キセノンを用いた新規炭素材料の作製法の開発と細孔評価法の創製

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20750166
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 無機工業材料
• 研究機関: 岡山大学
• 研究代表者: 後藤 和馬 岡山大学, 大学院・自然科学研究科, 助教 (20385975)
• 研究協力者: 石田 祐之 岡山大学, 大学院・自然科学研究科, 教授 (70193331) ; 上田 貴洋 大阪大学, 総合学術博物館, 准教授 ; 川端 浩二 , 岡山県工業技術センター, 研究員 ; 藤井 英司 , 岡山県工業技術センター, 研究員 ; 森重 国光 岡山理科大学, 理学部, 教授 ; 早川 聡 岡山大学, 大学院・自然科学研究科, 准教授 ; 衣本 太郎 大分大学, 工学部, 助教
• 研究期間 (年度): 2008 – 2009
• キーワード: 炭素 / キセノン / アモルファス / 細孔解析 / 酸化黒鉛

研究概要

本研究により、キセノンを用いた無定型炭素材料内の細孔の解析法を確立した。また、キセノンを用いて炭素材料の表面の調製が行えることを示した。さらに、酸化黒鉛と金属錯体を原料として用いることにより、白金,パラジウム,ルテニウムの金属ナノ粒子がグラフェン表面に均一に分散した新しい多孔質グラフェン材料を作製することに成功し、特許出願した。この炭素材料は燃料電池の酸素還元触媒としての特性に優れるなどの特徴があることを示した。

