糖類からのカーボンナノチューブ合成と合成後の内包プロセスに関する研究

糖合成碳纳米管及合成后封装工艺研究

基本信息

批准号：
09J01436
负责人：
相川慎也
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Tokyo University of Science
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2011
项目状态：
已结题

项目摘要

カーボンナノチューブ(CNT)は,バイオ医療や電子デバイス,ポリマー複合材料や量子細線といった非常に広範な分野での応用が可能であることから,有用な次世代材料の一つとして注目を集めている.これらを実現するためにはCNTの形態(長さや直径)制御が求められる-例えば,細胞レベルの薬剤カプセルとして利用するには短いものが要求される-が,現在のCNT合成技術では短さのコントロールはほとんど行われていない.これまでに,液相アーク放電をベースとして,スクロース溶液中から炭素を供給することで長さ20nm程度の短いCNTを合成してきた.しかしながら,生成量が少ないことや生成物中に不純物が混入してしまうことなどの課題があった.前年度の結果から,液中の放電環境にマイクロバブルを導入することで,金属微粒子が内包したCNTの合成量が大幅に上昇することが分かった.本年度は,さらなる生成効率の改善を目指し,導入ガス種と内包効率との関係を検討した.また,金属内包CNTの一段合成を目指し,パルスアーク放電法による合成およびパルス条件の最適化をおこなった.パルス放電に着目したのは,不純物の減少が期待できるためである.結果として,HeやArなどの不活性ガスのマイクロバブル環境下では,金属内包CNTの合成量が,酸素マイクロバブル環境下と比較して2倍以上になることが分かった.活性ガス環境下では,分解した炭素前駆体が酸化反応してしまい,CNT形成に十分な炭素を供給出来なかったと考える.一方,パルスアーク放電法を用いたケースでは,様々なパルス条件で合成したCNT生成物を透過型電子顕微鏡で調査した結果,パルス幅:5ms,Duty比:50%の場合で全合成量の30%に金属微粒子の内包が確認された.これは,パルス条件で決定される放電状態がCNT生成に影響を及ぼしているためだと考えている.しかしながら,X線回折や局所エネルギー分散X線回折の結果は,内包物質が酸化していることを示した.これらの結果は,本研究課題の達成のみならず,CNTの応用に向けた重要な知見になると考えられる.

碳纳米管（CNT）作为有用的下一代材料之一吸引了人们的注意，因为它们可以在非常广泛的领域中应用，例如生物医学，电子设备，聚合物复合材料和量子线。为了实现这些目标，需要控制CNT形态（长度和直径） - 例如，要求较短的形态用作细胞级药物胶囊 - 但是当前的CNT合成技术几乎无法控制短暂性。到目前为止，基于液相弧排放，通过从蔗糖溶液中供应碳，已合成了约20 nm长度的短CNT。但是，存在诸如产品的生产量和杂质较低的问题。上一年的结果表明，将微泡引入液体中的放电环境中显着增加了金属颗粒中包含的CNT量。今年，我们旨在进一步提高生产效率，并研究引入的气体与包容效率之间的关系。此外，我们旨在创建一个金属封装的CNT的一步合成，并通过ARC放电方法优化了合成和脉冲条件的脉冲。重点是脉搏排出，因为可以减少杂质。结果，发现在诸如HE和AR等惰性气体的微泡环境中，合成的金属封装的CNT的量是氧气微泡环境的微泡环境中的两倍以上。在活动气体环境中，分解的碳前体氧化，无法提供足够的碳形成CNT。另一方面，在使用脉冲弧排出方法的情况下，会发现各种类型的碳。通过透射电子显微镜研究了在脉冲条件下合成的CNT产物的结果，并在脉冲宽度为5ms的情况下确认了金属细颗粒的总合成的30％，其占空比为50％。我们认为这是因为在脉冲条件下确定的放电状态会影响CNT的产生。但是，X射线衍射和局部能量分散X射线衍射的结果表明，包含材料被氧化了。这些结果不仅是该研究主题的成就，而且是CNT应用的重要发现。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

液相アーク放電によるキシレンからのカーボンナノチューブ合成において電極材料が合成物へ与える影響

液相电弧放电二甲苯合成碳纳米管时电极材料对复合材料的影响

DOI：
发表时间：
2009
期刊：
影响因子：
0
作者：
木津たきお;相川慎也;西川英一
通讯作者：
西川英一

スクロース溶液中でのアーク放電における生成物の濃度依存

蔗糖溶液中电弧放电产物的浓度依赖性

DOI：
发表时间：
2010
期刊：
影响因子：
0
作者：
亀井慶一;相川慎也;木津たきお;西川英一
通讯作者：
西川英一

One-Step Encapsulation of Metal Particle with High-Melting into Carbon Nanotubes by Pulsed Arc Discharge in Water

