1 東北大学多元物質科学研究所Institute of Multidisciplinary Research for Advanced Materials, Tohoku University ◇ 〒980–8577 宮城県仙台市青葉区片平2–1–1
2 東北大学材料科学高等研究所Advanced Institute for Materials Research (WPI-AIMR), Tohoku University ◇ 〒980–8577 宮城県仙台市青葉区片平2–1–1
グラフェンを3次元的なナノポーラス骨格にした材料は，多孔性，耐食性，導電性，機械的柔軟性に優れ，エネルギー貯蔵や触媒を含む多くの分野で注目を集めている。3次元のグラフェンナノ多孔体を合成するための第1段階は，耐熱性の高い酸化物セラミックス上での高温メタン分解によるグラフェン生成であり，その反応機構の理解は極めて重要である。本稿では，酸化アルミニウム，酸化マグネシウム，酸化カルシウム，二酸化ケイ素上でのメタンの活性化とそれに続くグラフェン成長のメカニズム解明に関する最近の進捗について解説する。
Materials that feature graphene in a three-dimensional (3D) nanoporous framework have attracted significant attention across various fields, including energy storage and catalysis, due to their excellent properties such as developed nanoporosity, corrosion resistance, electrical conductivity, and mechanical flexibility. The first step in synthesizing nanoporous 3D graphene involves the generation of graphene through the decomposition of methane at high temperature on thermally stable oxide ceramics, and a thorough understanding of the reaction mechanism is crucial. This article reviews recent advancements in elucidating the mechanisms of methane activation and subsequent graphene growth on alumina (Al2O3), magnesia (MgO), calcium oxide (CaO), and silica (SiO2).
キーワード：3次元グラフェン；メタン活性化；酸化物セラミックス
Key words: three-dimensional graphene; methane activation; oxide ceramics
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