2001 Fiscal Year Annual Research Report
Project/Area Number |
13134203
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Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (B)
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Research Institution | Yokohama National University |
Principal Investigator |
辰巳 敬 横浜国立大学, 大学院・工学研究院, 教授 (30101108)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
呉 鵬 横浜国立大学, 大学院・工学研究院, 助手 (60322096)
吉武 英昭 横浜国立大学, 大学院・環境情報研究院, 助教授 (20230716)
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Keywords | 燃料電池 / ナノ材料 / 触媒・化学プロセス / エネルギー全般 |
Research Abstract |
直接型メタノール燃料電池(DMFC)の実現に際し、最も大きな問題の1つが膜-電極複合体界面構造であるが、そこで用いられる炭素材料の幾何学的、化学的性質の制御が鍵となる。界面活性剤ミセルなどを型剤に、合成されたメソポーラスシリカは高度な構造規則性を有するメソ細孔(1-50nm)を特徴とするが、このシリカ自体を型剤に細孔内に炭素を充填するように有機化合物を炭化すると、基のシリカの細孔構造を反映したメソ構造を持つメソポーラスカーボンが合成される。今年度は、新しいメソ構造規則性を持つカーボン材料の合成に成功した。Pluronic P123を型剤に合成したシリカ、SBA-15は、棒状あるいは筒状のメソポーラス炭素の与えることが知られているが、Pluronic P123に1,3,5-trimethylbenzene(TMB)を混合し、型剤として用いると、細孔径および細孔口径の均一なメソ細泡状シリカが得られる。その存在下ショ糖を濃硫酸で脱水、炭化を繰り返すと炭素が細孔内に成長し、シリカをフッ化水素酸で除去した後も構造規則性を有するメソポーラスカーボンが得られた。これは、均一な粒径をもつ球が立体的に連結した構造を有し、型剤のメソ細泡状シリカの細孔径分布より少し小さいところに頂点を持つ分布を示した。透過電子顕微鏡により形態を観察した。Pluronic P123に対してTMB量を増大させるとより細孔径の大きいシリカが得られるが、これを型剤にするとその細孔径が反映され、より大きな細孔径を有するメソポーラスカーボンが得られた。
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Research Products
(6 results)
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[Publications] Hideaki Yoshitake, Tae Sugihara, Takashi Tatsumi: "Synthesis of Wormhole-like Titania Mesoporous Molecular Sieve with Extremely High Surface Area"Chem.Mater.. (in press). (2002)
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[Publications] Satoshi Kamiya, Osamu Terasaki, Takashi Tatsumi: "The Formation of Cubic Pm3n Mesostructure by an Epitaxial Phase Transformation from Hexagonal p6mm Mesophase"J.Am.Chem.. Soc.,123. 12089-12090 (2001)
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[Publications] Hideaki Yoshitake, Osamu Terasaki, Takashi Tatsumi: "Synthesis and Characterization of Mo-SBA-1 Cubic Mesoporous Molecular Sieves"J.Phys.Chem.. B,105. 10565-10572 (2001)
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[Publications] Y.Sakamoto, O.Terasaki, T.Tatsumi: "Control of Crystal Morphology of SBA-1 Mesoporous Silica"Chem.Mater.. 13. 2237-2239 (2001)
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[Publications] Katsutoshi Yamamoto, Takashi Tatsumi: "Remarkable Improvement in Hydrothermal Stability of MCM-41 by Surface Modification with Grignard Reagent"Microporous Mesporous Mater.. 44-45. 459-464 (2001)
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[Publications] Motonori Uneme, Jacques Plevert, Takashi Tatsumi: "Synthesis Conditions and Catalytic Properties of Highly Acidic Zeolite, UTM-1"Chem.Lett. 802-803 (2001)