研究成果

• [雑誌論文] Two solid phases of pyrimidin-1-ium hydrogen chloranilate monohydrate determined at 225 and 120 K (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Gotoh, T. Asaji, H. Ishida
  • 雑誌名: Acta Cryst. C66 ページ: o114-o118
  • 査読あり
• [雑誌論文] The use of graphite oxide to produce mesoporous carbon supporting Pt, Ru, or Pd nanoparticles (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Gotoh, K. Kawabata E. Fujii, K. Morishige, T. Kinumoto, Y. Miyazaki, H. Ishida
  • 雑誌名: Carbon 47 ページ: 2120-2124
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pore structure of hard carbon made from phenolic resin studied by 129Xe NMR (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Gotoh, T. Ueda, T. Eguchi, K. Kawabata, K. Yamamoto, Y. Murakami, S. Hayakawa, H. Ishida
  • 雑誌名: Bull. Chem. Soc. Jpn. 82 ページ: 1232-1239
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hydrogen-bonded structures of the isomeric compounds of quinoline with 2-chloro-5-nitrobenzoic acid, 3-chloro-2-nitrobenzoic acid, 4-chloro-2-nitrobenzoic acid and 5-chloro-2-nitrobenzoic acid (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Gotoh, H. Ishida
  • 雑誌名: Acta Cryst. C65 ページ: o535-o538
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hydrogen-bonded structures of the isomeric 2-, 3- and 4-carbamoylpyridinium hydrogen chloranilates (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Gotoh, H. Nagoshi, H. Ishida
  • 雑誌名: Acta Cryst. C65 ページ: o273-o277
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hydrogen bonding in 1, 2-diazine-chloranilic acid (2/1) and 1, 4-diazine-chloranilic acid (2/1) determined at 110 K (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Gotoh, T. Asaji, H. Ishida
  • 雑誌名: Acta Cryst. C64 ページ: o550-o553
  • 査読あり
• [雑誌論文] Observation of micropores in hard-carbon using 129Xe NMR porosimetry (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Gotoh, T. Ueda, H. Omi, T. Eguchi, M. Maeda, M. Miyahara, A. Nagai, H. Ishida
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. Sol. 69 ページ: 147-152
  • 査読あり
• [学会発表] 金および銀ナノ粒子を担持するグラフェンの作製 (2010)
  • 著者名/発表者名: 後藤和馬, 山本亜季, 衣本太郎, 藤井英司, 大久保貴広, 石田祐之
  • 学会等名: 日本化学会第90春季年会
  • 発表場所: 大阪(近畿大)
  • 年月日: 2010-03-26
• [学会発表] クロラニル酸-1, 3-ジアジン(1/1)塩-水和物および(1/2)塩の結晶構造と相転移 (2010)
  • 著者名/発表者名: 後藤和馬, 浅地哲夫, 石田祐之
  • 学会等名: 日本化学会第90春季年会
  • 発表場所: 大阪(近畿大)
  • 年月日: 2010-03-26
• [学会発表] Pore Structure of Hard Carbon for anodes of lithium ion batteries studied by 129Xe NMR (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Gotoh, T. Ueda, T. Eguchi, K. Kawabata, H. Ishida
  • 学会等名: the 4th International Symposium on Xenon NMR of Materials
  • 発表場所: Ruka, Finland
  • 年月日: 20090608-20090610
• [学会発表] 酸化黒鉛から作製されるRuおよびPdナノ粒子を持つ多孔質炭素 (2009)
  • 著者名/発表者名: 後藤和馬, 宮崎由希, 川端浩二, 藤井英司, 衣本太郎, 石田祐之
  • 学会等名: 日本化学会第89春季年会
  • 発表場所: 船橋(日本大)
  • 年月日: 2009-03-27
• [学会発表] 貴金属を含有する酸化グラファイト多孔触媒材料 (2009)
  • 著者名/発表者名: 後藤和馬, 石田祐之, 宮崎由希, 池田祥子, 川端浩二, 藤井英司, 森重国光, 衣本太郎
  • 学会等名: 第13回岡山リサーチパーク研究・展示発表会
  • 発表場所: 岡山(テクノサポート岡山)
  • 年月日: 2009-02-06
• [学会発表] 酸化グラファイトを用いた白金ナノ粒子を含む多孔質炭素材料の開発 (2008)
  • 著者名/発表者名: 後藤和馬, 森重國光, 川端浩二, 藤井英司, 河田卓也, 石田祐之
  • 学会等名: 第35回炭素材料学会年会
  • 発表場所: 筑波(筑波大)
  • 年月日: 2008-12-03
• [学会発表] 129Xe NMRポロシメトリーによるフェノール樹脂焼成炭の構造解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 後藤和馬, 上田貴広, 江口太郎, 塩見仁郎, 早川聡, 山本賢治, 石田祐之
  • 学会等名: 第2回分子科学討論会2008
  • 発表場所: 福岡(福岡国際会議場)
  • 年月日: 2008-09-25
• [学会発表] 短い水素結合を持つキノリン-クロロニトロ安息香酸系化合物の結晶構造 (2008)
  • 著者名/発表者名: 後藤和馬, 石田祐之
  • 学会等名: 第2回分子科学討論会2008
  • 発表場所: 福岡(福岡国際会議場)
  • 年月日: 2008-09-24
• [学会発表] MFIゼオライト中の一価銅イオンの特異性-室温でのXe吸着の観点から- (2008)
  • 著者名/発表者名: 鳥越裕恵, 森俊謙, 大久保貴広, 小林久芳, 後藤和馬, 石田祐之, 黒田泰重
  • 学会等名: 触媒討論会
  • 発表場所: 名古屋(名古屋大)
  • 年月日: 2008-09-23
• [学会発表] 室温付近でのAgMFIによるXe特異吸着 (2008)
  • 著者名/発表者名: 鳥越裕恵, 森俊謙, 田中大士, 大久保貴広, 後藤和馬, 石田祐之, 黒田泰重
  • 学会等名: 第61回コロイドおよび界面化学討論会
  • 発表場所: 福岡(九州大)
  • 年月日: 2008-09-08
• [学会発表] Porous Graphite oxide containing Pt nanoparticles (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Gotoh, K. Morishige, K. Kawabata, T. Kawata, H. Ishida
  • 学会等名: Post Conference on Carbon 2008
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 2008-07-19
• [図書] A novel hard-carbon optimized to large size lithium-ion secondary batteries(M. Yoshio, R. J. Brodd, A. Kozawa Eds., Lithium-Ion Batteries: Science and Technologies, Chapter 22) (2009)
  • 著者名/発表者名: A. Nagai, K. Shimizu, M. Maeda, K. Gotoh
  • 出版者: Springer
• [図書] Studies of Isolated Pores in Non-Graphitazable Carbon by Solid-State NMR(J. R. Telle, N. A. Pearlstine Eds., Amorphous Materials: Research, Technology and Applications, Chapter 4) (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Gotoh, A. Nagai
  • 出版者: Nova Science
• [備考]
  • URL: http://chem.okayama-u.av.jp/~solid/
• [産業財産権] 多孔質炭素材料およびその製造方法ならびに燃料電池 (2008)
  • 発明者名: 後藤和馬、石田祐之、藤井英司、川端浩二
  • 権利者名: 国立大学法人岡山大学、岡山県
  • 産業財産権番号: 特許特願2008-331221
  • 出願年月日: 2008-12-25