| 研究概要 |
C_<60>フラーレンをトルエン/ジメチルホルムアミド/過塩素酸リチウムを混合した溶液中に溶かし,電気化化学的手法を用いて開端処理をした単層ナノチューブ中に効率よく一次元配列させる実験を遂行した.C_<60>フラーレンが還元される-0.5 V程度の電位をかけ,陽極に取り付けたマット状に加工した単層ナノチューブ試料へのドーピングを行った.ここで用いた単層ナノチューブはレーザー蒸発法で作製した試料を硝酸による還流処理後,マット丈に加工し,480度の乾燥空気中で熱処理をして開端したものである.また,同時にマット状単層ナノチューブ試料を陰極にも取り付け,陽極に取り付けたものと比較し,前年度問題となっていた,フラーレンが拡散的にチューブ内にドープされる効果との違いを,透過型電子顕微鏡を用いて調べ,比較検討した.その結果,陽極に取り付けた試料には,チューブ内にフラーレン分子がきれいに一次元配列したピーポッド試料が効率よく得られたが,陰極に取り付けた試料では,そのようなピーポッドとなっている試料はほとんど見つけることができなかった.このようにピーポッド構造の作製にはフラーレン分子をイオン化し,電気化学的にチューブ内空間にドープすることは有効であることがわかった.それに加え,陽極に取り付け作製した試料は電子顕微鏡観察により,その表面状態が陰極に取り付けたものよりはるかによく,ほとんどコンタミネーションのない状態になっているという情報も得られた.陰極に堆積した物質は,支持電解質として用いた過塩素酸リチウムの電界により析出したリチウムである.
ピーポッド試料を加熱するとチューブ内に取り込まれたフラーレンが熱重合し,最終的にはチューブ状になり,二層ナノチューブができる.熱重合の初期過程で生じるフラーレン重合体を透過型電子顕微鏡,ラマン散乱により詳細に調べ,チューブ内空間で行われる熱重合反応経路の解析も試み,論文として発表した.
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