
ソリューションプラズマ処理の様子。特殊な装置を必要としないのが分かる(石崎貴裕准教授提供)【拡大】
今回、石崎准教授らが作製した炭素系素材は、窒素を含むベンゼン骨格の有機溶媒中にカーボンナノファイバーを分散させた状態でプラズマ(グロー放電)を発生させて合成した。溶液中でグロー放電を起こす「ソリューションプラズマ」は名古屋大の研究チームが開発した技術で、反応の制御がしやすく、気体中でのプラズマに比べて液中の方が分子密度が高い分、反応速度が高まり、多様な物質作りが期待できるという。
今回の放電時間は20分間で、終了時の溶液温度は40度程度。できた複合材料(NCNP-CNFコンポジット材料)は、カーボンナノファイバーの周囲に窒素含有カーボンがまとわりついたような形状だった。
複合材料の酸化還元反応に関する性能試験を実施したところ、比較素材の市販品の白金触媒(20%Pt/C)と比べ、触媒能(電圧)はやや劣ったが、触媒活性(電流値)は同レベルだった。