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Evaluation of dispersion properties in nitrogen-doped carbon nanotube(N-CNT) and fabrication of N-CNT/polymer composite films
| Content Provider | Semantic Scholar |
|---|---|
| Author | Kozakura, Naoto Shigehiro, Ousuke Watanabe, Toshiyuki |
| Copyright Year | 2017 |
| Abstract | 高分子コンポジットフィルムの作成 Evaluation of dispersion properties in nitrogen-doped carbon nanotube(N-CNT) and fabrication of N-CNT/polymer composite films 農工大院工 (M2)小櫻 直人,重廣 大介,渡邊 敏行 Grad.Sch.Eng.,Tokyo Univ. of Agri. And Tech. Naoto Kozakura, Ousuke Shigehiro, Toshiyuki Watanabe E-mail: s161439w@st.go.tuat.ac.jp [諸言] カーボンナノチューブ(CNT)は優れた電気的性質、機械的強度などの魅力的な性質を持つ。 これらの CNTの性質に加え新たな機能を付加させる方法として、ヘテロ原子を炭素骨格中に導入 する方法がある。中でも窒素原子を CNT の骨格に組み込んだ窒素含有カーボンナノチューブ (N-CNT)は、CNT よりも優れた電気的特性の発現や、酸素還元触媒活性を示すことが報告されて いる。本研究では、既存の合成法である熱化学気相成長(T-CVD)法で作製した N-CNT と、新規合 成法として窒素超臨界流体中のプラズマ放電で合成(PE-CSCFD 法)した N-CNT の溶媒分散性につ いて、溶解度パラメーター(SP 値)を用いて評価した。また、T-CVD 法で合成した N-CNTs を用い て高分子コンポジットフィルムを作成し導電性を評価した。 [結果・考察] PE-CSCFD 法は、5.5MPa の窒素超臨界流体中のグラフ ァイト電極間で 60min.放電して作製した(Fig.1)。作製した生成物に 対して X 線電子分光を行った所、N-CNT の窒素導入量は PE-CSCFD 法では C/N 比で 18 atm.%であるのに対し、T-CVD法では 4.7 atm.% であり、PE-CSCFD 法の方が高い窒素導入量の N-CNTs が合成でき た。この N-CNTs を様々な溶媒に分散させ、SP 値を算出したとこ ろ、T-CVD法では22.6 MPaであるのに対しPE-CSCFD法では28.8 MPaであった。この結果から窒素含有率の上昇により SP 値が変 化することを発見した。この SP 値の変化により、N-CNTの分散性に違いがでた(Fig.2に 2-propanol 中の分散状態を示す)。また T-CVD法で合成した N-CNT と、高分子の複合材料の導電率と高分子 の SP 値をプロットしたところ(Fig.3)、N-CNTと高分子の SP 値近づくにつれて導電率が高くなる ことを発見した。 50 nm Fig.1 TEM image of N-CNT (PE-CSCFD method) |
| File Format | PDF HTM / HTML |
| Alternate Webpage(s) | https://confit.atlas.jp/guide/event-img/jsap2017a/5p-PA1-12/public/pdf?type=in |
| Language | English |
| Access Restriction | Open |
| Content Type | Text |
| Resource Type | Article |
