東北大学らがアセチレンから300度の低温でグラフェン形成を実現（FrontJournal解説）

ニュース紹介

「アセチレンから300度での低温グラフェン形成を実現～未利用・余剰炭化水素ガスの高機能カーボン材料化に期待～」

グラフェンは、高い導電性や化学的安定性をもつ高機能カーボン材料であり、電池、触媒、吸着材などへの応用が期待されています。一方、従来の化学気相成長（CVD）法では一般に900度程度の高温処理が必要であり、低温で構造を制御しながらグラフェン系材料を合成することは困難でした。

出典：科学技術振興機構（JST） 2026年6月9日 プレスリリース
https://www.jst.go.jp/pr/announce/20260609-2/index.html

FrontJournalの解説

この研究分野について

この研究はカーボン材料科学（炭素を使った高機能材料の科学）の分野です。グラフェンは、炭素原子が網目状に並んだ極めて薄い材料で、高い電気伝導性と安定性から「次世代素材」として電池・触媒・吸着材などへの応用が期待されています。研究者の課題は、いかに低温・低コストで、目的に合った構造のグラフェンを作るかという点です。

①グラフェン市場は年30%超で急成長

世界のグラフェン材料市場は2026年に約8億ドル規模で、年平均30%超の高成長が予測されています。日本市場も年40%超の成長見通しです。製造コストと品質の両立が普及の鍵であり、低温・省エネな合成法は産業化の重要な要素になります。

②300度の低温合成という突破口

従来のCVD（化学気相成長：気体原料を加熱・分解して薄膜を作る方法）は900度程度の高温が必要でした。研究グループは酸化セリウム表面でアセチレンを用いることで300度の低温からグラフェン構造が形成される現象を発見。反応温度の調整で量子ドット・多孔性グラフェンなど多様な材料を作り分けることにも成功しました。

編集部からひとこと

未利用・余剰の炭化水素ガスを高機能なカーボン材料へ転換できれば、資源循環の観点でも意義があります。低温化は省エネと製造コスト低減の双方に効くため、グラフェンの産業応用を後押しする基盤技術として今後の展開に注目しています。