NIMSら,水に浮かせてカーボンナノシートを作製

物質・材料研究機構(NIMS)は,名古屋大学,東京大学と共同で,高い導電性や触媒機能を持ち,新奇の電子材料として期待されるカーボンナノシートを,簡易に合成する手法を開発した(ニュースリリース)。

グラフェンに代表される,二次元状の炭素材料であるカーボンナノシートは,高い導電性や触媒機能も持つことから,新奇な電子材料や触媒膜として期待されている。

高品質なカーボンナノシートを合成するためには,炭素を多く含む分子を,ナノスケールで構造を制御しながら組み上げることが求められる。しかし,そのためには高度な手法や高価な装置が必要であり,しかも最終段階において高温で焼成し炭素化する際にナノ構造が崩れてしまうという問題があった。

研究グループでは,水を注いだビーカーに渦流を生じさせ,その水面に輪状の炭素分子であるカーボンナノリングを浮かべ,それを基板に転写する簡易な方法で,均一かつ数十nmの孔を多く持つメソポーラス薄膜を作製できた。また,この薄膜を焼成することでメソポーラス構造を保持したままカーボンナノシートを得ることに成功した。

ビーカーに水を注ぎ,攪拌した水面に輪状の炭素分子であるカーボンナノリングを展開し,基板に転写し焼成するだけでカーボンナノシートを合成できる。高価な装置や高度な技術が不要で,高い導電性などを活かした太陽電池やタッチパネル,燃料電池の触媒膜などへの応用が期待されるという。

研究グループでは,研究で用いた手法により,触媒活性を示すと予想される窒素を含有したカーボンナノシートの合成にも成功しているため,高価な白金を用いない触媒として燃料電池への応用などが期待されるとしている。

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