課題番号 ：S-16-MS-1086
利用形態 ：機器利用
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 ）
燃料電池の触媒担持用高性能炭素材料は、分子研で開発されたMCNDが既に大量生産体制に入っているが、小型車や普通車への搭載には極めて安価でライン自動製造が可能な新規な高性能炭素の開発が必要である。我々は、全く新しいメソ多孔性高品質炭素の開発を目途に新しい合成法を探索している。今期は、分子研の電界放出形走査電子顕微鏡を利用して、炭素材料の形状、メソ孔への開口サイズ等を観測し、適切なサイズが得られているかを調べた。

２．実験（Experimental）
愛知教育大学において、様々な条件を変えながら合成した種々の炭素材料を、電界放出形走査電子顕微鏡で低分解能から高分解能領域までのスケールで特に表面と凝集様態に注目して観測した。

３．結果と考察（Results and Discussion）
当初は、結晶の大きな凝集体が多く、また、不要な棒状体も目立って見られたが、装置の改良と反応時間の制御によって少しずつ収束してきた。特に、蜂の巣形状の多孔質体がえられたのは、大きな収穫であった。しかしながら、燃料電池への応用に対しては、開口穴が20 nm以上と大きすぎるようであった。内部への触媒担持状況は良好な状態を示したが、依然として拡散抵抗に大きな問題があるため、更なる改良が必要であることが明らかになった。高分解能走査電子顕微鏡の観察結果は、性能を予想させる極めて重要な手法で有り、分子科学研究所の電界放出形走査電子顕微鏡は最適なツールであることが改めて認識された。

図１　大きな開口を有する蜂の巣状炭素構造体のSEM写真：クレーター状に見えるのが開口部。写真の形状では十分で無く、更なる改良が必要である。

４．その他・特記事項（Others）
なし。

５．論文・学会発表（Publication/Presentation）
なし。

６．関連特許（Patent）
なし。