研究実績の概要 |
カーボンナノチューブ(CNT)は、他に類を見ない極めて特異なナノ構造や物性を有しており、基礎科学と応用の両面から期待されている。しかしながら、CNTの撚り線は得られているが、本来の優れた物性を生かした銅レベルの導電性は得られていないのが現状である。そこで、高導電性が期待される2層CNTを用いて、①欠陥を出来る限り無くし、②巨大バンドル化し、③単体の長尺化、④徹底した不純物除去(アモルファスカーボン、触媒他)を達成することでCNT電線の基礎を確立する。一年目の平成29年度は、初年度の基礎的な取り組みとして①触媒CVD法による構造制御、②CNTの構造解析(SEM, TEM, Raman, XRD)および撚り線における導電性評価を実施した。すなわち、生成パラメータ(原料の種類(炭素源、触媒、助触媒)・配合比率・送液量、キャリアーガス(水素、アルゴン)と流量、原料供給方法検討(スプレー噴霧ノズル条件、噴霧位置と触媒粒径との相関)、反応温度(3+αゾーン制御)、反応管サイズ(25mmΦ, 100mmΦ)を見直してCNTの構造制御を行い、原料供給条件を中心に触媒粒径の極小化および均一化と炭化水素(炭素源)のチューブ成長に最適な熱分解過程のタイミングを検討した。今後は初年度の結果も踏まえて反応炉内の成長領域を長くして第一、第二炭素源の探索と供給方法を検討し、分解温度の異なる炭素源を組合せて欠陥のない高純度CNTを調製することで目標達成を目指す。
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