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USY一ゼオライトには内径1.2nmのスーパーケージといわれるSi-O骨格で取り囲まれた空間が存在しており、サイズ的にはC60やC70などのフラーレンをこの中に1つだけ入れることができる。また、スーパーケージどうしはそれより一回り小さい細孔により規則的に連結されている。そこで、本研究ではUSY-ゼオライトのごのような規則性空間を鋳型として利用することでフラーレンネットワーク構造の構築を試みている。
以前、われわれはプロピレンを用いたCVDによりゼオライトの細孔に炭素を挿入し、その後ゼオライトを酸処理によって除去すれば大表面積の多孔質炭素が得られることを見い出した。しかし、プロピレンを用いた場合、スーパーケージ内にフラーレン状の物質が生成する確率は低いと思われる。そこで、炭素化の中間体としてベンズフルオラセンなどの5員環を含む化合物を生成するナフタレンを用いてCVDを行った。その結果、比較的比表面積の高い多孔質炭素が得られた。このことからナフタレンのCVDでもゼオライトの細孔に炭素を挿入することが可能であることが判明した。今後は生成した炭素を電子顕微鏡で観察し、フラーレン状の物質の有無を明らかにする。
CVD法は簡便であるが、ゼオライトの外表面から炭素が生成するので、炭素堆積によりゼオライト粒子の外側の細孔から徐々に閉塞していき、細孔内に炭素を完全に充填することは不可能である。そこで、あらかじめ有機高分子などをゼオライトの細孔内に充填しておき、それを急激に加熱し前駆体を細孔内で炭素化させる方法も現在試みている。
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