2004 Fiscal Year Annual Research Report
アーク放電を用いたカーボンナノホーン量産技術の開発研究
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15310087
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| Research Institution | Toyohashi University of Technology |
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Principal Investigator |
滝川 浩史 豊橋技術科学大学, 技術開発センター, 助教授 (90226952)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
榊原 建樹 豊橋技術科学大学, 工学部, 教授 (10023243)
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| Keywords | カーボンナノホーン粒子 / アーク放電法 / 量産 / 連続運転 / 装置開発 / 収率向上 |
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| Research Abstract |
カーボンナノホーン(CNH)は,グラフェンシート(六員環炭素シート)が円錐状に丸まった構造を呈するもので,通常,それらが凝集して微粒子(CNH粒子)を形成する。CNH粒子は,携帯用ダイレクトメタノール型燃料電池のプラチナ触媒担持体としての利用が期待されている。現在,CNH粒子は高価な連続発振高出力CO_2レーザを用いて量産技術の確立が進められている。これに対し,本研究では,このようなCNH粒子を,アーク放電を用いて安価にかつ量産的に連続合成する技術を研究開発する。具体的な研究開発の目標は以下のとおりである。
(1)CNH粒子の収率60%以上(現状のアーク放電法では20〜30%;レーザ蒸発法では90%以上)。
(2)連続運転時間1時間以上(現状アーク放電法では2秒)。
(3)生産量20g/h(現状アーク放電法では連続合成できない;レーザ蒸発法で10g/h)。
(4)生成物の雰囲気圧力依存性(収率,生産性,CNH形状,CNH粒子形状・サイズ,比表面積)。
(5)アークプラズマの状態と生成物との関係の学究的明確化
本年度は,これらのうち,連続1時間運転できる実験装置の詳細設計と一部製作を行い,不具合の洗い出しを行なった。また,収率を向上させるためのアーク放電条件の洗い出し(つまり,放電条件と生成物の関係の明確化),および篩い分け等の後加工プロセスの検討を行なった。更にまた,アーク法製造のCNHの熱特性を調べ,約2000℃以上に加熱するとカーボンナノバルーンへと変形することを明らかにした。
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Research Products
(5 results)
