分子・結晶レベル空間でのアロイングによる新炭素物質の探索

在分子/晶体水平空间中通过合金化寻找新的碳材料

• 批准号: 09243105
• 负责人: 遠藤 守信
• 金额: $ 102.27万
• 依托单位: Shinshu 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: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 1999
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09243105/
• 关键词: グラファイト; グラフェンシート; Li吸蔵金属; sp^3結合; C_xN_y; ヨウ素吸蔵炭素; 活性炭の生理学的評価; 電子物性; ポリパラフェニレン; Liイオン電池; ラマン散乱; Sp^2, Sp^3混在フィルム; Li格納モデル; 生理学的評価; B, N置換グラファイト; グラファイト層間化合物

これまでの炭素科学がバルクとしての性質に対してミクロな部分に解答を求めるアプローチが常道であった。ここでは、原子、分子そして大きくともナノメータオーダーまでで炭素の評価と解析を行い、これをマクロな物性に投影することを具体的に試みた。その結果、次に掲げるような項目について、実験ならびに理論的側面から検討を加え、ナノメータオーダーで構造と物性の相関描像を確立できた。1)硼素を置換したグラファイト網面の構造とLi吸蔵特性ならびにLiイオン電池への応用2)単一グラフェンシートの調製とリボン構造の種々による電子構造の変化3)微小グラファイト層面へのLi吸蔵メカニズムと欠損を有するグラファイト網面の電子構造についての理論的検証4)sp^2,^3結合が混合した炭素フィルムの調製と電子物性5)C_xN_y炭素の調製とLi吸蔵特性の解析6)活性炭素中のポアー構造と生体反応7)グラフェンシートヘのヨウ素吸着機構の理論的検討以上について、これまでには無い新規で独自の炭素科学の領域を完成できた。ことに、炭素層面がナノサイズになることによって特徴的に発生する網面エッジや単一層面の効果、B等のドーピングと格子乱れ、乱雑な炭素系、sp結合含有炭素体、CN結合、に興味深い知見が多く得られております。これらについて理論と実験的検証を統合的にすすめ、その概念を具体的モデルで提示した。さらに生理学的側面と炭素の化学、物理的関係についても微視的な観点で相互の関係確立に迫っており、従来には無い炭素研究領域を構築する機会となった。さらに、実験と理論の双方のグループが触発し合い、将来の応用の可能性についても幅広く提示できた。

到目前为止，碳科学一直是在微区找到其批量特性的答案的一种方法。在这里，我们专门尝试评估和分析碳，包括原子，分子，至少达到纳米的顺序，并将其投射到巨摩托物质上。结果，从实验和理论方面检查了以下项目，结构和物理特性之间的相关性是根据纳米的顺序建立的。 1）硼溶解的石墨网络表面及其在锂离子电池中的结构和吸收特性2）制备单一石墨烯片的准备以及由于各种色带结构而引起的电子结构的变化3）理论验证了li-absoring机制在碳酸盐层表面上与微观层面的构造和图形^carfore Intraction crimate Introfs untrite Introfs^carfore Introfs^2）和电子特性的分析5）制备C_XN_Y碳的制备和液化性能的分析6）活性碳中的孔结构和生物反应7）关于碘化碘的理论研究，碳科学的新型碳科学领域从未完成，从未完成过，该领域已经完成。特别地，在净表面边缘和单层表面的影响中获得了许多有趣的发现，这些表面的特征是由纳米尺寸的碳层表面，B的掺杂和晶格干扰，混乱的碳系统，含有SP键合的碳体和CN键产生的。整合了这些理论和实验验证，并使用混凝土模型提出了概念。此外，还寻求从微观角度建立相互关系的生理方面，化学和物理关系，这提供了建立以前从未见过的碳研究领域的机会。此外，启发了实验组和理论组，为未来的应用提供了广泛的可能性。

项目成果

M. Koh, T. Nakajima: "Electrochemical behaviors of carbon alloy BCx and of BCx-coated graphite prepared by chemical vapor deposition"Electrochimica Acta. 44. 1713-1722 (1999)

M. Koh、T. Nakajima：“碳合金 BCx 和通过化学气相沉积制备的 BCx 涂层石墨的电化学行为”《电化学学报》。

H. Kkiuchi and T. Terai: "Properties of Carbonaceous Films Prepared by Plasma CVD Method"Extended Abstracts of 24th Biennial Conference on Carbon. 824-825 (1999)

H. Kkiuchi 和 T. Terai：“等离子体 CVD 方法制备的碳质薄膜的性能”第 24 届碳双年会扩展摘要。

M.Koh, T.Nakajima and R.N.Singh: "Synthesis and electrochemical behavior of carbon alloy C_xN" Molecular Crystals and Liquid Crystals. No.310. 341-346 (1998)

M.Koh、T.Nakajima 和 R.N.Singh：“碳合金 C_xN 的合成和电化学行为”分子晶体和液晶。

R. Saito, G. Dresselhaus, M. S. Dresselhaus: "Trigonal warping effect of carbon nanotubes"Physical review B. Vol.61, No.4. 2981-2990 (2000)

R. Saito、G. Dresselhaus、M. S. Dresselhaus：“碳纳米管的三角翘曲效应”物理评论 B. 第 61 卷，第 4 期。

T. Yamabe, K. Yahara, T. Kato and K. Yoshizawa: "Vibronic Coupling and Jahn-Teller Effects in Negatively Charged Corannulene"Journal of Physical Chemistry A. 104. 589-595 (2000)

T. Yamabe、K. Yahara、T. Kato 和 K. Yoshizawa：“负电荷 Corannulene 中的振动耦合和 Jahn-Teller 效应”物理化学杂志 A. 104. 589-595 (2000)