【中止】3次元骨格をもつグラフェンの合成・評価法から応用まで ～ユニークな特徴を持つグラフェンメソスポンジの開発～

セミナー趣旨

  グラフェンが素晴らしい材料であることは広く知られているが、シート状物質であるグラフェンは量産すると必ず積層するため、固体表面に基づく機能は十分に発揮することができない。そこでグラフェンを自立する3次元骨格に仕立て上げ、多孔体とする検討が以前から活発になされている。「3次元グラフェン」、「多孔性グラフェン」と称する材料を報告する論文は数多く出版されているが、その多くは細孔壁が積層グラフェンであったり、欠陥を大量に含むグラフェンであるため、やはりグラフェン固有の特長を十分に引き出せていない。また、高品質なグラフェンで多孔体を形成しても、その細孔サイズが50 nmより大きいマクロ孔であると、吸着などナノ空間特有の機能が発揮できず、また嵩高い材料になってしまうので折角3次元のグラフェンを作ってもあまり旨味が無い。そこで我々のグループではこれらの問題を解決する新しい3次元グラフェン材料「グラフェンメソスポンジ」を開発している。グラフェンメソスポンジは高比表面積、高吸着容量、高導電率を持つだけでなく、単層カーボンナノチューブを上回る耐酸化性と柔軟性をもつ、非常にユニークな材料である。
  本講演ではこのような3次元の高品質なグラフェン骨格を形成するための手法、3次元グラフェンの構造解析の手法を解説し、さらにグラフェンメソスポンジのユニークな特長や応用展開について解説する。

受講対象・レベル

・カーボン材料研究開発を始めたばかりの方から、ある程度の研究経験を経た方。
・グラフェン、酸化グラフェン、カーボンナノチューブといったナノカーボンの製造と応用に興味がある方。
・キャパシタ、リチウムイオン電池、燃料電池、その他電池のカーボン新素材をお探しの方。
・新素材「グラフェンメソスポンジ」に興味がある方。
・本テーマに興味のある方なら、どなたでも受講可能です。

必要な予備知識

■必要な予備知識：
化学の基礎知識。高校卒業レベルの化学の知識。

■事前に目を通しておくと更に理解が深まる文献（閲覧必須ではありません）：
書籍「ナノ空間材料ハンドブック」（有賀克彦 監修・NTS出版・2016/2）などを一読すると更に理解が深まる。

習得できる知識

・グラフェン系材料の知識
・3次元のグラフェン材料の作り方
・3次元グラフェン材料の分析手法
・カーボンのエッジサイトと劣化の関係
・3次元グラフェン材料の応用用途
   など

セミナープログラム

１．市販グラフェン材料の現状
２．3次元骨格をもつグラフェンの合成法
　2.1　還元酸化グラフェンからの製法
　2.2　多孔性金属へのCVD
　2.3　金属酸化物を鋳型にした製法
３．金属酸化物を鋳型にした3次元グラフェンの合成
　3.1　鋳型炭素化法
　3.2　グラフェンメソスポンジの合成法
　3.3　金属酸化物上におけるグラフェン成長のメカニズム
４．3次元グラフェン材料の構造評価
　4.1　窒素吸着による多孔性、細孔構造の評価
　4.2　X線回折、ラマン分光による結晶構造の評価
　4.3　先端TPDによるエッジサイトの定量
　4.4　熱重量分析による耐食性の評価
　4.5　水銀圧中法による柔軟性の評価と、柔軟性多孔体の設計指針
５．グラフェンメソスポンジの蓄電・発電への応用
　5.1　電気二重層キャパシタ
　　5.1.1　カーボンのエッジサイトと劣化の関係
　　5.1.2　グラフェンメソスポンジの性能評価
　5.2　リチウムイオン電池
　5.3　リチウム空気電池
　5.4　固体高分子形燃料電池
　5.5　新規発電デバイス
６．グラフェンメソスポンジのその他の分野への応用
　6.1　ヒートポンプ
　6.2　その他
７．グラフェンメソスポンジを社会実装する大学発ベンチャー企業のご紹介
８．まとめ
＜質疑応答＞

