2003 Fiscal Year Annual Research Report
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14350429
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| Research Institution | Kansai University |
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Principal Investigator |
鈴木 俊光 関西大学, 工学部, 教授 (70026045)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
安藤 寿浩 (独法)物質, 材料研究機構・物質研究所, 主任研究員 (80343846)
池永 直樹 関西大学, 工学部, 助教授 (20232209)
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| Keywords | ダイヤモンド / エチレン / シリカ / パラジウム / メタン / エタン / CVD / カーボンナノチューブ |
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| Research Abstract |
炭化水素変換においてNiなどの触媒の表面に副反応として繊維状の炭素が析出することは知られている。昨年度はNi-ダイヤモンド触媒を用いて炭素繊維の析出について検討を行ったが、本年度は金属をCo,Pdなどに広げ,担体についても表面積の小さなシリカを含めて検討した。また、炭素源となる炭化水素についても、エタン、エチレンなどを用いて、触媒金属、担体、炭素源などが析出炭素の形状に与える影響を詳細に検討した。水素還元温度、炭化水素分解温度は炭素繊維析出に重要な影響を与えた。Niを用いたときは水素還元温度によらず,750℃以上の高温で炭素析出が見られなくなった。メタンの分解において、Pdを用いると、Niを用いたときより同じ条件では細い炭素繊維が析出した。エタンを用いると高温で100nm程度の極めて太い炭素繊維が析出し、この太い炭素繊維は反応初期に生成した10nm程度の細い繊維が合体して成長することがTEM観測の結果明らかになった。炭化水素の影響はメタンの方がエタンより析出量は少なくなるが、より直線的な炭素繊維が生成した。
シリカ上で炭素繊維が析出することはよく知られている現象であるが、表面積が小さくダイヤモンド以下の12m^2/gで細孔の無いシリカを用いて、Ni,Co担持して反応を行った。エタンでは分解が低温から進むために析出量は多いが、ランダムな構造の炭素繊維が生成した。Co-シリカ上でエチレンの分解を高温で行うと中空で直線状のカーボンナノチューブを得ることができた。このとき炭素繊維の先端に金属粒子は見られず、シリカに根元が固定されて成長が起こっていると推察された
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Research Products
(1 results)
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[Publications] K.Nakagawa, T.Ando, N.Ikenaga, T.Suzuki: "Oxidized diamond as a simultaneous production medium of carbon nanotube and hydrogen for fuel cell"Chemistry of Materials. 15,24. 4571-4575 (2003)
