JP2012211049A - 炭素−金属コンポジットおよびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】液体有機化合物中で、特定の金属からなる金属電極または炭素電極からなる陰極と、特定の金属からなる金属電極からなる陽極との間でパルスプラズマ放電することにより、結晶質および/または非晶質の炭素材と、該金属電極を構成する金属のナノ粒子とからなる、一次粒径が3nm〜500nmの炭素−金属コンポジットを製造する。
【選択図】なし
Description
本発明の炭素−金属コンポジットは、金属ナノ粒子が結晶質および/または非晶質の炭素材で被覆されてなる構造、または結晶質および/または非晶質の炭素材に金属ナノ粒子が付着してなる構造のいずれの構造であってもよい。
本発明の製造方法において、パルスプラズマ放電により生成した炭素−金属コンポジットは、濾過および/または液体有機化合物を留去するなどして、液体有機化合物から分離・回収することができる。
[実施例1]
下記構成の反応装置内でパルスプラズマ放電を行い、生成物の分析を行った。
<反応装置構成>
陽極:n型シリコンウェハ(導電率0.01Ω・m、厚さ525μm×直径100mm、薄型円柱形状)
陰極:グラファイト電極(厚み10mm×幅10mm×長さ100mm、薄型角柱形状、イビデン製ED−4)
極間距離:0.1mm
印加電圧:320V
パルス幅:300μ秒
ピーク電流:15A
放電間隔:10m秒
反応時間:20分
波形:矩形波
液体:n−ドデカン(和光純薬工業、特級)
液体温度:30℃
装置内雰囲気:窒素充填
上記構成の反応装置において、パルスプラズマ放電を安定させるためn型シリコンウェハの先端とグラファイト電極の10mm×100mmの面を対向させて極間距離0.1mmに配置した。各電極を電源に接続し、極間に320Vを印加した状態で、絶縁破壊電圧を一定にするため放電加工機に付属のサーボ機構を用いて極間距離を微調整し、パルス幅300μ秒、ピーク電流15Aの矩形波のパルスプラズマ放電を放電間隔10m秒で繰り返し発生させた。
実施例1で用いた反応装置において、液体有機化合物をn−ドデカンからm−クレゾール(和光純薬工業、特級)に変えた以外は実施例1と同じ操作を行った。
元素分析の結果、試料1中の38.0%が炭素材と見積もられた。XRDからは、金属ケイ素のピークと合せて2θ=26°付近にブロードなピークが観測され、炭素材はグラファイト構造を含有することが示唆された(図4)。SEM観察の結果、生成物は実施例1と同様、50nm程度の一次粒径を有する微粒子の集合体であった(図5)。TEM観察の結果、該微粒子はケイ素を核として非晶質炭素材で覆われた構造が確認された(図6)。
Claims (5)
- 液体有機化合物中で、ケイ素、チタン、銅、銀、スズ、タングステン、白金および金からなる群より選択される金属からなる金属電極または炭素電極からなる陰極と、ケイ素、チタン、銅、銀、スズ、タングステン、白金および金からなる群より選択される金属からなる金属電極からなる陽極との間でパルスプラズマ放電させることを特徴とする、結晶質および/または非晶質の炭素材と、該金属電極を構成する金属のナノ粒子とからなる、一次粒径が3nm〜500nmの炭素−金属コンポジットの製造方法。
- 前記液体有機化合物が飽和脂肪族炭化水素および/または不飽和脂肪族炭化水素であり、
前記炭素材が非晶質である、請求項1に記載の炭素−金属コンポジットの製造方法。 - 前記液体有機化合物が芳香族炭化水素および/またはフェノール類化合物であり、
前記炭素材が結晶質である、請求項1に記載の炭素−金属コンポジットの製造方法。 - 結晶質および/または非晶質の炭素材と、ケイ素、チタン、銅、銀、スズ、タングステン、白金および金からなる群より選択される金属ナノ粒子とからなり、一次粒径が3nm〜500nmである炭素−金属コンポジット。
- 前記金属ナノ粒子が前記結晶質および/または非晶質の炭素材で被覆されている、請求項4に記載の炭素−金属コンポジット。
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