利用報告書 / User's Reports

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【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

NM-003:ラマン顕微鏡


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

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