【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.04.02】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
23HK0130
利用課題名 / Title
ナノ材料へのモルフォロジー付与による機能向上
利用した実施機関 / Support Institute
北海道大学
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）次世代ナノスケールマテリアル/Next-generation nanoscale materials（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
炭素繊維、多孔質炭素,電子顕微鏡/ Electronic microscope,メソポーラス材料/ Mesoporous material
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)
中坂 佑太
所属名 / Affiliation
工学研究院 材料化学工学研究室
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
原田真吾,内田悠,澤厚貴,王永明,橋本直幸
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
多孔質炭素は、化学工業や環境工学、エネルギー貯蔵の分野をはじめ広く利用されている。その中でも繊維状の多孔質炭素は柔軟性に優れ、加工成型の自由度が高いことから様々な用途への応用が期待されている。本研究では繊維状炭素の製造法の一種である電界紡糸法を応用した繊維状多孔質炭素の調製に取り組んでいる。繊維状多孔質炭素の特性や応用用途について評価する上で、材料のモルフォロジーの正確な理解が必要となる。ここでは、電界放射型走査電子顕微鏡を用いて繊維状多孔質のモルフォロジー評価を行った。
実験 / Experimental
炭素源にポリアクリロニトリル（PAN)を用いた。PAN等を含む溶液を調製し、電界紡糸装置を用いて繊維状多孔質炭素の前駆体を得た。炭素化処理等を施すことで繊維状多孔質炭素を得た。得られた材料を試料台に固定し、電界放射型走査電子顕微鏡（JEOL, JSM-6500F, JSM-7200F）にて観察を行った。
結果と考察 / Results and Discussion
まず、PAN溶液を用いて電界紡糸を行った。平均繊維径が約600 nmの炭素繊維が得られていることを確認することができた。また、繊維状炭素内に細孔を導入することを目的として多孔質炭素の作製法の一つであるポリマーブレンド法と電界紡糸法とを組み合わせて炭素繊維の作製を行った。電界放射型走査電子顕微鏡を用いることで繊維状炭素が得られており、さらに繊維状炭素内に細孔を導入することに成功していることを確認することができた。得られた情報を活用し、様々な繊維状多孔質炭素材料の開発を進めたい。
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)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
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