産業財産権番号
      2012-034071
    • 出願年月日
      2012-02-20
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [産業財産権] 窒素導入方法2012

    • 発明者名
      吉村昭彦、松尾貴寛、橘勝、シン ソクチョル
    • 権利者名
      公立大学法人横浜市立大学、株式会社IHI
    • 産業財産権番号
      2012-034071
    • 出願年月日
      2012-02-20
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [産業財産権] 金属を担持するナノグラファイトの製造方法2011

    • 発明者名
      吉村昭彦、松尾貴寛、橘勝、シンソクチョル
    • 権利者名
      公立大学法人横浜市立大学、株式会社IHI
    • 産業財産権番号
      2011-173995
    • 出願年月日
      2011-08-09
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [産業財産権] 金属を担持するナノグラファイトの製造方法2011

    • 発明者名
      吉村昭彦、松尾貴寛、橘勝、シン ソクチョル
    • 権利者名
      公立大学法人横浜市立大学、株式会社IHI
    • 産業財産権番号
      2011-173995
    • 出願年月日
      2011-08-09
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

URL: 

公開日: 2009-04-01   更新日: 2016-04-21  

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