| 研究課題/領域番号 |
20651029
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
京谷 隆 東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (90153238)
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| 研究分担者 |
西原 洋知 東北大学, 多元物質科学研究所, 助教 (80400430)
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| キーワード | メソポーラスシリカ / グラフェン / メソ孔 / 炭素被覆 / シラノール基 / 電気二重層キャパシタ / ヘテロ原子ドーピン |
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| 研究概要 |
本年度ではSBA-15とFSM-16を用い、メソポーラスシリカ表面に存在するシラノール基とアルコール類と脱水縮合反応させた。メソポーラスシリカ細孔表面をアルコール分子で被覆した後、これを炭化すれことで、厚さがグラフェンシートわずか1～2層分と極めて薄い炭素皮膜で細孔表面を完壁に被覆することができた。これとともにアルミニウム陽極酸化皮膜の直線状ナノ細孔の内壁も炭化水素ガスからのCVDにより炭素堆積を行った。さらに、炭素前駆体に窒素やホウ素を含むものを使用することで、窒素やホウ素がドープされた炭素が堆積したアルミニウム陽極酸化皮膜を作製した。このような炭素被覆メソポーラスシリカはシリカにはない導電性と疎水性をもつので、一種の規則性メソポーラス炭素と見ることもできる。そこで、炭素被覆メソポーラスシリカを電気二重層キャパシタの電極として利用したところ、通常の活性炭と同様の容量を示すことが明らかとなった。さらも窒素やホウ素ドープによる電気二重層容量の増加のメカニズムも調べ、これがドープした原子による疑似容量の発現であることを明らかにした。通常考えられている濡れ性の向上は容量の発現には効果はなかった。
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