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出崎 亮; 杉本 雅樹; 吉川 正人
Advances in Polymer Derived Ceramics and Composites; Ceramic Transactions, Vol.213, p.7 - 12, 2010/07
近年、水素製造の分野においてガス分離材への応用のため、触媒担持セラミック材料が開発されている。一般的には、アルミナやシリカ等の酸化物系セラミックスが母材として利用されているが、高温,強酸・強アルカリ,水蒸気等に対する耐性の面で非酸化物系セラミックスに劣る問題がある。ケイ素系ポリマーは非酸化物系セラミック材料を合成するための前駆体として利用されており、その高い成形性や他の物質とのブレンドのしやすさなどの特性を活かして、われわれはこれまでに平均繊維径6
mのSiC繊維や水素分離用SiC膜を開発している。本研究では、触媒性能を有する非酸化物系セラミックスである炭化ケイ素(SiC)を開発するため、ケイ素系ポリマーと酢酸パラジウムからなる新規な前駆体を合成した。この前駆体を焼成することにより得られたPd-SiC系材料は一酸化炭素を酸化して二酸化炭素を生成する触媒作用を示し、本研究で合成した前駆体が触媒担持セラミック材料を製造するうえで有効であることを明らかにした。
北 憲一郎; 成澤 雅紀*; 中平 敦*; 間渕 博*; 伊藤 正義*; 杉本 雅樹; 吉川 正人
Advances in Polymer Derived Ceramics and Composites; Ceramic Transactions, Vol.213, p.45 - 50, 2010/06
We synthesized SiC based ceramic fiber made from blend polymer of polycarbosilane (PCS) and polysiloxane. In the case of the polymer blends of PCS and polymethylphenylsiloxane (PMPhS), the surface area of the ceramic fiber derived from the polymer was high and showed the maximum of 152 m
/g, at 1673 K. As for the polymer blends of PCS and polymethylhydrosiloxane (PMHS), the maximum surface area of the ceramic fiber was 36.8 m/g at 1723 K. The fiber, however, maintained tensile strength of 0.35 GPa even after 1723 K heat treatment.
杉本 雅樹; 出崎 亮; 吉川 正人; 渡辺 省伍*; 関 修平*
Advances in Polymer Derived Ceramics and Composites; Ceramic Transactions, Vol.213, p.105 - 110, 2010/06
SiC前駆体高分子のポリカルボシラン(PCS)を、イオンビームの飛跡に沿って形成される直径ナノオーダーの円筒状架橋体を溶媒抽出で取り出す単一粒子ナノ加工法(SPNT)によりナノファイバー化し、焼成転換することで、長さ・太さ・形成数を同時かつ任意に制御してSiCセラミックナノファイバーが作製できる。これを高効率触媒やフィルター材に用いる場合、溶媒抽出工程でナノファイバーが基板上に倒れて積み重なり、表面積が低下することが開発の障害となっていた。そこで本研究では、PCS薄膜に対して45
の角度で複数の方向からイオンを照射して薄膜中でイオン飛跡を交錯させ、相互接続されたPCSナノファイバーを形成することで抽出工程での倒れを抑制し、これを焼成することで自立したSiCナノファイバーの作製に成功した。照射角度,照射量によりナノファイバーの接続状態の粗さが制御できれば、任意の穴径を有する耐熱性SiCナノメッシュフィルター等の実現が期待できる。