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 研究内容

■Ni-Cナノクラスター触媒を用いたカーボンナノ材料の低温合成
 カーボンナノチューブなどに代表されるカーボンナノ材料は、従来の物質にない優れた特性を持つことからさまざまな分野での応用が期待されています。しかし、これらの物質を合成するには少なくとも500℃程度まで基板を加熱する必要があり、カーボンナノ材料応用において克服すべき課題となっています。
 そこで我々のグループでは、金属と炭素が複合したニッケル-カーボン(Ni-C)ナノクラスターをカーボンナノチューブ合成の触媒として用いる方法を提案し、カーボンナノ材料を低温で合成する研究を進めています。
 図1は直流アーク放電によって作製したNi-Cナノ微粒子の透過電子顕微鏡(TEM)画像を示しています。図1からNi-Cナノクラスターの直径は約10 nmと非常に小さく、Ni粒子がグラフェン層によって覆われた特徴的な構造を有していることがわかります。
  

図1. Ni-Cナノ微粒子の透過電子顕微鏡(TEM)写真
  また図2はカーボンナノ材料の低温合成実験に用いた表面波プラズマ装置の概略を示しています。Arプラズマによる前処理及びH2/CH4プラズマによる合成を行った結果、約120℃の基板温度で図3にのようなカーボンナノチューブを確認しています。


図2. 表面波プラズマ装置の概略図


図3. 低温成長したCNTのTEM写真

詳細資料(PDFファイル: 550 kB)
【文責:田中貴之-修士2年(2007.2.19)】
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