＊途中、小休憩を挟みます。

セミナー講師

 西原 洋知 先生   東北大学 材料科学高等研究所 教授　

■ご略歴：
2005年（平成17年）3月　京都大学大学院 工学研究科 化学工学専攻 博士後期課程修了、博士(工学)
2005年（平成17年）4月　東北大学多元物質科学研究所助手に着任
2007年（平成19年）4月　東北大学多元物質科学研究所助教に名称替え
2011年（平成23年）8月　東北大学多元物質科学研究所准教授に着任
2020年（令和2年）4月　東北大学材料科学高等研究所教授に着任（多元物質科学研究所教授を兼任）～至現在
2013年（平成25年）10月～2017年3月　JSTさきがけ「超空間制御と革新的機能創成」研究員（兼任）
2016年（平成28年）9月　Kasetsart University 特別招聘教授（兼任）
2017年（平成29年）4月～2018年3月　University of Calgary 客員教授（兼任）
2022年2月、東北大学発ベンチャー企業「3DC」を設立。代表取締役CTO（兼務）

セミナー受講料

【オンライン受講：見逃し視聴なし】　1名41,800円(税込（消費税10％）、資料付)
＊1社2名以上同時申込の場合、1名につき30,800円

【オンライン受講：見逃し視聴あり】　1名47,300円(税込（消費税10％）、資料付)　
＊1社2名以上同時申込の場合、1名につき36,300円

＊学校法人割引；学生、教員のご参加は受講料50％割引。

受講について

※本講座は、お手許のPCやタブレット等で受講できるオンラインセミナーです。

配布資料・講師への質問等について

• 配布資料はPDF等のデータで送付予定です。受取方法はメールでご案内致します。
  （開催1週前～前日までには送付致します）。
  ※準備の都合上、開催1営業日前の12:00までにお申し込みをお願い致します。
  （土、日、祝日は営業日としてカウント致しません。）
• 当日、可能な範囲で質疑応答も対応致します。
  （全ての質問にお答えできない可能性もございますので、予めご容赦ください。）
• 本講座で使用する資料や配信動画は著作物であり、
  無断での録音・録画・複写・転載・配布・上映・販売等を禁止致します。

下記ご確認の上、お申込み下さい

• PCもしくはタブレット・スマートフォンとネットワーク環境をご準備下さい。
• ご受講にあたり、環境の確認をお願いしております（20Mbbs以上の回線をご用意下さい）。
  各ご利用ツール別の動作確認の上、お申し込み下さい。
• 開催が近くなりましたら、当日の流れ及び視聴用のURL等をメールにてご連絡致します。

Zoomを使用したオンラインセミナーとなります

• ご受講にあたり、環境の確認をお願いしております。
  お手数ですが下記公式サイトからZoomが問題なく使えるかどうか、ご確認下さい。
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  ※Skype／Teams／LINEなど別のミーティングアプリが起動していると、Zoomでカメラ・マイクが使えない事があります。お手数ですがこれらのツールはいったん閉じてお試し下さい。
• Zoomアプリのインストール、Zoomへのサインアップをせずブラウザからの参加も可能です。
  ※一部のブラウザは音声（音声参加ができない）が聞こえない場合があります。
  　必ずテストサイトからチェック下さい。
  　対応ブラウザーについて(公式) ;
  　「コンピューターのオーディオに参加」に対応してないものは音声が聞こえません。

申込み時に（見逃し視聴有り）を選択された方は、見逃し視聴が可能です

• 開催5営業日以内に録画動画の配信を行います（一部、編集加工します）。
• 視聴可能期間は配信開始から1週間です。
  セミナーを復習したい方、当日の受講が難しい方、期間内であれば動画を何度も視聴できます。
  尚、閲覧用のURLはメールにてご連絡致します。
  ※万一、見逃し視聴の提供ができなくなった場合、
  （見逃し視聴有り）の方の受講料は（見逃し視聴無し）の受講料に準じますので、ご了承下さい。
  →こちらから問題なく視聴できるかご確認下さい（テスト視聴動画へ）パスワード「123456」