| 研究課題/領域番号 |
08555157
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 応募区分 | 試験 |
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| 研究機関 | 名城大学 |
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研究代表者 |
安藤 義則 名城大学, 理工学部, 教授 (30076591)
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| 研究分担者 |
飯島 澄男 NEC, 基礎研究所, 主任研究員
大河内 正人 名城大学, 理工学部, 講師 (50076626)
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| キーワード | カーボンナノチューブ / 熱酸化 / 赤外線放射加熱 / 加熱精製 |
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| 研究概要 |
本研究では、カーボンナノチューブをアーク放電法で作製するとき、必然的に含まれてくるカーボンナノ粒子を物理的な方法で除去し、その精製を行うことを目的とした。その際、最初に作製するカーボンナノチューブと共存するナノ粒子が、少なければ少ないほど後処理で精製するのが容易になることは言うまでもない。その意味で、最初に含まれるナノ粒子の割合ができるだけ少なくなる条件を先ず求めた。その結果、雰囲気ガスとしてH_2ガスを用いて蒸発を行うと、細くて長い良質のカーボンナノチューブが得られることがわかった。その場合、ナノチューブに混入するナノ粒子の割合も非常に少なく、大変望ましい試料であることが明らかになった。
この試料をもとにして、それを空気中で赤外線放射加熱装置を用いて、約500℃に30分間加熱することによってナノ粒子が完全に除去できることがわかった。つまり、空気中加熱という単純な物理化学的精製法で容易にナノチューブが精製できることが明らかになった訳である。ただし、この精製が可能な厚さは約0.1mmである。さらに、アーク放電による蒸発の際、放電が安定して生じている1分間くらいは、陰極上に生じるナノチューブの方位が電気力線の方向にそろって、一方向に並んだカーボンナノチューブが体積にして1mm^3のオーダー得られることがわかった。その部分をすべて熱酸化で精製すれば、方位のそろったカーボンナノチューブの固まりが1mm^3のオーダー得られることになる。この量は、従来のナノチューブの精製で得られたものに比べるとけた違いに多いことから、物性測定あるいは電子材料としての応用が期待される。
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