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窒化炭素の製造方法 NEW

国内特許コード P170013909
整理番号 (S2015-1988-N16)
掲載日 2017年3月29日
出願番号 特願2015-166636
公開番号 特開2017-043511
出願日 平成27年8月26日(2015.8.26)
公開日 平成29年3月2日(2017.3.2)
発明者
  • 澤田 剛
  • 久保 臣悟
  • 七村 和影
出願人
  • 国立大学法人 鹿児島大学
発明の名称 窒化炭素の製造方法 NEW
発明の概要 【課題】形状の自由度がより高められた窒化炭素を製造できる窒化炭素の製造方法を提供する。
【解決手段】窒化炭素の製造方法は、メラミン樹脂を加熱する加熱ステップを含む。この場合、前記加熱ステップでは、減圧下で前記メラミン樹脂を加熱してもよい。また、前記加熱ステップでは、空気より低い酸素濃度下で前記メラミン樹脂を加熱してもよい。また、前記加熱ステップでは、前記メラミン樹脂が250~600℃になるように加熱してもよい。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要


グラファイト状窒化炭素は、graphitic Carbon Nitride(g-C)と呼称される機能性材料である。グラファイト状窒化炭素は、炭素の機能性材料であるグラフェンと類似した層構造を有している。グラファイト状窒化炭素は、非常に高い硬度と有機半導体としての性質を有し、光触媒として利用されている。



グラファイト状窒化炭素の主な合成法として、メラミンまたはジシアノジアミンなどの含窒素化合物を500℃前後で加熱することによる熱縮合が挙げられる。例えば、特許文献1には、ロダン化アンモニウムを熱分解して得られる黒鉛状構造を有する窒化炭素材料が開示されている。



また、窒化炭素を加工する方法として、特許文献2には、グラファイト状窒化炭素の粉末を、金属イオンを含む水溶液中で加熱処理することが開示されている。特許文献2によれば、当該方法によって、金属イオンが層間に挿入されたグラファイト状窒化炭素が得られる。



上記熱縮合によるグラファイト状窒化炭素、上記特許文献1に開示された窒化炭素材料および上記特許文献1に開示された金属イオンが挿入されたグラファイト状窒化炭素は、いずれも粉末状である。



一方、粉末状ではない窒化炭素の製造方法として、蒸着重合によって基材上表面に薄膜化されたグラファイト状窒化炭素のフィルムを形成させる方法が特許文献3に開示されている。

産業上の利用分野


本発明は、窒化炭素の製造方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
メラミン樹脂を加熱する加熱ステップを含む、
窒化炭素の製造方法。

【請求項2】
前記加熱ステップでは、
減圧下で前記メラミン樹脂を加熱する、
請求項1に記載の窒化炭素の製造方法。

【請求項3】
前記加熱ステップでは、
空気より低い酸素濃度下で前記メラミン樹脂を加熱する、
請求項1または2に記載の窒化炭素の製造方法。

【請求項4】
前記加熱ステップでは、
前記メラミン樹脂が250~600℃になるように加熱する、
請求項1から3のいずれか一項に記載の窒化炭素の製造方法。

【請求項5】
前記加熱ステップでは、
3~20℃/分の昇温速度で前記メラミン樹脂を加熱する、
請求項1から4のいずれか一項に記載の窒化炭素の製造方法。

【請求項6】
前記加熱ステップは、
前記メラミン樹脂が第1の温度になるように加熱する第1の加熱ステップと、
前記メラミン樹脂が前記第1の温度よりも高い第2の温度になるように加熱する第2の加熱ステップと、
を含む請求項1から5のいずれか一項に記載の窒化炭素の製造方法。

【請求項7】
前記加熱ステップでは、
電気管状炉、マッフル炉またはマイクロ波合成裝置で前記メラミン樹脂を加熱する、
請求項1から6のいずれか一項に記載の窒化炭素の製造方法。

【請求項8】
前記窒化炭素は、
グラファイト状である、
請求項1から7のいずれか一項に記載の窒化炭素の製造方法。
国際特許分類(IPC)
画像

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JP2015166636thum.jpg
出願権利状態 公開
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