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METHOD FOR CONTROLLING SURFACE AREA OF CARBON NANO-FIBER

Patent code P08A013588
File No. N04017
Posted date Aug 22, 2008
Application number P2005-004033
Publication number P2006-193836A
Patent number P4613309
Date of filing Jan 11, 2005
Date of publication of application Jul 27, 2006
Date of registration Oct 29, 2010
Inventor
  • (In Japanese)尹 聖昊
  • (In Japanese)持田 勲
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人九州大学
Title METHOD FOR CONTROLLING SURFACE AREA OF CARBON NANO-FIBER
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for controlling the surface area of a carbon nano-fiber by which the carbon nano-fiber having a desired specific surface area can be produced by properly controlling production conditions of the carbon nano-fiber.
SOLUTION: The method for controlling the surface area of the carbon nano-fiber is characterized as follows. The carbon nano-fiber is produced by charging a Cu-Ni alloy catalyst 13 into a heat-treating furnace 10 and carrying out a reaction in a reaction gas containing carbon at a prescribed reaction temperature. In the process, the composition ratio of the Cu-Ni alloy catalyst 13, reaction gas and/or reaction temperature are changed to thereby control the specific surface area of the carbon nano-fiber to a specified value within the range of 23-766 m2/g.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)


炭素ナノ繊維(繊維状ナノ炭素やカーボンナノファイバーともいう。)は、カーボン材料の特異な形態をとして認められている。



本発明者らは、炭素ナノ繊維の構造についてさらに詳細に検討し、特許文献1において、図1に示すように、炭素ナノ繊維1が、炭素ヘキサゴナル網面2の積層体からなる炭素ナノ繊維素3を単位として、かかる炭素ナノ繊維素3を、繊維軸方向Lに沿って複数積層して形成した炭素ナノ繊維素群4を、さらに、繊維軸方向Lに沿って複数積層して形成されていることを開示した。
【特許文献1】
特開2003-342839号公報



また、炭素ナノ繊維の物理的特性、例えば比表面積は、炭素ナノ繊維素の生成条件等によって大きく異なってくるが、かかる比表面積を制御する方法を開示した公知文献は、現状では見当たらない。

Field of industrial application (In Japanese)


本発明は、炭素ナノ繊維の表面積制御方法に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
熱処理炉内にCu-Ni合金触媒を装入し、炭素を含有する反応ガス中にて所定の反応温度で反応させることによって炭素ナノ繊維を製造するにあたり、
前記Cu-Ni合金触媒は、Cu-Ni窒化物をカーボンブラック上に担持した後に大気中でカーボンブラックを燃焼させて消失させる、いわゆる空気燃焼法によって酸化物の微粒子を生成させた後、これを還元し微粒金属化して形成し、
Cu-Ni合金触媒の組成比、反応ガスおよび/または反応温度を変化させることにより、炭素ナノ繊維の比表面積を23~766m2/gの範囲内の特定値に制御することを特徴とする炭素ナノ繊維の表面積制御方法。

【請求項2】
 
Cu-Ni合金触媒は、Cu/Ni組成比が質量比で2/8~8/2の範囲であることを特徴とする請求項1記載の炭素ナノ繊維の表面積制御方法。

【請求項3】
 
反応ガスは、エチレンと水素の混合ガスであり、この混合ガス中のエチレン/水素組成比が体積百分率で100/0~5/95の範囲であることを特徴とする請求項1または2記載の炭素ナノ繊維の表面積制御方法。

【請求項4】
 
反応温度は、450~620℃の範囲であることを特徴とする請求項1、2または3記載の炭素ナノ繊維の表面積制御方法。

【請求項5】
 
炭素ナノ繊維は、クロス断面形状を有する請求項1~4のいずれか1項記載の炭素ナノ繊維の表面積制御方法。

【請求項6】
 
炭素ナノ繊維は、円形断面形状を有する請求項1~4のいずれか1項記載の炭素ナノ繊維の表面積制御方法。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2005004033thum.jpg
State of application right Registered
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