【公開日：2023.07.28】【最終更新日：2024.05.15】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
22AT5011
利用課題名 / Title
ナノカーボン、セルロースを含むナノ材料構造解析
利用した実施機関 / Support Institute
産業技術総合研究所 / AIST
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）計測・分析/Advanced Characterization（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）高度なデバイス機能の発現を可能とするマテリアル/Materials allowing high-level device functions to be performed（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
陽電子消滅法、ナノカーボン
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
小橋 和文
所属名 / Affiliation
産業技術総合研究所
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
利用形態 / Support Type
（主 / Main）技術代行/Technology Substitution（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
AT-501：陽電子プローブマイクロアナライザー(PPMA)
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
ナノカーボンを用いた膜や糸などの成形体は、様々な用途で部材として期待され実用化研究が進んでいる。用途に応じたプロセスで構造制御を行うにあたって、ナノ空間を含んだ構造を評価する必要がある。そこで、本研究では陽電子消滅法を用いてCNT膜の構造解析を行う。
実験 / Experimental
試料は名城ナノカーボン社製eDIPS EC-DXのカーボンナノチューブ（CNT）膜であり、これをAr雰囲気下1200～3000℃でアニールしたものを陽電子プローブマイクロアナライザーにてビームエネルギー10 keVで陽電子寿命測定を行った。
結果と考察 / Results and Discussion
陽電子消滅法により数層CNT膜に含まれるナノ空間の計測を行ったところ、アニール温度の上昇（1200～3000℃）にともない、そのサイズ（Tao-Eldrupモデルに基づく球近似自由体積の半径）が0.42 nmから0.68 nmに徐々に増大することが分かった。一方、アニール前はそのようなナノ空間が検出されなかった。したがって、アニール（1200～1800℃）によりカーボン不純物が除去され、CNT間のナノ空間（interstitial channel）が利用可能となったことが示唆された。さらに高温のアニール（1900～3000℃）ではチューブ構造の消失と黒鉛化が進み、その構造の発達を反映したナノ空間が計測されたと考えられる。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
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Kazufumi Kobashi, Micro and macroscopic structure evolution of few-walled carbon nanotube bundled network by high temperature anneal, Carbon, 203, 785-800(2023).
DOI: 10.1016/j.carbon.2022.12.011
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
- 小橋 和文、山崎 悟志、満汐 孝治、中島 秀朗、室賀 駿、森本 崇宏、大島 永康、岡崎 俊也、”高温アニールによる数層CNTバンドルネットワーク構造の進展”、第50回炭素材料学会年会（仙台）、令和5年11月29日
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件