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高密度カーボンナノホーンとその製造方法

国内特許コード P110003424
整理番号 IAC-13-15JP
掲載日 2011年6月21日
出願番号 特願2004-507381
登録番号 特許第3854294号
出願日 平成15年2月21日(2003.2.21)
登録日 平成18年9月15日(2006.9.15)
国際出願番号 JP2003001927
国際公開番号 WO2003099717
国際出願日 平成15年2月21日(2003.2.21)
国際公開日 平成15年12月4日(2003.12.4)
優先権データ
  • 特願2002-153101 (2002.5.27) JP
発明者
  • 飯島 澄男
  • 湯田坂 雅子
  • 村田 克之
  • 金子 克美
  • フリストヴァ エレナ
出願人
  • 国立研究開発法人科学技術振興機構
  • 日本電気株式会社
発明の名称 高密度カーボンナノホーンとその製造方法
発明の概要 複数のカーボンナノホーン凝集体を有機溶媒に分散させたのち、この有機溶媒を蒸発させ、析出したカーボンナノホーン凝集体を加圧することで、複数のカーボンナノホーン凝集体が高密度に凝集された高密度カーボンナノホーンとし、カーボンナノホーン凝集体が高密度化されたのみならず、吸着特性がより高められた高密度カーボンナノホーンとその製造方法とする。
従来技術、競合技術の概要


この出願の発明者らが見出したカーボンナノホーン凝集体は、管状の単層カーボンナノチューブの一端が円錐状となった形状を有するカーボンナノホーンが、直径80~100nm程度の球状に集合したものであり、その角状の先端部を外にして集合したダリヤ状カーボンナノホーン凝集体や、その表面に角状の突起が見られず、滑らかな表面を有するつぼみ状カーボンナノホーン凝集体が知られている。そして、この出願の発明者らは、これらのカーボンナノホーン凝集体は、グラファイトが構成単位であるため軽量で化学的に安定で、一切の活性化処理無しで吸着機能を有することから、吸着材等の新しい機能材として利用できること(特願2000-358362)や、カーボンナノホーンの壁部および先端部を開口することで、カーボンナノホーンの表面だけでなくその内部にまで被吸着物質を吸着させることができ、また選択吸着特性や、高効率の分子ふるい機能などを示すことから、より高性能かつ高機能な新しいカーボンナノホーン吸着材が実現できること(特願2002-20773)などを見出してもいる。
このようにカーボンナノホーン吸着材の吸着能は優れたものであるが、たとえば水素ガス吸蔵体、メタンガス吸蔵体、あるいは燃料電池等への応用を考慮した場合、決して十分なものとはいえなかった。
そこで、この出願の発明は、以上の通りの事情に鑑みてなされたものであり、従来技術の問題点を解消し、カーボンナノホーン凝集体が高密度化されたのみならず、吸着特性がより高められた高密度カーボンナノホーンとその製造方法を提供することを課題としている。

産業上の利用分野


この出願の発明は、高密度カーボンナノホーンとその製造方法に関するものである。さらに詳しくは、この出願の発明は、カーボンナノホーン凝集体が高密度化されたのみならず、吸着特性がより高められた高密度カーボンナノホーンとその製造方法に関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】複数のカーボンナノホーン凝集体を、高密度に凝集させた固体であることを特徴とする高密度カーボンナノホーン。
【請求項2】カーボンナノホーン凝集体が、ダリア状カーボンナノホーン凝集体、つぼみ状カーボンナノホーン凝集体、あるいはその混合物であることを特徴とする請求項1記載の高密度カーボンナノホーン。
【請求項3】カーボンナノホーン凝集体が、カーボンナノホーン管壁に開孔を有することを特徴とする請求項1または2記載の高密度カーボンナノホーン。
【請求項4】カーボンナノホーン凝集体そのものよりも嵩密度、比表面積および細孔容量が高められていることを特徴とする請求項1ないし3いずれかに記載の高密度カーボンナノホーン。
【請求項5】カーボンナノホーン凝集体そのものよりも体積当たりおよび重量当たりのガス吸着量が多いことを特徴とする請求項1ないし3いずれかに記載の高密度カーボンナノホーン。
【請求項6】複数のカーボンナノホーン凝集体を有機溶媒に分散させたのち、この有機溶媒を蒸発させることを特徴とする高密度カーボンナノホーンの製造方法。
【請求項7】複数のカーボンナノホーン凝集体を有機溶媒に分散させたのち、超音波を照射することを特徴とする請求項6記載の高密度カーボンナノホーンの製造方法。
【請求項8】複数のカーボンナノホーン凝集体を加圧することを特徴とする高密度カーボンナノホーンの製造方法。
【請求項9】複数のカーボンナノホーン凝集体を有機溶媒に分散させたのち、この有機溶媒を蒸発させ、析出したカーボンナノホーン凝集体を加圧することを特徴とする高密度カーボンナノホーンの製造方法。
【請求項10】10MPa以上の圧力で加圧することを特徴とする請求項8または9記載の高密度カーボンナノホーンの製造方法。
【請求項11】予めカーボンナノホーン凝集体を化学修飾してカーボンナノホーン凝集体同士の親和力を高めておくことを特徴とする請求項6ないし10いずれかに記載の高密度ナノホーンの製造方法。
【請求項12】カーボンナノホーン凝集体が、ダリア状カーボンナノホーン凝集体、つぼみ状カーボンナノホーン凝集体、あるいはその混合物であることを特徴とする請求項6ないし11いずれかに記載の高密度ナノホーンの製造方法。
【請求項13】カーボンナノホーン凝集体が、カーボンナノホーンの管壁に開孔を設けられていることを特徴とする請求項6ないし12いずれかに記載の高密度ナノホーンの製造方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2004507381thum.jpg
出願権利状態 登録
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