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硫黄含有グラフェンの製造方法および当該硫黄含有グラフェンを用いたガスセンサー コモンズ

国内特許コード P150011828
掲載日 2015年4月6日
出願番号 特願2015-034629
公開番号 特開2016-155709
出願日 平成27年2月25日(2015.2.25)
公開日 平成28年9月1日(2016.9.1)
発明者
  • 岸 直希
  • リュウ カイトウ
  • 曽我 哲夫
出願人
  • 国立大学法人 名古屋工業大学
発明の名称 硫黄含有グラフェンの製造方法および当該硫黄含有グラフェンを用いたガスセンサー コモンズ
発明の概要 【課題】NOxなどと相互作用が強く、これら大気汚染物質を検出するガスセンサーとしての応用が期待されている硫黄含有グラフェンを、扱いやすい原料を用いて、CVD法により合成する方法の提供。
【解決手段】基板6を700~1100℃に加熱し、炭素と硫黄を含む固体原料5を30℃~300℃に加熱して昇華させ、キャリアガス1を導入したCVD法により基板6上に硫黄を含有するグラフェンを合成する、硫黄含有グラフェンの製造方法であり、炭素と硫黄を含む固体原料5として、チオカンファーを用いるのが好適である硫黄含有グラフィンの製造方法。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要


グラフェンは、炭素原子が六角形に繋がった平面構造であって化学的に安定しており、透明で、かつバリスティック伝導特性、大電流密度耐性などの優れた電気特性を持つことから、透明電極あるいは高移動度のFET(電界効果トランジスタ)、あるいはセンサーなどの電子デバイスに利用できる材料として注目されている。グラフェン膜としては単層、二層、あるいは数~数十層のものが知られている。



グラフェン膜の製造方法としては、テープを用い、グラファイトから基板にグラフェンを転写する方法が知られている。しかしながら、この方法では大面積のグラフェン膜の作製が困難であり、大面積化に向けて、炭化ケイ素(SiC)から選択的にSiを除く方法、あるいはCVD法(化学気相合成法)などが検討されている。



ところで、硫黄を含有したグラフェンはNOxなどと相互作用が強く、これら大気汚染物質を検出するガスセンサーとしての応用が期待されている。これまでに硫黄含有グラフェンの化学気相成長合成としては、硫黄を溶解したヘキサン溶液を原料とした化学気相成長法が非特許文献1に報告されている。しかし、引火性の高い液体原料であるヘキサンを用いた合成手法であるため、その安全性に課題があった。

産業上の利用分野


本発明は、グラフェンの製造方法に関し、特に、硫黄を含有したグラフェンの製造方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
基板を700~1100℃に加熱し、炭素と硫黄を含む固体原料を30℃~300℃に加熱して昇華させ、キャリアガスを導入したCVD法により前記基板上に硫黄を含有するグラフェンを合成する、硫黄含有グラフェンの製造方法。

【請求項2】
前記固体原料がチオカンファーである、請求項1に記載のグラフェンの製造方法。

【請求項3】
前記キャリアガスがアルゴンと水素とを含む、請求項1または2に記載のグラフェンの製造方法。

【請求項4】
請求項1~3に記載の製造方法により得られたグラフェンを用いたガスセンサー。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2015034629thum.jpg
出願権利状態 公開
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