Top > Search of Japanese Patents > METHOD FOR PRODUCING ZnO-BASED NANOTUBE AND ZnO-BASED NANOTUBE OBTAINED BY THE SAME

METHOD FOR PRODUCING ZnO-BASED NANOTUBE AND ZnO-BASED NANOTUBE OBTAINED BY THE SAME

Patent code P07P005908
Posted date Dec 21, 2007
Application number P2006-118825
Publication number P2007-290892A
Patent number P4967120
Date of filing Apr 24, 2006
Date of publication of application Nov 8, 2007
Date of registration Apr 13, 2012
Inventor
  • (In Japanese)高橋 実
  • (In Japanese)藤 正督
  • (In Japanese)韓 永生
  • (In Japanese)冨岡 達也
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人 名古屋工業大学
Title METHOD FOR PRODUCING ZnO-BASED NANOTUBE AND ZnO-BASED NANOTUBE OBTAINED BY THE SAME
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a new and practical method by which ZnO-based nanotubes can be advantageously produced in terms of industry; to provide a method by which ZnO-based nanotubes can be effectively formed in an aqueous solution by only a single process without passing through a plurality of processes; and to provide the ZnO-based nanotubes obtained by such a process and advantageously used as a new material.
SOLUTION: The ZnO-based nanotubes substantially comprising ZnO and each having such a tubular shape that the diameter is 10 nm to 5 μm and the length is 10 nm to 50 μm are obtained by dissolving ZnCl2 in water and then depositing tubular ZnO-based precipitates by blowing NH3 gas into the resulting aqueous solution in which Zn ions are formed while keeping the temperature of the solution at a temperature of at least 40°C or above.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)


従来から、各種の形態を有する、ナノメーター(nm)からマイクロメーター(μm)のサイズの、多くのZnO(酸化亜鉛)材料が製造されてきており、例えば、ナノワイヤー、ナノロッド、ナノベルト、ナノコーム、ナノスプリング、ナノリング等の形態のものが、知られている。また、中空のZnO構造体にあっても、その中実の構造体に比較して、低密度であり、また別個の光学活性を示し、その適用分野において、新規な若しくは改良された特性が見いだされ得るところから、特別な興味を惹いている。



ところで、このような各種の形態のZnO材料を得るべく、各種の方法が、これまでに提案されてきており、例えば、中空のZnO球体の製造においては、PS(ポリスチレン)テンプレート法、インサイトZn酸化法、ソフトテンプレート法等が提案されているのであるが、ZnOチューブの製造に関するレポートは、極く限られたものしか見いだされていないのである。



例えば、K.Kumerは、非特許文献1において、ZnOと溶融KOHの混合物を、400~600℃の温度で、50~80時間加熱せしめることからなるフラックス法によって、ZnOチューブを製造する方法を提案しており、そこでは、ZnOチューブの形成が、過飽和の勾配と不純物の存在に帰せられている。また、J.Zhangらは、非特許文献2において、Zn(NH342+水性溶液とエタノールの混合物を、オートクレーブ中において、180℃で13時間加熱することによって、ZnOナノチューブを製造し得ることを明らかにしており、そこでは、かかるナノチューブの形成が、ある配向に沿ったナノ粒子の集合であるとされている。



しかしながら、それら従来のZnOチューブの製造プロセスの何れもが、少量の生産に留まっていることに加えて、製造コストの高いものとなっており、それらプロセスの実用化の妨げとなっているのである。それ故に、複雑な工程を含むことのない、また複雑な装置や硬直した条件の採用に限定されることのない、単純なルートによって、ZnOチューブを製造し得るようにした手法の必要性が要請されているのである。



【非特許文献1】
K.Kumer,「J.Crystal Grwoth」,26,1974,200-202.
【非特許文献2】
J.Zhang,L.Sun,C.Liao,C.Yan,「Chem.Commun.」,2002,262-263.

Field of industrial application (In Japanese)


本発明は、ZnO系ナノチューブの製造方法に係り、特に、新規材料として広範な用途への適用が期待される、実質的にZnOからなるナノチューブを有利に製造する方法に関するものである。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
水溶性のZn化合物を溶解せしめて、Znイオンの生じた水溶液を、少なくとも40℃以上の液温となるように保持しつつ、かかる水溶液中にNH3 ガスを気泡形態において吹き込むことにより、チューブ状のZnO系沈殿物を析出せしめることを特徴とするZnO系ナノチューブの製造方法。

【請求項2】
 
前記Zn化合物が、ZnCl2 であることを特徴とする請求項1に記載のZnO系ナノチューブの製造方法。

【請求項3】
 
前記Zn化合物が、前記水溶液中に、0.01mol/L以上、5mol/L以下の濃度において溶解せしめられていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のZnO系ナノチューブの製造方法。

【請求項4】
 
前記NH3 ガスが、前記水溶液の1L当り10mL/min~500mL/minの割合において、吹き込まれることを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか一つに記載のZnO系ナノチューブの製造方法。

【請求項5】
 
前記ZnO系沈殿物が、200℃以下の温度で加熱処理されることにより、ZnO含有率が85%以上に高められることを特徴とする請求項1乃至請求項4の何れか一つに記載のZnO系ナノチューブの製造方法。

【請求項6】
 
前記加熱処理が、乾燥操作であることを特徴とする請求項1乃至請求項5の何れか一つに記載のZnO系ナノチューブの製造方法。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

※Click image to enlarge.

JP2006118825thum.jpg
State of application right Registered
(In Japanese)ライセンスをご希望の方、特許の内容に興味を持たれた方は、下記までご連絡ください。


PAGE TOP

close
close
close
close
close
close
close