| 研究課題/領域番号 |
18656232
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
三浦 孝一 京都大学, 工学研究科, 教授 (40111942)
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| 研究分担者 |
河瀬 元明 京都大学, 工学研究科, 准教授 (60231271)
中川 浩行 京都大学, 環境保全センター, 准教授 (40263115)
蘆田 隆一 京都大学, 工学研究科, 助教 (80402965)
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| キーワード | 新規反応場 / ナノリアクター |
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| 研究概要 |
本研究では、ナノ空間を一種のリアクターとして利用することでバルクでは生成できない新規な構造のナノカーボンの創成を目的としている。昨年度は、ナノ空間として多孔体の細孔を、炭素源として揮発性の有機物を使用し、高圧下で迅速に熱分解することで、細孔空間に制約を受けた大きさの、特異な構造のナノカーボンを生成できることを明らかにした。生成したカーボンは大きさ1〜3nmで2、3層のグラフェンシートよりなる構造の炭素であり、バルクで生成する炭素とは大きさも構造も大きく異なることが分かった。今年度は、細孔構造の異なる数種の多孔体に異なる条件で炭素源であるアントラセンを吸着させ高圧で迅速熱分解を実施し、細孔構造や吸着量がナノ構造炭素の大きさ、構造に与える影響を詳細に検討した。
多孔体としてアルミナやゼオライトを用い、アントラセンの吸着量を変えることで、2〜8nmの大きさを持つナノカーボンを製造することができた。また、吸着量が増加するとアントラセンは大きな細孔に吸着し、生成カーボンの大きさも大きくなることが分かった。さらに、吸着量が少ないときは生成カーボンがアモルファス状であったのに対し、吸着量が増加するにつれて、結晶化が進み、グラフェンシートが多数重なったものが多く生成することが分かった。多孔体種の影響を調べたところ、細孔の比較的小さなアルミナやゼオライトでは8nm以下の、細孔の比較的大きなアルミナでは50nm以下のナノカーボンを製造することができた。以上のことから、吸着量と多孔体種を変えることによって、ナノ炭素の大きさを制御できる可能性が示唆された。
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