課題番号 ：S-19-MS-1007
利用形態 ：施設利用
利用課題名（日本語） ：新しいメソ多孔性炭素の開発
Program Title (English) ：Development of novel mesoporous carbon materials
利用者名（日本語） ：日野 和之1)
Username (English) ：K. Hino1)
所属名（日本語） ：1) 愛知教育大学教育学部
Affiliation (English) ：1) Aichi University of Education

１．概要（Summary ）
　燃料電池をはじめ様々な電池材料にメソ多孔性炭素が利用されている。銀アセチリドを原料として火薬工場で製造されるMCNDは、極めて優秀な性能を発揮し、単層グラフェン壁で出来ている。しかしながら、単層グラフェン壁は、充放電サイクルで多層化したり、単層であるが故に、電気伝導性が十分でなく、実際の製品ではこの欠点を克服する処理をしている。
　銀メチルアセチリドを原料にすると、３次元ネット状の構造体が得られ観察の方法によって様々な形状体が生成する。径が１００nm前後で、壁が２-３層であり、空孔径が大きめの空気透過性の良いメソ多孔性炭素を開発している。
２．実験（Experimental）
　メチルアセチレンガスを銀イオンを含む水溶液中に導入し、銀メチルアセチリドワイヤー結晶を作成し、これを専用の低真空炭化炉で炭化させた。得られた炭素(MCNN35)は、分子科学研究所の電界放出形走査電子顕微鏡(JEOL JSM-6700F)で観察された。
３．結果と考察（Results and Discussion）
　図１に、扁平部を含む３次元ネット状のSEM写真を示す。図２には表面の拡大図を示す。扁平状体の厚さは100nm以下であり、本体の大きさは数ミクロンに及んでいる。図２に見られるように表面には10nm前後の大きめの空気流通孔が内部への気体の流路を形成している。この大きさがほぼ内部空孔の大きさを表しており、内部空孔は10-20nmと大きめであることを示唆している。これまでの研究から壁の厚さはグラフェン3層前後であると思われ、電気伝導性は高いと予想される。

図１.MCNN35のSEM写真
湾曲した厚さ100nm程度の扁平体のネット状構造体。

図２.上記構造体の表面拡大写真
10nm強の丸い空気流通孔が密集しており内部空孔とのスムースな空気流通が可能である。

４．その他・特記事項（Others）
　本研究は、優れたSEM観察者の貢献によって初めて
詳細な観察が可能となった。感謝に耐えない。

５．論文・学会発表（Publication/Presentation）
　　なし。
６．関連特許（Patent）
　　なし。