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カーボンナノチューブの製造方法及び製造装置 コモンズ

国内特許コード P09P006631
掲載日 2009年12月11日
出願番号 特願2008-134922
公開番号 特開2009-280450
登録番号 特許第5360643号
出願日 平成20年5月23日(2008.5.23)
公開日 平成21年12月3日(2009.12.3)
登録日 平成25年9月13日(2013.9.13)
発明者
  • 曽我 哲夫
  • シャリフ モハマド モミヌザマン
出願人
  • 国立大学法人 名古屋工業大学
発明の名称 カーボンナノチューブの製造方法及び製造装置 コモンズ
発明の概要

【課題】金属触媒を含まない高純度のカーボンナノチューブを提供する。
【解決手段】フラーレンと有機溶媒の混合物を超音波ネブライザ2を用い、加熱した雰囲気中に導入することによるカーボンナノチューブの製造方法。有機溶媒は、メタノール、アセトン、ヘキサン、トルエン、テレピン油、酢酸メチル、酢酸エチル、エーテルである。キャリアガスは、窒素、ヘリウム、アルゴンである。加熱雰囲気中に基板5,6を置くことによりカーボンナノチューブ薄膜を形成する。反応チャンバは石英管3であり、加熱手段として、電気炉1を用いる。
【選択図】図1

従来技術、競合技術の概要


カーボンナノチューブはセンサ、水素吸蔵、複合材、キャパシタ、燃料電池、太陽電池等、多くの応用が期待されている。



従来、カーボンナノチューブはCVD法(特開2006-117516)、アーク放電法(特開2004-256373)、レーザ蒸発法等で製造されるが、いずれの方法においても金属触媒を用いている。



そのために、カーボンナノチューブを利用する際には金属触媒を除去しなければならず、多大な労力が必要である。また、カーボンナノチューブ薄膜として用いる場合は混入した金属触媒を除去することが不可能であった。
金属触媒を全く用いないでカーボンナノチューブを合成できれば金属触媒を除去する精製のプロセスを省くことができ、工業的には大変重要な技術である。また、金属触媒を含まないカーボンナノチューブを製造でき、電気的応用や医療分野での応用等用途が広がる。

【特許文献1】特開2004-256373

【特許文献2】特開2006-117516

産業上の利用分野


本発明は金属触媒を含まない高純度カーボンナノチューブの製造方法及び製造装置に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
反応チャンバ内にて、金属触媒を用いることなく、フラーレンと有機溶媒の混合物を霧状にして、キャリアガスを用いて、当該霧状にした混合物を加熱した雰囲気中に導入し、当該加熱した雰囲気中に置いた基板上あるいは前記反応チャンバの壁にカーボンナノチューブを形成することを特徴とするカーボンナノチューブの製造方法。

【請求項2】
前記フラーレンは、C60、70、C74のいずれか一つあるいはその混合であることを特徴とする請求項1に記載のカーボンナノチューブの製造方法。

【請求項3】
前記有機溶媒は、エタノール、メタノール、アセトン、ヘキサン、トルエン、テレビン油、酢酸メチル、酢酸エチル、あるいはエーテルのいずれか一つであることを特徴とする請求項1または2に記載のカーボンナノチューブの製造方法。

【請求項4】
前記キャリアガスが窒素、ヘリウム、あるいはアルゴンのいずれか一つであることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のカーボンナノチューブの製造方法。

【請求項5】
超音波ネブライザを用いて前記フラーレンと有機溶媒の混合物を霧状にすることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のカーボンナノチューブの製造方法

【請求項6】
前記加熱した雰囲気を構成する場所を基準にキャリアガスの供給元とは反対側の加熱をしていない場所に置かれた基板上あるいは反応チャンバの壁にカーボンナノチューブを低温で形成することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載のカーボンナノチューブの製造方法。

【請求項7】
請求項1乃至6のいずれか1項に記載のカーボンナノチューブの製造方法を実施するための装置であって、反応チャンバと、当該反応チャンバを加熱する手段と、フラーレンと有機溶媒の混合物を当該反応チャンバに導入するための供給手段とを備えることを特徴とするカーボンナノチューブの製造装置。

【請求項8】
前記反応チャンバは石英管であり、反応チャンバを加熱する手段として電気炉を用い、フラーレンと有機溶媒の混合物を当該反応チャンバに導入するための供給手段として超音波ネブライザを用いることを特徴とする請求項7に記載のカーボンナノチューブの製造装置。
産業区分
  • 無機化合物
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2008134922thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
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