お知らせ
2009/06/11
研究成果
炭素材料は分子科学研究所の初代赤松所長以来、分子科学分野の大きなテーマであった。グラファイトやグラフェン、フラーレン、ナノチューブと言った理想的な炭素材料が登場し、多くの分子科学者がこれに取り組んで来た。特にグラファイトは多く応用に供され、最近迄はリチウムイオン電池の負極に用いられて来た。グラファイトのようにベンゼン縮合環シートで出来た炭素材料は、優れた電気伝導特性を示すばかりでなく、強酸／強アルカリ条件下でも酸化還元反応を行いうる大変タフな物質である。
リチウムイオン電池や燃料電池等の電極材料には、電子やホールのやり取り、つまり酸化還元反応に対して安定な表面場が必要である。高価な白金電極を除いて、多くの金属やその化合物は化学反応の繰り返しによる疲労破壊が起こり、長期の使用には向いていない。また、大電流を流す為には、1. 広い電極表面積、2.大量のイオンがスムースに運搬される広い流路が必要である。純度の高いグラファイトは、
西グループでは、C≡Cグループが金属原子とうまく結合する事に注目し、金属アセチリド化合物の自然な偏析反応を利用して様々なナノ構造体を創成して来た。今回は、金属を瞬間的にガス化させ炭素構造体を得るという例を紹介する。銀や銅のアセチリドを、特殊な条件下、アルカリ性の水溶液中で硝酸銀とアセチレンから生成させると
図１. グラフェン壁を持つMesoporous Carbon Nano-Dendrites の高分解能SEM像(a)と樹状構造を示す中分解能SEM像（b）。TEM像(c)は、MCNDの空孔内部に1nm程度の白金を担持したもので、外壁がグラフェン３層構造となっている事が判る。TEM像(d)は、空孔内に金属(亜鉛)ナノ単結晶を成長させたものである。
図２. MCNDのラマンGバンドと２Dバンド：比較の為に上部にグラファイト(HOPG) のラマンスペクトルを示す。
* 印は波数校正用の空気中の酸素のラマン信号。
■発表論文
“Synthesis and characterization of mesoporous carbon nano-dendrites with graphitic ultra-thin walls and their application to supercapacitor electrodes” Shigenori Numao, Ken Judai, Junichi Nishijo, and Nobuyuki Nishi, Carbon, 47, 306-312(2009)
■西グループ
西 信之 教授
十代 健 助教、西條純一 助教
物質分子科学研究領域電子構造研究部門
URL : http://nishi-group.ims.ac.jp/
E-mail : nishi＠ims.ac.jp（送信時に＠を半角にしてください）
