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sp2炭素の機能材料化を図る目的で、表面に芳香環エッジの露出した炭素質メソフェーズ小球体(球晶)および芳香環面の露出したカーボンブラック(CB)を試料として表面修飾反応を実施し、以下の成果を得た。
1.官能基導入による球晶の表面修飾
(1)酸化して酸性官能基を導入した試料に対して、RSil_3を用いたシリル化反応を行った。元の球晶は疎水性であったが、酸化により親水性に転じ、さらに、RSil_3と反応させると疎水性となり、シリル化の進行したことが示唆される。TGAにより見積った導入シリル基数は、10^<18>個/m^2であった。一方、CBは反応後にも親水性を保持し、シリル化反応は進行しなかったものと推察される。
(2)強塩基(n-BuLi/t-BuOK)を用いて芳香族水素を引き抜き、さらに、ヨウ化アルキルを作用させるアルキル化反応を実施した。H/Cの増加割合から見積った導入アルキル基数は、CBよりも比表面積の小さな球晶で多くなった。アルキル化球晶はトルエン等の溶剤への分散性が格段に向上し、電導性塗料等への応用が期待できる。
2.界面反応による球晶の表面修飾
(1)酸化球晶にPd(NH_3)_4^<2+>を担持させ、NiSO_4、Na_2H_2PO_2を含む塩基性溶液中で無電解Niメッキを行った。その結果、均一なNi被膜が形成され、Niメッキ球晶の磁化はバルクNiのほぼ半分程度の大きさであることが判った。
(2)酸化球晶にNa_2O・nSiO_2を含む水溶液、ベンゼン、さらに、(NH_4)_2SO_4を含む水溶液を順次用い、W/Oエマルジョンを形成させる界面反応により、表面に均質なシリカ薄膜を形成させることができた。BET比表面積測定の結果、シリカ薄膜は多孔質であり、触媒担体への応用が期待される。
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