Structural control and applications of carbon nanowalls

碳纳米墙的结构控制及应用

基本信息

批准号：
21560691
负责人：
TACHIBANA Masaru
金额：
$ 3.08万
依托单位：
Yokohama City University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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

We obtained main three results as mentioned below.(1) The growth process of CNWs was investigated. It was found that the preferred orientation of graphene layers constituting carbon nanowalls(CNWs) is perpendicular to the substrate surface. It should be noted that, before the vertical growth, the graphene layers are horizontally oriented. Furthermore, it was found that nanodiamond particles are formed over the substrate at the initial growth stage. Such understanding of the interface layers between the substrate and CNWs will be useful for not only the growth control but also device applications.(2) The physical and chemical properties such as transport properties and hydrogen absorption were investigated. It was found that CNWs exhibit Anderson weak localization which can be explained from domain structure of CNW. The hydrogen absorption properties at domain boundary and terrace of CNWs were characterized by quantum chemical calculation.(3) Platinum catalysts supported on carbon nanowalls(Pt/CNW) were prepared by a solution-reduction method. It was found that Pt nanoparticles with a mean diameter of 3.5 nm are well dispersed along domain boundaries in each CNW. In addition, it was shown that the Pt/CNW has high electrochemical active surface area and utilization, comparable to those for commercially available T? Pt/CB with good performance. Such high electrocatalytic activity could be attributed to the high electric conductivity of CNW and the improvement of electronic properties of Pt nanoparticles on the domain boundaries, in addition to the high dispersion of Pt particles.

我们得到了以下三个主要结果：(1)研究了CNWs的生长过程。研究发现，构成碳纳米墙（CNW）的石墨烯层的择优取向垂直于基底表面。应当注意的是，在垂直生长之前，石墨烯层是水平取向的。此外，发现纳米金刚石颗粒在初始生长阶段在基底上形成。对衬底和CNW之间的界面层的这种理解不仅对于生长控制而且对于器件应用都是有用的。(2)研究了物理和化学性质，例如传输性质和氢吸收。研究发现 CNW 表现出 Anderson 弱局域化，这可以从 CNW 的域结构来解释。通过量子化学计算表征了CNW的畴界和台阶处的吸氢性能。(3)采用溶液还原法制备了碳纳米壁负载铂催化剂(Pt/CNW)。研究发现，平均直径为 3.5 nm 的 Pt 纳米粒子沿着每个 CNW 的域边界良好分散。此外，结果表明，Pt/CNW 具有高电化学活性表面积和利用率，可与市售 T? 相媲美。 Pt/CB具有良好的性能。除了Pt颗粒的高分散性之外，这种高电催化活性还可以归因于CNW的高电导率和Pt纳米颗粒在域边界上电子性能的改善。

项目成果

期刊论文数量（0）

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会议论文数量（0）

专利数量（0）

Grazing incidence x-ray diffraction study on carbon nanowalls

碳纳米墙掠入射 X 射线衍射研究

DOI：
发表时间：
2009
期刊：
影响因子：
0
作者：
Hirofumi Yoshimura;Shigeki Yamada;Akihiko Yoshimura;Ichiro Hirosawa;Kenichi Kojima; Masaru Tachibana
通讯作者：
Masaru Tachibana

カーボンナノウォールの高速充放電リチウムイオン二次電池負極材への応用

碳纳米墙在高速充放电锂离子二次电池负极材料中的应用

DOI：
发表时间：
2009
期刊：
影响因子：
0
作者：
橘勝;棚池修
通讯作者：
棚池修

金属を担持するナノグラファイトの製造方法

纳米石墨支撑金属的制备方法

DOI：
发表时间：
2011
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

First-principles calculation and transmission electron microscopy observation for hydrogen adsorption on carbon nanowalls

碳纳米壁氢吸附的第一性原理计算及透射电镜观察

DOI：
发表时间：
2010
期刊：
影响因子：
0
作者：
Y.Kita; S.Hayashi; I.Kinoshita M.Tachibana; M.Tachikawa; K.Kobayashi; M.Tanimura
通讯作者：
M.Tanimura

Grazing incidence x-ray diffraction study on carbon nanowalls

碳纳米墙掠入射 X 射线衍射研究

DOI：
发表时间：
2009
期刊：
影响因子：
0
作者：
Hirofumi Yoshimura; Shigeki Yamada; Akihiko Yoshimura; Ichiro Hirosawa; Kenichi Kojima; Masaru Tachibana
通讯作者：
Masaru Tachibana