◆发表要点

• 发现碳纳米管吸附水溶液的话，就形成强酸性界面。
• 酸性吸附层的形成,与分散碳材料的水溶液碱性表现也密切相关。
• 期待本发现,有助于新的碳吸附材料的开发和利用酸性吸附层创造的新化学反应的产出。

　冈山大学学术研究院自然科学学域(理)的大久保贵广副教授、武安伸幸副教授等共同研究小组，用光谱学的方法调查了碳纳米管吸附水溶液后的状态，在碳纳米管和水溶液的界面处发现了强酸性的吸附层。
研究成果于2022年9月16日刊登在科学杂志《Journal of Colloid and Interface Science》网络版上。
碳材料是用于除臭和分离去除有害物质很久以前就被使用，也有从水溶液中去除有害离子的能力。在此之前，我们已经知道碳材料在从水溶液中吸附离子的时候，比起作为正离子的金属离子，会更多地吸附共存的负离子，但是具体的原理还是未解之谜。
大久保副教授的研究小组利用拉曼光谱对碳纳米管上吸附碱金属硝酸盐水溶液的样品进行了研究。结果发现，尽管使用的是中性水溶液，但在管状细孔内的界面上还是形成了以水为主要成分的酸性吸附层。这一结果表明，碳材料的界面与水溶液接触时，其界面呈酸性，处于与负离子强相互作用的环境中。另外，吸附碱金属硝酸盐后的水溶液呈碱性。在日常生活中，有为了水的净化而使用碳材料的情况，但是水多为碱性。作为这个原因，有杂质溶出等各种各样的说法，但现在已明确了碳和水溶液的界面形成的酸性吸附层也有关系。
本研究成果不仅提供了利用碳材料的离子吸附材料的开发指南，还展示了使用碳材料界面的新型化学反应场的可能性。期待今后可作为优秀的吸附材料和催化剂的相关研究进展。

◆研究者表示

虽然每天都在为如何解释学生们努力取得的实验结果而烦恼，但终于获得了一个成果。由于基本现象的明确，有必要重新考虑碳材料的细孔吸附水或水溶液时的模型。我们将继续努力研究。

大久保副教授

■论文信息
论文名：Acidic layer-enhanced nanoconfinement of anions in cylindrical pore of single-walled carbon nanotube
题目「单层碳纳米管圆柱形孔中酸性层增强阴离子的纳米封闭」
刊登：Journal of Colloid and Interface Science
作者：Takahiro Ohkubo, Hiroki Nakayasu, Yuki Takeuchi, Nobuyuki Takeyasu, Yasushige Kuroda
D O I：10.1016/j.jcis.2022.09.070
发表论文请在如下网站确认。
U R L：https://doi.org/10.1016/j.jcis.2022.09.070
*可在截止日期2022年11月11日之前，在如下网站（Share Link）确认所发表论文。
https://authors.elsevier.com/a/1fo5l4-sDXUS2

■研究资金
本研究由独立行政法人日本学术振兴会(JSPS)“科学研究费资助事业”(基础(C)·15k05645)、公益财团法人KURITA水环境科学财团、公益财团法人盐科学研究财团、以及公益财团法人京都技术科学中心的支援下而实施。
＜详细研究内容＞
吸附在碳材料上的水溶液呈酸性?碱性?中性?~在碳纳米管界面形成的酸性吸附层~

＜咨询窗口＞
冈山大学学术研究院自然科学学域（理）
副教授　大久保　贵广
（TEL）086-251-7843
（FAX）086-251-7843