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ナノスケール物質およびその製造方法

国内特許コード P07A010450
整理番号 072-236
掲載日 2007年9月14日
出願番号 特願2004-270487
公開番号 特開2006-083025
登録番号 特許第4505635号
出願日 平成16年9月16日(2004.9.16)
公開日 平成18年3月30日(2006.3.30)
登録日 平成22年5月14日(2010.5.14)
発明者
  • 馮 旗
出願人
  • 学校法人香川大学
発明の名称 ナノスケール物質およびその製造方法
発明の概要

【課題】金属化合物ナノチューブを簡便かつ安価に製造することができ、しかも、金属化合物の種類によらず、実質的に同じ方法により製造できるナノスケール物質およびその製造方法を提供する。
【解決手段】一方向に延びた1次元構造を有するナノスケール物質10であって、ナノスケール物質10が、金属化合物を素材とするナノシート5を、その表面と平行な軸周りに丸めて形成されたものである。ナノシート5を丸めて形成しているだけから、ナノシート5の結晶構造や化学組成をそのまま維持した状態の1次元ナノスケール物質10とすることができる。しかも、ナノシート5を形成することができれば、1次元ナノスケール物質10の結晶構造等やナノシート5の素材にかかわらず同じ方法で形成することができるから、1次元ナノスケール物質10の製造が容易になる。
【選択図】図1

従来技術、競合技術の概要


1次元構造を有するナノスケール物質として、カーボンナノチューブが知られている。カーボンナノチューブは、グラファイトのシートがチューブ状に丸まった円筒状の物質であり、1)電気的特性を金属的、半導体的に制御することが可能である、2)機械的には軽量で、強度が高く、柔軟性にも優れる、3)化学的には分子修飾やガス吸着などに優れるといった性質が見られる。



ところで、金属酸化物を材料としてナノチューブを形成することが試みられている。かかる金属酸化物を素材とするナノチューブは、カーボンナノチューブに比べて多様な構成元素や多様な結晶構造、多様なバンド構造等を有するという点で優れているため、誘電性、磁性、光学特性などを必要とする電子デバイスや光学デバイスへの応用が期待されており、現在では、TiOナノチューブ(特許文献1)や酸化バナジウムナノチューブ(非特許文献1)の製造方法が開発されている。



しかるに、従来例1のTiOナノチューブの製造方法は、原材料となるTiOの結晶をアルカリ処理して製造するのであるが、原材料の結晶が一旦破壊されたのち、組成成分の再構築によってナノチューブ結晶となるから、原材料の結晶と合成されたナノチューブ結晶との間に相関関係が存在しない。このため、合成されたナノチューブ結晶の構造およびその組成を制御するのが難しく、また、ナノチューブ結晶の構造およびその組成を制御できる合成法が発見されても、その合成法はTiO以外のナノチューブに適用できないという問題がある。
また、従来例2の酸化バナジウムナノチューブはゾル-ゲル法を利用して合成されているが、従来例1の場合と同様に酸化バナジウムナノチューブの合成にしか利用できないという問題が生じる。




【特許文献1】特許平10-152323号

【非特許文献1】M.E.Spahrほか5名,Angew.Chem.Int.Ed37,1998,p.1263~65

産業上の利用分野


本発明は、ナノスケール物質およびその製造方法に関する。ナノメータスケールの超微細な物質は、熱、光等の外部刺激に対する反応が、同じ元素から形成されたマイクロメートル以上の大きさを有する物質とは異なる新しい特性を有するため、種々の分野での応用が期待されている。かかるナノメータスケールの物質の形態として、クラスターやフラーレン等の0次元構造や、ナノチューブやナノワイヤー等の1次元構造、ナノシートやナノ薄膜等の2次元構造、ナノセラミックスやナノメタル等の3次元構造がある。
本発明は、かかるナノメータスケールの物質のうち、1次元構造を有するナノスケール物質およびその製造方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
一方向に延びた1次元構造を有するナノスケール物質の製造方法であって、
多層構造を有する金属化合物に対し、層間膨潤作用のある有機物を化学作用させて、層間を剥離させてナノシートを形成し、
該ナノシートの表面に、該ナノシートがその表面と平行な軸周りに丸くなるように変形させる変形剤を付着させる
ことを特徴とするナノスケール物質の製造方法。

【請求項2】
前記金属化合物が、金属酸化物または金属水酸化物であり、
前記変形剤が界面活性剤であり、
前記ナノシートが液体中に浸漬された状態において、該液体に、前記界面活性剤を混合する
ことを特徴とする請求項1記載のナノスケール物質の製造方法。

【請求項3】
前記液体に、前記界面活性剤を混合したのち、該液体を加熱する
ことを特徴とする請求項2記載のナノスケール物質の製造方法。

【請求項4】
前記液体材料の加熱温度が、20~300℃である
ことを特徴とする請求項3記載のナノスケール物質の製造方法
産業区分
  • 無機化合物
  • その他機械要素
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2004270487thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
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