ナノカーボン材料の欠陥構造制御とその解析

摘要

高い導電率や比表面積を有するカーボンナノチューブやグラフェン（Fig．1）などのナノカーボン材料は，電池電極や，触媒担体，吸着剤として利用が検討されている．このナノカーボン材料の特性を劇的に変化させるためには欠陥の選択的導入が不可欠となる．ナノカーボン材科には，数多くの欠陥が存在ずる，例えばエッジにはアームチェア，ジグザグ，5員環，7員環，官能基（含酸素，含窒素，含リン等）などが存在し，またべーサル面上には，5員環，7員環，官能基，空孔欠陥（点欠陥，点欠陥と官能基の組み合わせ）をどが存在する（Fig．2）．エッジは，フラーレンやナノチューブを除くほぼすべての炭素材料に存在し，このエッジに官能基を導入することにより吸着や分散性を向上する研究が数多く報告されている．エッジの反応性の高さと，ベーサル面の反応性の低さについては古くから知られでおり，この反応性の低いベーサル面に欠陥を選択的に導入する研究が近年進行じでいる．