コンビナトリアル手法による単層カーボンナノチューブ成長の系統的検討と全体像の構築

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18686062
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 反応工学・プロセスシステム
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 野田 優 東京大学, 大学院・工学系研究科, 准教授 (50312997)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2008
• キーワード: 材料合成プロセス

研究概要

カーボンナノチューブ(CNT)は多様な応用が期待される反面、合成技術が未確立で実用例は僅かである。本研究では1度に広範な触媒条件を探索できるコンビナトリアル手法を用い、化学蒸着法による単層CNT触媒成長を系統的に検討した。0.1-1nm厚の触媒層からの粒子形成と単層/多層CNT成長、Al_2O_x担体によるCNT成長加速、触媒粗大化とCNT直径増大・成長急停止、Mo助触媒による触媒粗大化抑制、前駆体アセチレンの気相生成等を解明、体系化した。

研究成果

• [雑誌論文] Multiple "optimum" conditions for Co-Mo catalyzed growth of vertically aligned single-walled carbon nanotube forests (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Sugime, S. Noda, S. Maruyama, Y. Yamaguchi
  • 雑誌名: Carbon 47(1) ページ: 234-241
  • 査読あり
• [雑誌論文] Growth valley dividing single-and multi-walled carbon nanotubes: combinatorial study of nominal thickness of Co catalyst (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Kakehi, S. Noda, S. Maruyama, Y. Yamaguchi
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys. 47(4) ページ: 1961-1965
  • 査読あり
• [雑誌論文] Field emission properties of single-walled carbon nanotubes with a variety of emitter-morphologies (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Shiratori, K. Furuichi, S. Noda, H. Sugime, Y. Tsuji, Z. Zhang, S. Maruyama, Y. Yamaguchi
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys. 47(6) ページ: 4780-4787
  • 査読あり
• [雑誌論文] Individuals, grasses, and forests of single- and multi-walled carbon nanotubes grown by supported Co catalysts of different nominal thicknesses (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Kakehi, S. Noda, S. Maruyama, Y. Yamaguchi
  • 雑誌名: Appl. Surf. Sci. 254(21) ページ: 6710-6714
  • 査読あり
• [雑誌論文] Growth window and possible mechanism of millimeter-thick single-walled carbon nanotube forests (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Hasegawa, S. Noda, H. Sugime, K. Kakehi, S. Maruyama, Y. Yamaguchi
  • 雑誌名: J. Nanosci. Nanotechnol. 8(11) ページ: 6123-6128
  • 査読あり
• [雑誌論文] Combinatorial evaluation for field emission properties of carbon nanotubes (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Shiratori, H. Sugime, S. Noda
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. C112(46) ページ: 17974-17982
  • 査読あり
• [雑誌論文] コンビナトリアル手法を援用したCNT合成法の開発 (2008)
  • 著者名/発表者名: 野田優
  • 雑誌名: NEW DIAMOND 89(2) ページ: 32-33
• [雑誌論文] Millimeter-thick single-walled carbon nanotube forests: hidden role of catalyst support (2007)
  • 著者名/発表者名: S. Noda, K. Hasegawa, H. Sugime, K. Kakehi, Z. Zhang, S. Maruyama, Y. Yamaguchi
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys., Part 2: Express Letter 46(17) ページ: L399-L401
  • 査読あり
• [雑誌論文] 単層カーボンナノチューブ合成への化学工学的アプローチ (2006)
  • 著者名/発表者名: 野田優
  • 雑誌名: ケミカル・エンジニヤリング 51(8) ページ: 32-37
• [雑誌論文] A simple combinatorial method to discover Co-Mo binary catalysts that grow vertically aligned single-walled carbon nanotubes (2006)
  • 著者名/発表者名: S. Noda, H. Sugime, T. Osawa, Y. Tsuji, S. Chiashi, Y. Murakami, S. Maruyama
  • 雑誌名: Carbon 44(8) ページ: 1414-1419
  • 査読あり
