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PRODUCTION METHOD AND PRODUCTION APPARATUS FOR CARBON NANOTUBE

Patent code P09P006631
Posted date Dec 11, 2009
Application number P2008-134922
Publication number P2009-280450A
Patent number P5360643
Date of filing May 23, 2008
Date of publication of application Dec 3, 2009
Date of registration Sep 13, 2013
Inventor
  • (In Japanese)曽我 哲夫
  • (In Japanese)シャリフ モハマド モミヌザマン
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人 名古屋工業大学
Title PRODUCTION METHOD AND PRODUCTION APPARATUS FOR CARBON NANOTUBE
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide high purity carbon nanotubes containing no metal catalyst.
SOLUTION: A production method of carbon nanotubes is provided, which comprises introducing a mixture of fullerene and an organic solvent into a heated atmosphere by using an ultrasonic nebulizer 2. The organic solvent comprises methanol, acetone, hexane, toluene, turpentine, methyl acetate, ethyl acetate or ethers. The carrier gas used is nitrogen, helium, or argon. A carbon nanotube thin film is formed by disposing substrates 5, 6 in the heated atmosphere. The reaction chamber is a quartz tube 3, and an electric furnace 1 is used as a heating means.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)


カーボンナノチューブはセンサ、水素吸蔵、複合材、キャパシタ、燃料電池、太陽電池等、多くの応用が期待されている。



従来、カーボンナノチューブはCVD法(特開2006-117516)、アーク放電法(特開2004-256373)、レーザ蒸発法等で製造されるが、いずれの方法においても金属触媒を用いている。



そのために、カーボンナノチューブを利用する際には金属触媒を除去しなければならず、多大な労力が必要である。また、カーボンナノチューブ薄膜として用いる場合は混入した金属触媒を除去することが不可能であった。
金属触媒を全く用いないでカーボンナノチューブを合成できれば金属触媒を除去する精製のプロセスを省くことができ、工業的には大変重要な技術である。また、金属触媒を含まないカーボンナノチューブを製造でき、電気的応用や医療分野での応用等用途が広がる。
【特許文献1】
特開2004-256373
【特許文献2】
特開2006-117516

Field of industrial application (In Japanese)


本発明は金属触媒を含まない高純度カーボンナノチューブの製造方法及び製造装置に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
反応チャンバ内にて、金属触媒を用いることなく、フラーレンと有機溶媒の混合物を霧状にして、キャリアガスを用いて、当該霧状にした混合物を加熱した雰囲気中に導入し、当該加熱した雰囲気中に置いた基板上あるいは前記反応チャンバの壁にカーボンナノチューブを形成することを特徴とするカーボンナノチューブの製造方法。

【請求項2】
 
前記フラーレンは、C60、C70、C74のいずれか一つあるいはその混合であることを特徴とする請求項1に記載のカーボンナノチューブの製造方法。

【請求項3】
 
前記有機溶媒は、エタノール、メタノール、アセトン、ヘキサン、トルエン、テレビン油、酢酸メチル、酢酸エチル、あるいはエーテルのいずれか一つであることを特徴とする請求項1または2に記載のカーボンナノチューブの製造方法。

【請求項4】
 
前記キャリアガスが窒素、ヘリウム、あるいはアルゴンのいずれか一つであることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のカーボンナノチューブの製造方法。

【請求項5】
 
超音波ネブライザを用いて前記フラーレンと有機溶媒の混合物を霧状にすることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のカーボンナノチューブの製造方法

【請求項6】
 
前記加熱した雰囲気を構成する場所を基準にキャリアガスの供給元とは反対側の加熱をしていない場所に置かれた基板上あるいは反応チャンバの壁にカーボンナノチューブを低温で形成することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載のカーボンナノチューブの製造方法。

【請求項7】
 
請求項1乃至6のいずれか1項に記載のカーボンナノチューブの製造方法を実施するための装置であって、反応チャンバと、当該反応チャンバを加熱する手段と、フラーレンと有機溶媒の混合物を当該反応チャンバに導入するための供給手段とを備えることを特徴とするカーボンナノチューブの製造装置。

【請求項8】
 
前記反応チャンバは石英管であり、反応チャンバを加熱する手段として電気炉を用い、フラーレンと有機溶媒の混合物を当該反応チャンバに導入するための供給手段として超音波ネブライザを用いることを特徴とする請求項7に記載のカーボンナノチューブの製造装置。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2008134922thum.jpg
State of application right Registered
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