研究概要 |
研究代表者(宮澤)が,2001年に,世界で初めて発見したフラーレンナノウィスカー(FNW)は,フラーレンの有機溶液とアルコール類の液-液界面析出法(液-液法)によって合成できる。本年度は,C_<60>-C_<70>2成分系FNWを,フラーレンのトルエンまたはメタキシレン溶液とイソプロピルアルコールの液-液法によって合成することに成功した。この結果は,液-液法が,多成分系のFNWの合成に適用できることという画期的な成果をもたらす。特に,未精製のC_<60>-C_<70>混合粉末を用いて,C_<60>-C_<70>2成分系FNWの合成が可能であることが示され,FNWを安価に生産するための貴重な指針を得た。C_<60>ナノウィスカー(C_<60>NW)の熱的挙動をTEMその場観察によって調べた結果,加熱に伴って成長軸に平行な方向のC_<60>分子間距離は,ほとんど変化しなかったが,成長軸に垂直な方向のC_<60>分子間距離が大きく膨張した。これは,C_<60>分子間に成長軸方向に強い結合が生じていることを示す。C_<60>NWは,真空加熱により,600℃以上の温度でトルエンに不溶となった。900℃以上の加熱温度では,高い導電性を示すようになったが,線形な形状を保っていた。900℃で熱処理したC_<60>NWは,結晶化度の低いグラファイト様のラマン散乱スペクトルを示した。また,C_<60>NWを600℃以上の温度で,ロータリーポンプで真空排気しつつ加熱することにより,中空な構造のナノカーボンチューブに変化した。これを,フラーレンシェルチューブと命名した.フラーレンシェルチューブとFNWは,燃料電池などの分野で広い応用がある。
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