水中脉冲电弧放电将高熔点金属颗粒一步封装到碳纳米管中

DOI：
发表时间：
2011
期刊：
影响因子：
0
作者：
K.Takokoshi;T.Kizu;S.Aikawa;E.Nishikawa
通讯作者：
E.Nishikawa

非常に柔軟なAll-SWNT電界効果トランジスタ

高柔性全SWNT场效应晶体管

DOI：
发表时间：
2011
期刊：
影响因子：
0
作者：
相川慎也;エリックエイナルソン;千足昇平;塩見淳一郎;西川英一;丸山茂夫
通讯作者：
丸山茂夫

貼り合わせ法で作製されたオールナノチューブフレキシブルトランジスタの特性評価

键合法制作的全纳米管柔性晶体管的特性评估

DOI：
发表时间：
2011
期刊：
影响因子：
0
作者：
相川慎也;エリックエイナルソン;千足昇平;西川英一;丸山茂夫
通讯作者：
丸山茂夫

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相川慎也其他文献

熱処理不要なIn2O3系TFT実現に向けたBドーピング

B掺杂用于实现不需要热处理的In2O3基TFT

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
野寺歩夢，森峻;相川慎也;渡辺幸太郎，川口拓真，山口智広，尾沼猛義，本田徹，相川慎也;森峻，木菱完太，山寺真理，野寺歩夢，渡辺幸太郎，鷹野一朗，相川慎也;川口拓真，渡辺幸太郎，永井裕己，山口智広，尾沼猛儀，本田徹，相川慎也;池田翔，大沢遼輝，相川慎也;木菱完太，山寺真理，森峻，相川慎也;小林翔，渡辺幸太郎，川口拓真，石田哲也，相川慎也;小林亮太，野寺歩夢，相川慎也;村野海渡，相川慎也，塚越一仁;山寺真理，木菱完太，野寺歩夢，熊本勇紀，森俊，相川慎也
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作者：
野寺歩夢，森峻;相川慎也;渡辺幸太郎，川口拓真，山口智広，尾沼猛義，本田徹，相川慎也;森峻，木菱完太，山寺真理，野寺歩夢，渡辺幸太郎，鷹野一朗，相川慎也;川口拓真，渡辺幸太郎，永井裕己，山口智広，尾沼猛儀，本田徹，相川慎也;池田翔，大沢遼輝，相川慎也;木菱完太，山寺真理，森峻，相川慎也
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Ar/N2混合ガス中スパッタリングで堆積したSnOx薄膜におけるN2濃度の影響

N2浓度对Ar/N2混合气体溅射沉积SnOx薄膜的影响

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2023
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影响因子：
0
作者：
野寺歩夢，森峻;相川慎也;渡辺幸太郎，川口拓真，山口智広，尾沼猛義，本田徹，相川慎也;森峻，木菱完太，山寺真理，野寺歩夢，渡辺幸太郎，鷹野一朗，相川慎也;川口拓真，渡辺幸太郎，永井裕己，山口智広，尾沼猛儀，本田徹，相川慎也
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DOI：
发表时间：
2023
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作者：
野寺歩夢，森峻;相川慎也;渡辺幸太郎，川口拓真，山口智広，尾沼猛義，本田徹，相川慎也;森峻，木菱完太，山寺真理，野寺歩夢，渡辺幸太郎，鷹野一朗，相川慎也;川口拓真，渡辺幸太郎，永井裕己，山口智広，尾沼猛儀，本田徹，相川慎也;池田翔，大沢遼輝，相川慎也;木菱完太，山寺真理，森峻，相川慎也;小林翔，渡辺幸太郎，川口拓真，石田哲也，相川慎也
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Mist CVD法により成長したα-In2O3薄膜の低キャリア濃度化とMOSFET製作

雾化CVD法生长的低载流子浓度α-In2O3薄膜及MOSFET制造

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
野寺歩夢，森峻;相川慎也;渡辺幸太郎，川口拓真，山口智広，尾沼猛義，本田徹，相川慎也;森峻，木菱完太，山寺真理，野寺歩夢，渡辺幸太郎，鷹野一朗，相川慎也;川口拓真，渡辺幸太郎，永井裕己，山口智広，尾沼猛儀，本田徹，相川慎也;池田翔，大沢遼輝，相川慎也;木菱完太，山寺真理，森峻，相川慎也;小林翔，渡辺幸太郎，川口拓真，石田哲也，相川慎也;小林亮太，野寺歩夢，相川慎也;村野海渡，相川慎也，塚越一仁;山寺真理，木菱完太，野寺歩夢，熊本勇紀，森俊，相川慎也;渡邉大輝，渡辺幸太郎，川口拓真，相川慎也;田口義士，山寺真理，山本拓実，林佑哉，村山衛，小川広太郎，本田徹，尾沼猛儀，金子健太郎，相川慎也，藤田静雄，山口智広
通讯作者：
田口義士，山寺真理，山本拓実，林佑哉，村山衛，小川広太郎，本田徹，尾沼猛儀，金子健太郎，相川慎也，藤田静雄，山口智広