パルス電子スピン共鳴法によるカーボンアロイのキャラクタリゼーション

脉冲电子自旋共振法表征碳合金

基本信息

批准号：
11124202
负责人：
伊藤攻
金额：
$ 1.09万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
财政年份：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、有機物の加熱による炭化過程をパルス電子スピン共鳴法(パルスEPR法)を用いて解明することを目的とした。2次元EPR法がピッチ系メソフェース炭素の研究に対する有効性を明かにするものである。該当年度においては以下のような結果を得た。2次元EPR法は炭化度の高い炭素にも有効であることが示された。これはアルゴンヌ標準炭からさらにH/C比の低い石炭系ピッチや熱処理石炭系ピッチおよび化学処理石炭系ピッチ試料への測定の展開より明らかになったものであり、得られた結果を赤外分光測定の比較からも検討した。さらにヨウ素添加石炭ピッチの炭化過程の追跡を2次元EPR法を適用して行った結果、電荷移動型相互作用によって生成するイオンラジカルの反応性が重要な役割を果たすことが判明した。硝酸処理した石炭ピッチにおいては緻密なメソフェースが得られる過程を2次元EPR法で追跡した。熱処理下でH-,C-によるピークの他にN-によるピークの観測に成功した。このN-原子は加熱処理によってピロール環などのヘテロアトム芳香族化合物としてグラファイト様多環芳香分子に含まれていることが類推された。多重層カーボンナノチューブの内部を酸化することによりカルボン酸修飾を行なった。このカルボン酸にアミノ基を含むスピンプローブ剤を結合させ、EPRの線巾、EPR強度のマイクロ波依存性、および緩和時間を測定した。その結果、カーボンナノチューブの内部と外部の分子の運動性に差によるものと思われる現象が、パルス電子スピン共鳴の観測から示唆された。

这项研究旨在通过使用脉冲电子自旋共振（Pulse EPR）加热有机物来阐明碳化过程。 2D EPR方法揭示了其研究基于音高的中间碳的有效性。相关年份获得了以下结果：已证明二维EPR方法对具有高度碳化的碳有效。通过较低的H/C比，热处理的煤炭和化学处理的煤炭样品的测量，从Argonne标准煤到煤炭的测量结果揭示了这一点，还通过比较红外光谱法检查了所获得的结果。此外，使用二维EPR方法进行了碘化煤炭碳化过程的追踪，发现由电荷转移相互作用产生的离子自由基的反应性起着重要作用。在经硝酸处理的煤炭间获得密集的中间体的过程之后是二维EPR方法。在热处理下，除了由H-和C-引起的峰外，我们成功地观察了由N-引起的峰。据估计，N-ATOM包含在石墨样的多环芳族分子中，作为杂原子芳香族化合物，例如通过加热而产生的吡咯环。通过氧化多壁碳纳米管的内部来进行羧酸修饰。该羧酸与含有氨基组的自旋探针结合，EPR的线性宽度，EPR强度的微波依赖性和弛豫时间。结果，对脉冲电子自旋共振的观察结果表明，一种现象似乎是由于碳纳米管内部和外部分子的运动差异所致。