【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.04.23】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
24NM0132
利用課題名 / Title
低環境負荷プロセスにより作製したナノカーボン材料のラマン分光特性評価
利用した実施機関 / Support Institute
物質・材料研究機構 / NIMS
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
外部利用/External Use
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）物質・材料合成プロセス/Molecule & Material Synthesis（副 / Sub）計測・分析/Advanced Characterization
【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
ラマン分光, ピーク強度比,ナノカーボン/ Nano carbon
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)
生野 孝
所属名 / Affiliation
東京理科大学 先進工学部電子システム工学科
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
李香蘭
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)
本研究では、プラスチック廃棄物をナノカーボン材料へとアップサイクルする技術の構築を進めている。特に、単層カーボンナノチューブ（SWNT）への高効率な変換プロセスの開発に取り組んでおり、その実現に向けた技術的進展が見られている。得られたSWNTの物性評価を目的として、ラマン分光装置を用いた分析を実施した。特に、ラマンマッピングを活用することで、試料内の欠陥の分布を詳細に解析し、材料の品質評価を行った。
実験 / Experimental
本研究では、合成直後（As grown）の単層カーボンナノチューブ（SWNT）およびSWNT薄膜に対して、ラマン分光分析を実施した。測定では、DバンドおよびGバンドに加え、ラジアルブリージングモード（RBM）ピークも観察し、それを基にSWNTの直径を見積もった。さらに、SWNT薄膜に対してプラズマ照射を行い、意図的に欠陥を導入した。その後、ラマンマッピングを用いて、欠陥の面内分布を詳細に評価し、欠陥の形成状態や均一性を解析した。
結果と考察 / Results and Discussion
プラスチックの分解により生成した炭化水素ガスを用いてCVD装置で単層カーボンナノチューブ（SWNT）を合成した結果、触媒の供給条件によってSWNTの収率や直径が変化することが明らかとなった。このことから、触媒の供給量や供給方法がSWNTの成長過程に大きな影響を及ぼすことが示唆された。また、SWNT薄膜に対してプラズマ照射を行い、欠陥を導入した試料のラマン分光分析を実施した。DバンドとGバンドのピーク強度比（IG/ID）を求めたところ、プラズマ電力の増加に伴いIG/IDが減少する傾向が確認された。これは、プラズマ照射による構造欠陥の増加を反映した結果であり、欠陥の導入が系統的に進行していることを示している。さらに、電気伝導特性とIG/IDの関係を解析した結果、両者の間に明確な相関が認められた。このことから、ラマン分光分析による欠陥評価がSWNTの電気的特性を予測する指標となる可能性が示された。
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