炭素微粒子の熱分解過程に関する基礎研究

碳颗粒热分解过程的基础研究

• 批准号: 11740323
• 负责人: 若林 知成
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2000
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-11740323/
• 关键词: 炭素クラスター; 超微粒子; 一光子イオン化; 質量分化; 真空紫外レーザー; レーザーアブレーション; フラーレン; ナノチューブ; 炭素クラスター; 超微粒子; 一光子イオン化; 質量分化; 真空紫外レーザー; レーザーアブレーション; フラーレン; ナノチューブ

本研究では、1.質量が10^3ー10^6原子質量単位におよぶ超微粒子の検出が可能な質量分析装置の試作、および2.熱分解生成物のフラグメンテーションフリーの検出法の開発、という二つの新しい実験法の開発を軸に、グラファイトのレーザーアブレーションにより生成する高温の炭素超微粒子の熱分解過程に関する基礎的研究を行っている。本年度は特に、真空紫外レーザー光を用いた一光子イオン化検出法の導入により、これまで検出が困難であった中性フラグメントを、イオン化に伴う二次的な分解反応なしに直接検出することに成功した。これにより上記第2の点で特に大きな進展があった。その要点は、比較的高いイオン化エネルギー(>8eV)をもつ炭素数〜20以下の小サイズ炭素クラスターを、そのイオン化エネルギーより高いエネルギーの光子(hv=10.5eV)で直接的にイオン化することにより、従来の多段階多光子吸収光イオン化法では避けられなかったフラグメンテーションの影響を極力迎えた点である。その結果、グラファイトのレーザーアブレーションにより生成する中性の炭素クラスターとして、炭素数9以下では奇数クラスターC_<2n+1>(n=1-3)の生成量が、また炭素数10以上では4とびにC_<4n+2>(n=2,3,4)の生成量が他より抜きん出て多いことが明らかになった。このことは中性フラグメントが、炭素数9以下では直鎖構造、炭素数10以上では環状構造をとることを強く示唆する。今後は、現在製作中の超微粒子質量分析装置と一光子イオン化質量分析器とを組み合わせることにより、超微粒子のサイズと中性フラグメントのサイズとの関係を調べ、高温炭素超微粒子の冷却過程および異性化過程との関連を明らかにしていく予定である。

这项研究的重点是开发两种新的实验方法：1。质谱仪的原型，能够检测质量为10^3-10^6原子质量单元的质量，而2。一种用于热解产物的无碎片检测方法，并在高元素中生产的pyrolesy coploperature coardeperation a prublator a laster a laster coarlopertation a的基础研究。特别是，今年，我们成功地检测到了中性片段，这些片段到目前为止很难检测到，而没有与电离相关的次级分解反应，它通过使用真空紫外线激光引入单光子电离检测方法。这在第二个方面取得了特别重大的进展。关键点是，通过将相对较高的电离能的电离电离为〜8 eV，光子（HV = 10.5 eV）具有高于能量高于电离能量的光子（HV = 10.5 eV）的光子（HV = 10.5 eV），碎片的影响是不可避免的，它们与常规的多型多型多型吸收光照射光电位化方法是不可避免的。结果，可以发现，石墨激光消融产生的奇数簇C_ <2n+1>（n = 1-3）的量高于9个碳原子的数量，而C_ <4n+2>（n = 2,3,4）在4个碳原子中产生的含量高于或超过10个碳原子。这强烈表明，当碳数为9或更低时，中性片段具有线性结构，并且当碳数为10或更多时，它们具有循环结构。将来，我们计划结合当前使用单光子电离质谱仪制造的Ultrafine颗粒质谱仪，以研究Ultrafine粒子和中性片段大小之间的关系，并阐明冷却和同构化过程之间的相关性高（高温碳超级碳颗粒粒子）之间的关系。