冈山大学

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证明氮化硼的高气体吸附能力!~作为代替碳材料的新吸附材料的利用开拓~

January 05, 2021

◆发表要点

  • 制作了附有微孔的高比表面积氮化硼,显示出高气体吸附能力。
  • 表示即使在空气中烧制,吸附材料的功能也会保持到700℃。
  • 期待在碳材料中燃烧的严酷条件下也能使用的耐热性和耐酸化性优秀的吸附材料和催化载体。

冈山大学研究生院自然科学研究科(理)的大久保贵广副教授们等研究小组,与该大学异领域融合尖端研究核心的仁科勇太研究教授,长崎大学研究生院工学研究科的瓜田幸几副教授们共同,作为陶瓷材料之一的氮化硼可作为具有耐热性和耐酸化性气体吸附材料使用。
研究成果于2021年1月4日刊登在英国皇家化学会(Royal Society of Chemistry)发行的科学杂志《RSC Advances》电子版上。
氮化硼与碳材料构造相似,因为是白色物质,所以也被称为“白碳”。另一方面,与碳材料不同,氮化硼是电绝缘性的,而且从化学角度来看,氮原子和硼原子之间由于电负性的不同而产生电荷的偏颇,所以与吸附在材料表面的分子的相互作用在两种材料中是不同的。大久保副教授等共同研究小组,合成了具有纳米空间的氮化硼,将液氮温度(-196℃)下氮气体的吸附量与活性炭相比,研究了压力引起的变化。结果发现,来自氮化硼的吸附材料比活性炭吸附氮分子的能力更高。本结果表明氮化硼的表面和氮分子之间的相互作用大于活性炭表面和氮分子之间的相互作用。另外,实用上有趣的是,即使在空气中烧制,至少也能维持700℃的结构。通过使用氮化硼,可以窥探到开发出耐热性和耐酸性优秀的新吸附材料的可能性。

◆研究者表示

 虽然是和长期研究中使用的碳材料有很多相似之处的物质,但突然在意起氮化硼,于是和新分配到研究室的学生一起开始了研究。和学生进行了讨论,在共同著者的协助下最终通过了论文。氮化硼在空气中不会轻易燃烧,所以期待可以广泛使用。
大久保副教授

■论文信息
论文名:Adsorption enhancement of nitrogen gas by atomically heterogeneous nanospace of boron nitride
刊登:RSC Advances
作者:Jun Kimura, Takahiro Ohkubo, Yuta Nishina, Koki Urita, Yasushige Kuroda
D O I:10.1039/d0ra08437a
U R L:https://doi.org/10.1039/d0ra08437a


<咨询窗口>
冈山大学研究生院自然科学研究科(理)
副教授 大久保 贵广
(TEL)086-251-7843
(FAX)086-251-7843

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