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単層カーボンナノチューブの製造方法とそれにより得られる単層カーボンナノチューブおよび多孔質体原料

国内特許コード P05A007027
整理番号 IAC-12-1
掲載日 2005年4月25日
出願番号 特願2000-344397
公開番号 特開2002-154813
登録番号 特許第3623732号
出願日 平成12年11月10日(2000.11.10)
公開日 平成14年5月28日(2002.5.28)
登録日 平成16年12月3日(2004.12.3)
発明者
  • 飯島 澄男
  • 湯田坂 雅子
  • 張 民芳
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 単層カーボンナノチューブの製造方法とそれにより得られる単層カーボンナノチューブおよび多孔質体原料
発明の概要 【課題】 生成効率がより高められた単層カーボンナノチューブの製造方法と、その方法により得られ、マイクロ半導体、マイクロカプセルおよびマイクロマシンなどに有用な単層カーボンナノチューブ、およびその方法で用いる多孔質原料を提供する。
【解決手段】 金属と炭素からなる多孔質体原料にエネルギーを供給することで単層カーボンナノチューブを得る。
従来技術、競合技術の概要


近年、マイクロ半導体等の次世代半導体、マイクロカプセル等の次世代医薬品等に代表されるナノオーダ物質の研究および開発が盛んに行われている。そして、ごく最近では、そのナノオーダ物質の基盤材料として、単層カーボンナノチューブに注目が集まっている。



単層カーボンナノチューブの製造方法としては、一般的には、アーク放電法やレーザーアブレーション法等が利用されている。アーク放電法は、金属を含む炭素電極間にアーク放電を発生させることで単層カーボンナノチューブを得るものであり、レーザーアブレーション法は、金属を含む炭素ターゲットにレーザーを照射することで単層カーボンナノチューブを得るものである。これらの方法において、単層カーボンナノチューブの原料である炭素電極および炭素ターゲットは、たとえば、2~10μm程度の金属単体粒子と炭素粒子とを混合して圧縮成形して焼結した焼結体として用いられている。



しかしながら、このような原料体を用いる単層カーボンナノチューブの製造方法においては、アーク放電あるいはレーザー照射により供給されたエネルギーが原料体の内部で拡散してしまうため、供給エネルギーの全てを原料の気化に使用できず、効率良く単層カーボンナノチューブを製造することはできなかった。



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、効率の良い単層カーボンナノチューブの製造を可能とする方法と、その方法により得られる、マイクロ半導体、マイクロカプセルおよびマイクロマシンなどに有用な単層カーボンナノチューブ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、単層カーボンナノチューブの製造方法とそれにより得られる単層カーボンナノチューブおよび多孔質体原料に関するものである。さらに詳しくは、この出願の発明は、より生成効率が高められた単層カーボンナノチューブの製造方法と、その方法により得られる、マイクロ半導体、マイクロカプセルおよびマイクロマシンなどに有用な単層カーボンナノチューブおよびその方法で用いる多孔質体原料に関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
加熱によりガスを発生する、Fe、Co、Ni、Pt、Pd、Rhの金属化合物と炭素を混合圧縮成形し、ガス発生温度以上の高温で加熱処理した多孔質体原料にアーク放電法またはレーザーアブレーションによりエネルギーを供給することで単層カーボンナノチューブを得ることを特徴とする単層カーボンナノチューブの製造方法。

【請求項2】
金属化合物が、Fe、Co、Ni、Pt、Pd、Rhの硝酸塩、炭酸塩、酸化物、塩化物、窒化物、硫化物である金属無機化合物、あるいは、フタロシアニン、フェロセン、ニッケロセンである金属有機化合物または錯体のうちの1種または2種以上であることを特徴とする請求項1記載の単層カーボンナノチューブの製造方法。

【請求項3】
金属化合物が、Ni(NO326(H2O)とCo(NO326(H2O)、あるいはNiOとCo34の組み合わせであることを特徴とする請求項1または2記載の単層カーボンナノチューブの製造方法。

【請求項4】
Fe、Co、Ni、Pt、Pd、Rhの金属化合物内の金属粒子の平均粒径が20nm以下であることを特徴とする請求項1ないしいずれかに記載の単層カーボンナノチューブの製造方法。

【請求項5】
請求項1ないし4いずれかの単層カーボンナノチューブの製造方法で用いる加熱によりガスを発生するFe、Co、Ni、Pt、Pd、Rhの金属化合物と炭素を混合、圧縮成形し、ガス発生温度以上の高温で加熱処理した多孔質体原料。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2000344397thum.jpg
出願権利状態 登録
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