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単層カーボンナノチューブの一例

水素は無公害で無尽蔵なクリーンエネルギーです。このことから燃料電池車等の移動媒体の燃料として期待されています。 水素をエネルギーとして利用するには限られた空間に多量の貯蔵が必要になってきます。しかし既存の方法の高圧水素ボンベ、液体水素、水素貯蔵合金などでは、 それぞれ安全性や搭載性に問題があります。

そこで単層カーボンナノチューブ(SWNT)などの軽量で単位体積・重量あたりの 表面積の大きいナノカーボン材料が有力であるとされています。中でもSWNTは軽く、表面積が大きいため単位重量あたりの貯蔵量が金属より多くすることが可能であります。

概略図

しかし一方で,SWNTは量産が難しいことや高価であるなどの問題が残っています。

本研究ではRFプラズマ支援熱プラズマCVD法によってフェロセンを触媒とした微粒子を 反応ゾーン(右図)に長時間に亘り閉じ込めることにより表面積の大きなSWNTを成長させること、 そしてその成長過程をモニタリングすることを目的としました。