• [雑誌論文] Supported Ni catalysts from nominal monolayer grow single-walled carbon nanotubes (2006)
  • 著者名/発表者名: K. Kakehi, S. Noda, S. Chiashi, S. Maruyama
  • 雑誌名: Chem. Phys. Lett. 428(4-6) ページ: 381-385
  • 査読あり
• [学会発表] コンビナトリアル手法による単層カーボンナノチューブ基板上成長の研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 野田優
  • 学会等名: 第36回フラーレン・ナノチューブ総合シンポジウム, 特別講演1S-1
  • 発表場所: 愛知県名古屋市
  • 年月日: 2009-03-02
• [学会発表] Sudden-termination of millimeter-thick vertically aligned single-walled carbon nanotube growth evidenced by real-time monitoring (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Hasegawa, S. Noda, Y. Yamaguchi
  • 学会等名: Nanotube 2008, T23
  • 発表場所: Montpellier, France
  • 年月日: 2008-07-03
• [学会発表] 1D-arry of self-organized SWCNT micro-emitters (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Furuichi, Y. Shiratori, S. Noda, Y. Tsuji, H. Sugime, Y. Yamaguchi
  • 学会等名: Nanotube 2008, C59
  • 発表場所: Montpellier, France
  • 年月日: 2008-07-01
• [学会発表] Field emission properties of morphologically-controlled single-walled carbon nanotubes and their combinatorial evaluation (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Shiratori, K. Furuichi, S. Noda, H. Sugime, Y. Tsuji, Z. Zhang, S. Maruyama, Y. Yamaguchi
  • 学会等名: Nanotube 2008, T5
  • 発表場所: Montpellier, France
  • 年月日: 2008-06-30
• [学会発表] Precursor in Co catalyzed CVD for vertically aligned SWCNTs (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Sugime, S. Noda, Y. Yamaguchi
  • 学会等名: Ninth international conference on the science and application of nanotubes (Nanotube 2008), B54
  • 発表場所: Montpellier, France
  • 年月日: 2008-06-30
• [学会発表] Tailor-making of single-walled carbon nanotubes and their ensembles by combinatorial catalyst control (2008)
  • 著者名/発表者名: S. Noda, H. Sugime, K. Hasegawa, Y. Shiratori, K. Furuichi, Y. Yamaguchi
  • 学会等名: Nanotube 2008, B45
  • 発表場所: Montpellier, France
  • 年月日: 2008-06-30
• [学会発表] Real-time monitoring coupled with combinatorial catalyst library for millimeter growth of single-walled carbon nanotubes (2008)
  • 著者名/発表者名: S. Noda, K. Hasegawa, H. Sugime, S. Maruyama, Y. Yamaguchi
  • 学会等名: 2008 MRS Spring Meeting, P1.4
  • 発表場所: San Francisco, CA, USA
  • 年月日: 2008-03-25
• [産業財産権] カーボンナノチューブの製造方法 (2009)
  • 発明者名: 野田優, 杉目恒志, 山口由岐夫, 大沢利男, 筧和憲, 長谷川馨, 金東榮
  • 権利者名: 日立化成工業株式会社
  • 産業財産権番号: PCT/JP2009/054284
  • 出願年月日: 2009-03-06
  • 外国
• [産業財産権] 面発光装置 (2008)
  • 発明者名: 野田優, 古市考次, 白鳥洋介
  • 権利者名: 国立大学法人東京大学, 大日本スクリーン製造株式会社
  • 産業財産権番号: 特願2008-278873
  • 出願年月日: 2008-10-29
• [産業財産権] カーボンナノチューブ形成方法 (2008)
  • 発明者名: 野田優, 古市考次
  • 権利者名: 国立大学法人東京大学, 大日本スクリーン製造株式会社
  • 産業財産権番号: 特願2008-278869
  • 出願年月日: 2008-10-29
• [産業財産権] フィールドエミッション装置、ならびに、その製造方法 (2008)
  • 発明者名: 野田優, 古市考次, 白鳥洋介, 辻佳子, 杉目恒志
  • 権利者名: 国立大学法人東京大学, 大日本スクリーン製造株式会社
  • 産業財産権番号: 特願2008-089078
  • 出願年月日: 2008-03-31
• [産業財産権] カーボンナノチューブの製造方法 (2008)
  • 発明者名: 野田優, 杉目恒志, 山口由岐夫, 大沢利男, 筧和憲, 長谷川馨, 金東榮
  • 権利者名: 日立化成工業株式会社
  • 産業財産権番号: 特願2008-058825
  • 出願年月日: 2008-03-07
• [産業財産権] カーボンナノチューブの製造方法 (2007)
  • 発明者名: 野田優, 杉目恒志, 山口由岐夫
  • 権利者名: 日立化成工業株式会社
  • 産業財産権番号: PCT/JP2007/067539
  • 出願年月日: 2007-09-07
  • 外国
• [産業財産権] カーボンナノチューブの製造方法 (2006)
  • 発明者名: 野田優, 杉目恒志, 山口由岐夫
  • 権利者名: 日立化成工業株式会社
  • 産業財産権番号: 特願2006-244643
  • 出願年月日: 2006-09-08