| 研究概要 |
(1)クロルベンゼンを炭素源,水を炭素活性化源とし,照射超音波の周波数を36.6,および480kHzに絞って,反応条件を種々に変え,得られる黒色物質量および形状を比較した。その結果,照射する超音波強度が強すぎると低分子量炭素化合物に分解されるため,2.5Wの弱い超音波強度が最適であることを見いだした。
(2)種々の反応条件下に生成する黒色物質をTEM-SEMにより比較検討した結果,針状,グラフェン様プレート状,黒色塊状の物質を,再現性をもって,液相内で作ることができるようになった。元素分析の結果,いずれも無機物質を含まないことを確認した。
(3)上記3種の,針状物質,グラフェン様プレート状物質,黒色塊状物質は,互いに変換されるような関係にはないことが明らかになった。
(4)超音波が作り出す液一液界面に,特定の配向をもった分子会合が特定の形状のナノカーボンを形成するものと考えられた。
(5)10μmサイズのグラッシーカーボンの超音波照射によるサイズリダクションを検討した。その結果,表面構造の酸化と剥離により,会合状態にはあるが200nm以下のサイズに小さくすることができることがわかった。
以上のような,照射超音波による炭素物質生成における周波数効果および強度効果に関する知見は,炭素ナノマテリアルの液相系超音波合成法の開発とってキーとなる情報であり,形状・組成の異なる炭素マテリアルを作り分ける開発研究の基盤となる情報を得たと考えている。
|
