2017 Fiscal Year Annual Research Report
Fabrication of envionment-sensitive Pi-electron nano-porous materials using stacked-graphene edges and its properties
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15H03537
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| Research Institution | Shinshu University |
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Principal Investigator |
林 卓哉 信州大学, 学術研究院工学系, 教授 (80313831)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
村松 寛之 信州大学, 学術研究院工学系, 准教授 (70509984)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | CSCNT |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では炭素の結晶性と細孔活性度の両立を図るために、応力等の外部環境により特性変化する積層グラフェンエッジで囲まれた環境感応π電子ナノ細孔からなる、多孔質材料の創製を目指す。高活性なπ電子面で構成されるπ電子ナノ細孔では、従来の炭素細孔内では実現できない革新的な化学的、電気的、光学的、そして磁気的機能の発現が期待できる。カップ積層型カーボンナノチューブ(CSCNT)を用いて細孔サイズや特性の異なるπ 電子ナノ細孔を有した構造体を得る。酸化によりCSCNTの表面にグラフェンエッジが露出するように調整し、形状制御を行った。今回は薬品酸化によりCSCNT を切開する処理を行うことで、内外のエッジ部を同時に露出させることを試みた。TEM,SEM観察による構造解析の結果、繊維軸に沿って切開されたものや、カップ層間が倍以上に広がった構造が得られた。比表面積を測定したところ、未処理のCSCNTの4倍程度にまで広がっていた。これを分散した液体を吸引濾過して比表面積を最大化したπ 電子ナノ細孔で構成されたシートを作製した。得られた局在π電子ナノ空間の構造解析を行って原材料の形状と、得られるπ電子空間の関係を検討した。用いた装置はSEM、収差補正TEM(EELS)、XPS、Raman、であった。これらによる分析により局在π電子空間構造を形成できているかを実験的に確認し、π電子がナノ空間内にどのように分布するか併せて確認した。また、触媒能を確認するために水素発生能力を検討した。その結果、グラフェンやこれまでのCSCNT材料などよりも優れた特性が得られた。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(4 results)
