2007 Fiscal Year Annual Research Report
常温合成フラーレンナノチューブの基礎的性質の解明と電極応用
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17201027
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| Research Institution | National Institute for Materials Science |
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Principal Investigator |
宮澤 薫一 National Institute for Materials Science, ナノ物質ラボ, グループリーダー (60182010)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
須賀 唯知 国立大学法人東京大学, 工学系研究科, 教授 (40175401)
増野 匡彦 共立薬科大学, 薬学部, 教授 (90165697)
周 豪慎 独立行政法人産業技術総合研究所, 電力エネルギー部門, 主任研究員 (60271540)
前田 龍太郎 独立行政法人産業技術総合研究所, 電力エネルギー部門, ネットワークMEMS研究グループ長 (60357986)
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| Keywords | フラーレン / フラーレンナノチューブ / フラーレンナノウィスカー / ラマン / 液-液界面析出法 |
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| Research Abstract |
C_<60>ナノチューブ(NT)がポリマー化構造を失う熱処理温度を調べた。まず、C_<60>飽和ピリジン溶液とイソプロピルアルコールを用いた液一液界面析出法において、C_<60>NTが最も高収率で合成できる条件を探索したところ、C_<60>飽和ピリジン溶液に照射する光の波長に応じて、収率が変化することを発見した。最も高収率であるのは、紫外線(波長約390nm)を照射したときであり、次に収率が高かった場合は、約700nmの可視光を照射した場合であった。光を吸収したC_<60>分子は、光ポリマーによるC_<60>クラスターを生成して、結晶成長のための核の成長が生じやすくなり、C_<60>NTの収率が向上したものと考えられる。本来、700nm近辺の可視光においては、C_<60>固体による光の吸収は弱い。しかし、この波長領域で励起された一重項C_<60>が、系間交差反応によって三重項C_<60>に遷移し、この三重項C_<60>が700nmの光を吸収して励起され、溶液中の電子供与体から電子の供給を受けて、C_<60>アニオンラジカルを生成し、さらに、このC_<60>アニオンラジカルがクラスターを形成するという機構を仮定すると、700nm近辺の可視光を吸収することによって、C_<60>結晶核の形成が進み、C_<60>NTの収率が向上するという機構が提案できる。C_<60>NTは作製直後はポリマーであるが、100℃の真空乾燥により溶媒を失いファン・デル・ワールス結合に戻ることが、ラマン分光分析で明らかになった。質量分析の結果、C_<60>NT中の残留溶媒は僅かであった。C_<60>ナノウィスカーは、金属触媒を含まず優れた電極になることが期待される。そこで、2500℃までの高温に加熱した結果、ウィスカー形状を保ったままグラフェン層が発達した非晶質カーボンになることが分かった。誘導体フラーレンナノウィスカーにおいては、良溶媒のフラーレン誘導体の溶解度が高すぎる場合には、どの貧溶媒と組み合わせてもウィスカーの作製が困難であった。しかし適切な溶媒を選択することにより、誘導体のモル比率が5〜33%のフラーレン混合ナノウィスカーを作製することができた。
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Research Products
(65 results)
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[Presentation] フラーレンピラーの常温合成2008
Author(s)
宮澤薫一,車承一,堀田賀洋子,渡邉眞美,橘勝
Organizer
第22回エレクトロニクス実装学会講演大会
Place of Presentation
東京大学
Year and Date
20080317-19
Description
「研究成果報告書概要(和文)」より
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[Presentation] Synthesis of fullerene nano and microtubes for materials storage,delivery and recovery2007
Author(s)
Kun'ichi Miyazawa, Seung Il Cha, Cherry Ringor, Junko Okuda, Akiyoshi Taniguchi, Mami Watane, Masaru Tachibana
Organizer
ISNEPP 2007, International Symposium on Nanotechnology in Environmental Protection and Pollution
Place of Presentation
Bahia Mar Beach Resort & Yachting Center,Florida,USA
Year and Date
20071211-13
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[Presentation] Organic metal doped fullerene nanowhiskers2007
Author(s)
Takatsugu Wakahara, Marappan Sathish, Kun'ichi Miyazawa, Toshio Sasaki
Organizer
ISNEPP 2007, International Symposium on Nanotechnology in Environmental Protection and Pollution
Place of Presentation
Bahia Mar Beach Resort & Yachting Center,Florida,USA
Year and Date
20071211-13
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[Presentation] Nano-electronics application of C_<60> nanowhiskers2007
Author(s)
N. Aoki, K. Ogawa, H. Tsuji, K. Miyazawa, S. Nakamura, T. Mashino, J., P. Bird, Y. Ochiai
Organizer
ISSEM 2007, International Symposium on Sustainable Energy & Materials
Place of Presentation
Ohhama-Nobumoto Memorial Hall,Ishigaki,Okinawa,Japan
Year and Date
20071030-11
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