LaC結晶内包カーボンナノカプセルにおけるグラファイトケージの耐酸化特性

Protective nature of the outer graphitic cages against oxidation of the inner LaC crystallites in nanocapsules

山本 和典; 若原 孝次*; 赤阪 健*

Yamamoto, Kazunori; Wakahara, Takatsugu*; Akasaka, Takeshi*

フラーレン類似構造(C,ナノチューブ,ナノカプセル)に他の物質を内包させることは、以前から関心を持たれ続けてきた。LaC結晶を内包したカーボンナノカプセルは、不活性ガス雰囲気中でのアーク放電によりカソード上に成長する炭素質堆積物中に生成することが1993年に発見された。LaCのような希土類炭化物は吸湿性であり、湿気のある大気中では即座に加水分解することが知られているが、カーボンナノカプセル内のLaCは大気中で10年以上経ても変質しない。さらに、空のナノカプセルやナノチューブは、他の形の炭素(例えばダイヤモンド,煤,グラファイト,C)より酸化に対して抵抗力があることが知られている。したがって、物質を内包させたカーボンナノカプセルに関しても、空のナノカプセルと同様の耐酸化性が期待できる。本研究では、内包カーボンナノカプセルにおけるグラファイトケージの耐酸化特性について述べる。

There has been great interest in the incorporation of foreign materials into fullerene-like carbon structures (C, nanotubes, nanocapsules). Nanocapsules filled with LaC crystallites were discovered in carbonaceous cathode deposits grown by arc discharge under an inert gas atmosphere in 1993. Although rare-earth carbides are hygroscopic and readily hydrolyze in moist air, the carbides in the capsules did not degrade even after a decade of exposure. Moreover, empty nanocapsules and nanotubes are more resistant to oxidation than other forms of carbon (such as diamond, soot, graphite, and C). Therefore higher oxidation resistance is also expected for the filled nanocapsules. In this study protective nature of the outer graphitic cages of stuffed nanocapsules was demonstrated.