協奏的擬高圧効果のある端原子リッチナノカーボンの化学活性

2014 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 24241038
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: ナノ構造科学
• 研究機関: 信州大学
• 研究代表者: 金子 克美 信州大学, 先鋭領域融合研究群 環境・エネルギー材料科学研究所, 特別特任教授 (20009608)
• 研究分担者: 藤森 利彦 信州大学, 先鋭領域融合研究群環境・エネルギー材料科学研究所, 准教授(特定雇用) (60586824) ; 伊藤 努務 千葉大学, 分析センター, 特任助教 (40586822) ; 南 太規 信州大学, 先鋭領域融合研究群環境・エネルギー材料科学研究所, 博士研究員 (20642060) ; TERRONES Mauricio 信州大学, エキゾチック・ナノカーボンの創成と応用プロジェクト拠点, 特別特任教授 (20597877) ; CRUZ Rodolfo 信州大学, エキゾチック・ナノカーボンの創成と応用プロジェクト拠点, 准教授(特定雇用) (30597878) ; FERDINAND Tristan 信州大学, エキゾチック・ナノカーボンの創成と応用プロジェクト拠点, 研究員 (40597879)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• キーワード: ナノ空間 / 端原子 / 協奏効果 / ナノチューブ / カーボン / 吸着 / 水 / メタン

研究成果の概要

グラフェン構造を主とするカーボンナノ空間とエッジ構造との協奏的なナノ構造特有の活性の創出・解明を目指した。エッジリッチなナノグラフェンからナノ空間が極度に発達したグラフェンモノリスを創出し、高い水蒸気吸着特性を見出した。単層カーボンナノチューブバンドルのバンドル間隙にエッジ炭素モデルとしてのナフタレン誘導体をドープすると、50倍もの電導性増加が見られ二酸化炭素吸着性も高められた。通常90万気圧の高圧圧縮が必要な硫黄の金属化を１気圧以下でナノチューブの空間中で実現し、それが硫黄原子の１次元鎖結晶であることを示した。メタンハイドレートの生成速度がカーボンナノ空間中で10倍以上になることを見出した。

自由記述の分野

ナノ科学