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ハイエントロピー合金からカーボンナノチューブを合成 応用実現の第一歩 名城大と京大

名城⼤学と京都⼤学の共同研究チームは、⽩⾦族の5元素(⽩⾦(Pt)、パ ラ ジ ウ ム (Pd)、 ロ ジ ウ ム (Rh)、イリジウム(Ir)、ル テ ニ ウ ム ( Ru)) を 均 ⼀ に 混 ぜ 合 わ せ た 「ハイエントロピー合⾦(HEA)」ナノ粒⼦を触媒に⽤いて、「単層カーボンナノチューブ(SWCNT)」の高効率な合成に成功した。

SWCNTはナノ材料として有名だが、構造制御技術は不明で合成コストも高いためエレクトロニクス分野への応用が停滞している。実験ではHEAには金属触媒を上回る触媒活性があり、SWCNT合成に有効であることが示されている。

研究グループはSWCNTを合成するための装置を用いて生成し、単体のPt、Pd、Ir、Ru、鉄(Fe)、コ バ ル ト(Co)を触媒に⽤いた組成も⾏い、⽣成量と構造の⽐較を実施した。

その結果、HEAナノ粒⼦から直径1ナノメートル程度以下のSWCNTが⽣成し、その効率は単体の⽩⾦族元素を⽤いた場合を凌駕した。HEAナノ粒⼦は強固な結合を有するため⾼温でも安定で、単体の⾦属では実現しない活性サイトが表⾯に存在するため、⽣成量を⼤幅に増加させることができたと推測されている。

名城大の丸⼭隆浩教授は「HEAはさまざまな組成の組み合わせが可能で、今後の改良により、さらに触媒活性を向上させることが可能。CNTのエレクトロニクス応⽤実現のための第⼀歩になると期待している」とコメントした。