課題番号                ：S-20-NI-0014

利用形態                ：技術代行

利用課題名（日本語）    ：触媒粒子のTEM観察

Program Title (English) ：TEM Observation of catalyst particles

利用者名（日本語）      ：丸山隆浩¹⁾, 柄澤周作¹⁾, 小林将也¹⁾

Username (English)     ：T. Maruyama¹⁾, S. Karasawa¹⁾, M. Kobayashi¹⁾

所属名（日本語）        ：1) 名城大学理工学部

Affiliation (English)  ：1) Faculaty of Science and Technology、Meijo University

１．概要（Summary ）

エレクトロニクス分野や濾過膜への応用に向け，直径1 nm程度以下の細径の単層カーボンナノチューブ（SWCNT）の高効率作製技術の開発が望まれている。我々のグループでは，これまでIrを触媒に用いることで直径1 nm程度以下の細径のSWCNTの作製に成功した。しかし，コールドウォール型化学気相成長（CVD）装置を用いての成長であったため，量産性に問題があった。本研究では，ホットウォール型のCVD装置を用いて，Ir触媒からのSWCNTの作製について検討した。

２．実験（Experimental）

SWCNTの作製には，ホットウォール型のCVD装置を用いた。Ir触媒をSiO₂/Si基板上に堆積させ，成長温度まで加熱したのち，エタノールガスをCVD装置内に供給し，SWCNT成長を行った。作製したSWCNTは，ラマン分光，走査電子顕微鏡（SEM），および透過電子顕微鏡（TEM）観察により評価を行った。TEM観察は名工大日原研究室のHitachi HF-2000を用いて行った。

３．結果と考察（Results and Discussion）

図１(a)にIr触媒粒子のTEM像を示す。また，図１(b)にSWCNTのTEM像を示す。さらに，図２(a)と(b)に900℃においてIr触媒から成長したSWCNTのSEM像とその断面図を示す。長さ400 nm程度のSWCNTがSiO₂/Si基板上に垂直配向して成長している様子が観察された。また，より詳しいTEM観察から，SWCNTの直径は主に1 nm以下であることがわかった。さらに，４波長のレーザを励起光として用いたラマン分光測定の結果からも，SWCNTの直径は主に1.2 nm以下に分布していることがわかった。以上より，ホットウォール型CVD装置を用いても，垂直配向した細径SWCNTをIr触媒から成長させることに成功した。

４．その他・特記事項（Others）

本研究の一部は，私立大学研究ブランディング事業“新規ナノ材料の開拓と創製による名城大ブランド構築プログラム”の支援を受けました。TEM観察では，名工大日原岳彦教授にお世話になりました。

５．論文・学会発表（Publication/Presentation）

(1) A. Misaki, T, Saida, S. Naritsuka and T, Maruyama, Jpn. J. Appl. Phys,Vol. 60（2012）p.p.015003.

(2) A. Misaki, 応用物理学会第６８回春季学術講演会, 令和３年３月１９日

６．関連特許（Patent）

なし