2003 Fiscal Year Annual Research Report
フラーレンナノウイスカーの作製とその構造・物性・機能
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14350367
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Research Institution | National Research Institute for Materials Science |
Principal Investigator |
宮澤 薫一 独立行政法人物質・材料研究機構, エコマテリアル研究センター, 主幹研究員 (60182010)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田中 孝治 産業技術総合研究所, 関西センター・生活環境系・特別研究体ナノ界面機能科学研究グループ, 主任研究員 (40357439)
前田 龍太郎 産業技術総合研究所, 機械システム研究部門・集積機械研究グループ, グループ長 (60357986)
桑原 誠 東京大学, 大学院工学系研究科, 教授 (40039136)
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Keywords | フラーレンナノウィスカー / フラーレン / C_<60> / C_<70> / フラーレンナノファイバー / フラーレンシェルチューブ / 液-液界面析出法 / 常温合成 |
Research Abstract |
研究代表者(宮澤)が,2001年に,世界で初めて発見したフラーレンナノウィスカー(FNW)は,フラーレンの有機溶液とアルコール類の液-液界面析出法(液-液法)によって合成できる。本年度は,C_<60>-C_<70>2成分系FNWを,フラーレンのトルエンまたはメタキシレン溶液とイソプロピルアルコールの液-液法によって合成することに成功した。この結果は,液-液法が,多成分系のFNWの合成に適用できることという画期的な成果をもたらす。特に,未精製のC_<60>-C_<70>混合粉末を用いて,C_<60>-C_<70>2成分系FNWの合成が可能であることが示され,FNWを安価に生産するための貴重な指針を得た。C_<60>ナノウィスカー(C_<60>NW)の熱的挙動をTEMその場観察によって調べた結果,加熱に伴って成長軸に平行な方向のC_<60>分子間距離は,ほとんど変化しなかったが,成長軸に垂直な方向のC_<60>分子間距離が大きく膨張した。これは,C_<60>分子間に成長軸方向に強い結合が生じていることを示す。C_<60>NWは,真空加熱により,600℃以上の温度でトルエンに不溶となった。900℃以上の加熱温度では,高い導電性を示すようになったが,線形な形状を保っていた。900℃で熱処理したC_<60>NWは,結晶化度の低いグラファイト様のラマン散乱スペクトルを示した。また,C_<60>NWを600℃以上の温度で,ロータリーポンプで真空排気しつつ加熱することにより,中空な構造のナノカーボンチューブに変化した。これを,フラーレンシェルチューブと命名した.フラーレンシェルチューブとFNWは,燃料電池などの分野で広い応用がある。
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Research Products
(6 results)
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[Publications] K.Miyazawa, K.Hamamoto, S.Nagata, T.Suga: "Structural investigation of the C_<60>/C_<70> whiskers fabricated by formingliquid-liquid interfaces of toluene with dissolved C_<60>/C_<70> and isopropylalcohol"Journal of Materials Research. 18. 1096-1103 (2003)
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[Publications] M.Fujino, K.Miyazawa, T.Suga: "In situ observation of the behavior of C_<60> (nano)whiskers underheating by TEM"Transactions of the Material Research Society of Japan. In Press.
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[Publications] K.Miyazawa, C.Nishimura, M.Fujino, T.Suga, T.Yoshii: "Fabrication and properties of the fullerene nanowhiskers and nanofibers"Transactions of the Material Research Society of Japan. In Press.
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[Publications] K.Miyazawa, T.Mashino, T.Suga: "Liquid phase synthesis of the nanowhiskers of fullerene derivatives"Transactions of the Material Research Society of Japan. In Press.
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[Publications] 宮澤 薫一: "フラーレンナノウィスカー"工業材料. 52. 24-25 (2004)
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[Publications] 宮澤 薫一: "ナノファイバーテクノロジーを用いた高度産業発掘戦略"(株)シーエムシー出版. 10 (2004)