2012 Fiscal Year Annual Research Report
高比表面積を有する強磁性体内包カーボンナノ粒子の創製および水環境浄化技術への応用
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24360327
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
佐野 紀彰 京都大学, 工学研究科, 准教授 (70295749)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田門 肇 京都大学, 工学研究科, 教授 (30111933)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | カーボンナノホーン / 強磁性体 / アーク放電 |
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| Research Abstract |
ガス導入アーク放電法によりカーボンナノホーンを合成した。本研究では磁場で移動・回収が可能なカーボンナノホーンとするために、同法に使用するカーボン電極にFeワイヤーを挿入して放電を行うことによりFeナノ粒子を分散させたカーボンナノホーンの合成を行なった。この実験ではFeワイヤーの本数を変えることでFe含有率を制御することが可能であることがわかった。Feナノ粒子分散カーボンナノホーンの比表面積を増加するために空気賦活と二酸化炭素賦活を試みた。結果としていずれの賦活処理にってもカーボンナノホーンの表面積が増加することが分かった。特に注目するべき点して、二酸化炭素賦活を行うと、生成物を耐酸化性が高くて強磁性を有するマグネタイトナノ粒子分散カーボンナノホーンとすることができることを見出した。一方、空気賦活を行うと強磁性を持たないヘマタントナノ粒子分散カーボンナノホーンとなることがわかった。、交流磁化率測定を行なった結果、二酸化炭素賦活をした場合は生成物の質量あたりの交流磁化率が二酸化炭素賦活を行う前のFe分散カーボンナノホーンよりも大きい値を示すことが示された。以上の結果は、本研究で提案する方法で、高表面積を有し磁場で移動・回収することが可能な磁性体ナノ粒子カーボンナノホーンを合成することが可能であることがわかった。現在はその水処理への応用の検討のために、水中におけるFe分散カーボンナノホーンの耐酸化性の調査やFe分散カーボンナノホーンをオゾン分解促進触媒として応用するための検討を行う実験装置の開発を行っている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究の課題は、表面積の大きいカーボンナノ粒子に安定した強磁性をもたせて、磁場で回収可能な水処理用触媒を合成することである。初年度に表面積の大きいカーボンナノ粒子に強磁性をもたせる部分は成功した。次段階に強磁性の安定性の調査や水処理応用の検討を行う。
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| Strategy for Future Research Activity |
次段階に強磁性の安定性の調査や水処理応用の検討を行う。強磁性の安定性の調査として、オゾンやその他の酸化性物質を溶解した水中において生成物の炭素の構造やFeナノ粒子の磁性の変化を調べる。
変化が少ないほど良い。水処理としては水中のフェノールオゾン酸化分解に対する触媒効果を調べる。
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