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分子状水素との反応による単層カーボンナノチューブの水素化・精製・アンジッピングとグラフェンナノリボン生成

Hydrogenation, purification, and unzipping of carbon nanotubes by reaction with molecular hydrogen: road to graphane nanoribbons.

要約

単層カーボンナノチューブ（SWNT）を50 barの水素ガス雰囲気下、400〜550°Cの温度域で処理した研究。400〜450°Cでは炭素原子の約1/3がC-H共有結合を形成する水素化が生じ、550°Cではエッチング反応が優勢となった。400〜550°Cの水素化処理によりSWNTの一部がグラフェンナノリボンへとアンジッピングされることが確認された。また72時間の長時間アニール処理により、ナノチューブの開口、非晶質炭素の除去、Fe触媒粒子からの炭素被覆除去が達成され、酸処理による触媒の完全除去が可能となった。

メカニズム

高圧水素ガス（50 bar）下での加熱処理により、SWNTの炭素原子にC-H共有結合が形成され、温度条件に応じて水素化またはエッチングが進行し、一部はグラフェンナノリボンへ変換される。

書誌情報

著者

Talyzin AV, Luzan S, Anoshkin IV, Nasibulin AG, Jiang H, Kauppinen EI ほか

ジャーナル

ACS Nano

発行年

2011 (2011-06-28)

PMID

21504190

DOI

10.1021/nn201224k

タグ

投与経路に関する解説

投与経路の特定が困難な研究です。水素摂取の経路として吸入が最も効率的とされますが、吸入応用にあたっては爆発リスクに注意が必要です（LFL 実証値 10%、高濃度機は非推奨）。

安全性注意

詳しくは:

• 吸入時の濃度と LFL/UFL
• 消費者庁事故事例