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NANOSCALE SUBSTANCE AND ITS PRODUCTION METHOD

Patent code P07A010450
File No. 072-236
Posted date Sep 14, 2007
Application number P2004-270487
Publication number P2006-083025A
Patent number P4505635
Date of filing Sep 16, 2004
Date of publication of application Mar 30, 2006
Date of registration May 14, 2010
Inventor
  • (In Japanese)馮 旗
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人 香川大学
Title NANOSCALE SUBSTANCE AND ITS PRODUCTION METHOD
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide nanoscale substances which can be produced by the substantially same method regardless of the kind of metal compounds; and to provide a method for producing the same by which metal compound nanotubes are easily produced at a low cost.
SOLUTION: The nanoscale substance 10 has a one-dimensional structure extending in one direction, and is formed by rolling up a nanosheet 5, formed by using a metal compound as a base material, around an axis parallel to the surface of the nanosheet 5. It is possible to obtain the one-dimensional nanoscale substance 10 in such a state that the crystal structure and the chemical composition of the nanosheet 5 are maintained because the nanoscale substance 10 is obtained by only rolling up the nanosheet 5. The one-dimensional nanoscale substances 10 can be formed by the same method regardless of the crystal structures or the like of the nanoscale substances 10 or of the base materials of the nanosheets 5 if the nanosheets 5 are obtained. Accordingly, it becomes easy to produce the one-dimensional nanoscale substances 10.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)


1次元構造を有するナノスケール物質として、カーボンナノチューブが知られている。カーボンナノチューブは、グラファイトのシートがチューブ状に丸まった円筒状の物質であり、1)電気的特性を金属的、半導体的に制御することが可能である、2)機械的には軽量で、強度が高く、柔軟性にも優れる、3)化学的には分子修飾やガス吸着などに優れるといった性質が見られる。



ところで、金属酸化物を材料としてナノチューブを形成することが試みられている。かかる金属酸化物を素材とするナノチューブは、カーボンナノチューブに比べて多様な構成元素や多様な結晶構造、多様なバンド構造等を有するという点で優れているため、誘電性、磁性、光学特性などを必要とする電子デバイスや光学デバイスへの応用が期待されており、現在では、TiO2ナノチューブ(特許文献1)や酸化バナジウムナノチューブ(非特許文献1)の製造方法が開発されている。



しかるに、従来例1のTiO2ナノチューブの製造方法は、原材料となるTiO2の結晶をアルカリ処理して製造するのであるが、原材料の結晶が一旦破壊されたのち、組成成分の再構築によってナノチューブ結晶となるから、原材料の結晶と合成されたナノチューブ結晶との間に相関関係が存在しない。このため、合成されたナノチューブ結晶の構造およびその組成を制御するのが難しく、また、ナノチューブ結晶の構造およびその組成を制御できる合成法が発見されても、その合成法はTiO2以外のナノチューブに適用できないという問題がある。
また、従来例2の酸化バナジウムナノチューブはゾル-ゲル法を利用して合成されているが、従来例1の場合と同様に酸化バナジウムナノチューブの合成にしか利用できないという問題が生じる。



【特許文献1】
特許平10-152323号
【非特許文献1】
M.E.Spahrほか5名,Angew.Chem.Int.Ed37,1998,p.1263~65

Field of industrial application (In Japanese)


本発明は、ナノスケール物質およびその製造方法に関する。ナノメータスケールの超微細な物質は、熱、光等の外部刺激に対する反応が、同じ元素から形成されたマイクロメートル以上の大きさを有する物質とは異なる新しい特性を有するため、種々の分野での応用が期待されている。かかるナノメータスケールの物質の形態として、クラスターやフラーレン等の0次元構造や、ナノチューブやナノワイヤー等の1次元構造、ナノシートやナノ薄膜等の2次元構造、ナノセラミックスやナノメタル等の3次元構造がある。
本発明は、かかるナノメータスケールの物質のうち、1次元構造を有するナノスケール物質およびその製造方法に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
一方向に延びた1次元構造を有するナノスケール物質の製造方法であって、
多層構造を有する金属化合物に対し、層間膨潤作用のある有機物を化学作用させて、層間を剥離させてナノシートを形成し、
該ナノシートの表面に、該ナノシートがその表面と平行な軸周りに丸くなるように変形させる変形剤を付着させる
ことを特徴とするナノスケール物質の製造方法。

【請求項2】
 
前記金属化合物が、金属酸化物または金属水酸化物であり、
前記変形剤が界面活性剤であり、
前記ナノシートが液体中に浸漬された状態において、該液体に、前記界面活性剤を混合する
ことを特徴とする請求項1記載のナノスケール物質の製造方法。

【請求項3】
 
前記液体に、前記界面活性剤を混合したのち、該液体を加熱する
ことを特徴とする請求項2記載のナノスケール物質の製造方法。

【請求項4】
 
前記液体材料の加熱温度が、20~300℃である
ことを特徴とする請求項3記載のナノスケール物質の製造方法
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2004270487thum.jpg
State of application right Registered
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