Abstract

We carried out synthesis of single-walled carbon nanotubes (SWCNTs) in the hot-wall reactor by alcohol catalytic chemical vapor deposition using an Ir as a catalyst. By optimizing the ethanol flow rate, SWCNTs were grown at the growth temperature between 700 °C and 900 °C. Raman results using the four excitation wavelengths of 488, 532, 671 and 785 nm showed that the diameters of most SWCNTs grown from an Ir catalyst were less than 1.0 nm at 700 °C and 800 °C. When the growth temperature was above 800 °C, vertically-aligned SWCNTs were grown, and the thickness reached 1.8 μm after the growth at 900 °C for 60 min under an ethanol flow rate of 500 sccm. However, at 900 °C, the diameters of SWCNTs were enlarged and most of them were distributed above 1 nm. Our result demonstrates that an Ir catalyst is useful to obtain small-diameter SWCNTs on a large scale.

<tt> 本研究は，環境汚染物質の排出抑制と燃費向上を目的とし，蓄えた排熱を加熱対象機器に放熱する蓄熱システムの開発である．化学蓄熱で，従来用いられる蒸発器は，移動体用に装置体積を減少させるために省略した．固液反応による溶解熱を用い，溶液を熱伝達媒体として加熱部に送る．</tt>CaCl₂ (s) / H₂O(l) <tt>反応に着目し，発熱量，発熱速度及び繰り返し性能を測定した．溶解熱は環境温度下で，飽和溶解度まで質量濃度に比例し上昇した．単位質量当たりの発熱量は高濃度に比べ低濃度がより高いことを示した．飽和溶解度下の出力は</tt>, <tt>初期1 分間で</tt>5.06 kW / L -H₂O <tt>を得た．</tt>50 <tt>回の繰り返し反応の結果，化学組成に劣化は見られなかっ</tt><tt>た． </tt>

本研究では，高出力，高密度を持つ蓄熱システムを実現するために，蒸発器のない蓄熱装置を用い，高出力・高密度を可能にする反応媒体を選定し，その放熱基礎特性を明らかにした．本システムでは，固液反応によって生じた溶解液を，熱を必要とする場所に直接送り込む水和反応システムを想定し，固液反応のエンタルピー推算結果から，複数の金属塩と水の反応系の中で，CaCl₂, CaBr₂, or LiBr (s)/H₂O (l)を本固液反応システムの反応媒体候補として選定した．そして，この3系を用いて実験を行い，その発熱量を測定した．また，これらの当量比と反応熱の関係を明確にした．本実験の結果，飽和溶解度下にて，CaBr₂ (s)/H₂O (l): 622 kJ/L-water, LiBr (s)/H₂O (l): 534 kJ/L-water，およびCaCl₂ (s)/H₂O (l): 481 kJ/L-waterの水和反応発熱量を得た．また，析出防止，蓄熱密度の観点では，CaBr₂は，飽和溶解度濃度57 wt%，蓄熱密度451 kJ/L-solutionと3系の中で最も高いことを実験により明らかにし，発熱量は，理論発熱量の96%であった．これらの溶解熱の出力速度は，3系とも1 min以内に最高値を示した．特に，CaBr₂/H₂O (l)は，水和反応開始後，10 sで出力10 kW/L-waterに達し，その発熱反応の応答性の速さを確認した．