非ベンゼノイド構造組込み凹凸炭素層の構築と評価

非苯结构不均匀碳层的构建与评价

基本信息

批准号：
08455404
负责人：
大谷朝男
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Gunma University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

通常炭素化法と、塩化アルミニウム系溶融塩炭素化法を用いて5員環含有デカシクレンから炭素化試料を調製し、さらに高温でも炭素化処理を行った。得られた試料の構造をラ-マンスペクトル、X線回折、ESR,FT-IRを用いて解析した。これまで炭素芳香族平面中に組み込まれた5員環構造を検出する方法は確率されていないが、本研究ではラ-マンスペクトルの1470cm^<-1>付近に現れる吸収がこの構造に帰属すると断定し、この吸収にもとづいて炭素化過程における5員環構造の影響を検討した。その結果、1)5員環構造による吸収は580℃前後で最大になり、それ以上高温では減少する。2)5員環構造は炭素化初期の段階で芳香族平面の拡がりの増大に寄与する。そして、3)炭素化、黒鉛化過程における積層厚さの変化は、5員環よりも炭素化時における溶融の有無に強く依存する、等の点を明らかにした。ついで電解重合法を用いて脂肪族性5員環を有するフルオレンポリマーフィルムを調製し、その炭素化・黒鉛化挙動を検討した。5員環の存在は上述のラ-マンスペクトルの吸収とFT-IRのメチレン基の残存から確認した。得られるフィルムは典型的難黒鉛化性を示したが、フィルムの一部でヘア-ピン状の積層構造が観察され、黒鉛化処理後も残存した。ヘア-ピン状の湾曲をもつためには5員環構造の組み込みが不可欠であり、また他の部分にも5員環構造の存在が示唆され、これが難黒鉛化性をもたらしたと結論した。申請期間中に物性評価をするまでには至らなかったが、5員環を組み込んだ炭素層を構築できることが明らかになった。

使用常规碳化方法和基于氯化铝的熔融盐碳化方法从五元环的十分环烯中制备碳化样品，并在高温下进行了进一步的碳化。使用拉曼光谱，X射线衍射，ESR和FT-IR分析获得的样品的结构。到目前为止，尚未发现尚未发现碳芳族平面中掺入的5元环结构的方法归因于这种结构，但是在这项研究中，我们确定在拉曼光谱的1470 cm^<-1>附近出现的吸收，并基于这种吸收，并且基于在碳化过程中进行了5启动环结构的影响。结果，1）在580°C左右最大化5元环结构的吸收，并在较高的温度下降低。 2）5元的环结构有助于在碳化开始时芳族平面的扩散。 3）在碳化和石墨化过程中，层压厚度的变化更依赖于碳化过程中的存在或不存在熔化，而不是在五元环上。然后，使用电聚合方法制备了脂肪族5元的氟聚合物膜，并研究了其碳化和石墨化行为。通过上述拉曼光谱的吸收和FT-IR中的残留亚甲基证实了五元环的存在。所得的膜表现出典型的石墨化特性，但是在膜的一部分中观察到了头发钉层压结构，即使在石墨化后仍保持。五元环结构的结合对于头发针钉曲率至关重要，在其他部位也提出了五元环结构的存在，这得出结论，这导致了不良的石墨化。尽管在申请期间未评估物理特性，但据显示，可以构建包含五元环的碳层。