2010 Fiscal Year Annual Research Report
放電およびレーザー照射による超臨界流体プラズマを利用した反応および材料調製
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21246119
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
後藤 元信 熊本大学, バイオエレクトリクス研究センター, 教授 (80170471)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐々木 満 熊本大学, 大学院・自然科学研究科, 准教授 (40363519)
桑原 穣 熊本大学, 大学院・自然科学研究科, 助教 (60347002)
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| Keywords | 超臨界流体 / 放電プラズマ / 化学反応 / 重合反応 / レーザー / アブレーション / ナノ粒子 |
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| Research Abstract |
亜臨界水中、超臨界二酸化炭素中、および超臨界アルゴン中での放電プラズマを生成し、化学反応への応用を検討した。各種放電方式での高圧流体中でのプラズマの生成挙動を測定した。一方、亜臨界水中でのプラズマによるアニリンを原料とした場合も、2量体の生成が確認できた。超臨界アルゴン中でのプラズマによるフェノールの反応では、フェノールが超臨界アルゴンに溶解しにくいが、ヒドロキノンの生成が確認でき、フェノールからヒドロキシル基の引き抜きが生じている可能性が示唆された。また、放電電極上に生成した粒子状および膜状生成物はアモルファスカーボンであることが各種の測定から明らかになった。超臨界二酸化炭素あるいは超臨界アルゴンと水との界面での放電プラズマを生成させ、化学反応への応用を検討した。
超臨界二酸化炭素中でのパルスレーザー照射によるアブレーションおよびそれによる微粒子・薄膜の形成を検討した。金および銀プレートをターゲットとしてレーザー照射し、二酸化炭素の密度とレーザー照射時間の金属プレートへの影響ならびに生成された金属ナノ粒子への影響を検討した。金属プレートに生成したクレーターは高圧ほど深くなり、8-10MPaにその最大値が観察された。これは臨界点近傍であり、二酸化炭素の熱容量が最大となるあたりに相当する。生成した微粒子は条件により異なり50nm以下のナノ粒子からサブミクロン粒子であることが確認できた。
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