【研究目的】
2層カーボンナノチューブ（DWNTs：図1）は優れた物理化学特性を有し、基礎科学から応用分野と幅広い研究者らの注目を浴びている。しかしながら、実用性のあるDWNTsまたはその新規物性の発現を実証するためにも更なる合成技術の開発、物性解明が必要である。本研究ではDWNTsをPeapods構造CNTの構造転換法（2次成長法）による合成を行った。SWNTs内でC₆₀とPt化合物を同時に内包させたPeapodsを原料に利用した。SWNTs内でのPtの触媒作用によりC₆₀同士の融合を促進させることでDWNTs化することを見込み研究を行った。

【成　　果】
SWNTsにC₆₀とPtCl₃が１次元空間に内包されていることが確認できる(図2(a))。それを600度加熱処理したサンプルが図2(b)であり、低温でDWNTs化していることが分かった。C₆₀のみを内包したサンプルではDWNTsの成長が確認されなかった。またC₆₀の低温での融合と同時にPtナノワイヤーがチューブ内で効率良く形成することが分かった(図2(c))。C₆₀を利用せず、SWNTsにPtCl₃のみを内包させ、同条件で加熱処理したサンプルと比較し、効率良くPtナノワイヤーがチューブ内に形成することが分かった。図2(d)はHAADF観察結果であり、白いコントラストは白金ナノワイヤーに対応しており、ナノチューブ内にナノワイヤーが多く成長していることが分かる。PtCl₃の内包効果として、C₆₀またはC₆₀から低温合成されたDWNTsの内層がキャップとしての役割を担い、Ptがチューブ外へ拡散することを防ぐために効率的にナノワイヤーが成長したと考えられる。

図1　DWNTsのTEM像と構造モデル