Top > Search of Japanese Patents > SYNTHESIS METHOD FOR HIGH ORIENTATIONAL ALIGNMENT CARBON NANOTUBE BY ORGANIC LIQUID, AND ITS SYNTHESIS APPARATUS

SYNTHESIS METHOD FOR HIGH ORIENTATIONAL ALIGNMENT CARBON NANOTUBE BY ORGANIC LIQUID, AND ITS SYNTHESIS APPARATUS achieved

Patent code P110002887
File No. A051P243
Posted date Jun 8, 2011
Application number P2001-193629
Publication number P2003-012312A
Patent number P3713561
Date of filing Jun 26, 2001
Date of publication of application Jan 15, 2003
Date of registration Sep 2, 2005
Inventor
  • (In Japanese)安藤 寿浩
  • (In Japanese)蒲生 美香
  • (In Japanese)張 亜非
Applicant
  • (In Japanese)国立研究開発法人科学技術振興機構
  • (In Japanese)国立研究開発法人物質・材料研究機構
Title SYNTHESIS METHOD FOR HIGH ORIENTATIONAL ALIGNMENT CARBON NANOTUBE BY ORGANIC LIQUID, AND ITS SYNTHESIS APPARATUS achieved
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method which synthesizes a carbon nanotube at a low cost and in large quantities and provide an apparatus using for this method, and to provide a high orientational alignment carbon nanotube which is arranged.
SOLUTION: A thin film composed of a metal element is deposited on a substrate, a substrate 3 on which the thin film is deposited is exposed to a hydrogen plasma, and the substrate 3 exposed to the hydrogen plasma is heated in an organic liquid 10 at a specific temperature to obtain the objective tube.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)


カーボンナノチューブは、その特異な電気的及び機械的性質により、電界放射電子源、ナノスケール電子デバイス、化学的貯蔵システム、機械的補強材などといった将来のナノテクノロジーに応用できる可能性が高い。
フラーレン生成装置において、炭素電極を用いて放電した際に生ずる陰極堆積物の中にカーボンナノチューブが発見されて以来、種々のカーボンナノチューブの合成法が提案されてきた。これらの合成法の目的は、カーボンナノチューブを大量に製造できること、また、特定の機能を有するカーボンナノチューブを合成することであった。特定の機能を有するカーボンナノチューブとは、例えば、炭化水素の触媒能力の停止機能、凝縮相電気分解機能、SiC昇華触媒機能などの機能を有するカーボンナノチューブであり、これらのナノチューブは、これらの機能に適した配向成長構造を有している。



しかしながら、これらの合成方法は、研究に使用するには十分な程度の収率に止まっており、工業的生産に適用できるレベルにはない。
また、従来の基板に整列させたナノチューブは、基板との結合力が弱く、取り扱い難いと言った課題もある。
現在、最も普及しているSiテクノロジーを使用してカーボンナノチューブを合成できれば、例えば、Si半導体プロセスに使用する原料と装置を使用して大量にかつ低コストで合成できれば、カーボンナノチューブの特異な性質を活かした優れた機能を有するナノテクノロジー製品を低コストで大量に供給するたとができる。

Field of industrial application (In Japanese)


本発明は、有機液体から整列配列したカーボンナノチューブを合成する方法及びこの方法に用いる装置並びにこの方法で製造するカーボンナノチューブに関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
  基板上に金属元素からなる薄膜又は島状微粒子を堆積し、薄膜又は島状微粒子を堆積した基板を水素プラズマに晒し、水素プラズマに晒した基板を、上記金属元素の触媒作用と急激な温度勾配で熱分解してカーボン原子が生成する有機液体中で一定温度に加熱して合成することを特徴とする、有機液体による高配向整列カーボンナノチューブの合成方法。
【請求項2】
  基板上に金属元素からなる薄膜又は島状微粒子を堆積し、
この基板を水素プラズマに晒して加熱することにより、上記金属元素からなる薄膜又は島状微粒子を径及び分布が均一な液体微粒子にして基板上に島状に分布させると共に基板に強固に結合させ、
この基板を上記金属元素の触媒作用と急激な温度勾配で熱分解してカーボン原子が生成する有機液体中で上記熱分解が生ずる一定温度に加熱すると共に上記有機液体を沸点以下の温度に保つことにより、
上記液体微粒子上にカーボンナノチューブを合成することを特徴とする、有機液体による高配向整列カーボンナノチューブの合成方法。
【請求項3】
  前記基板はSi基板であることを特徴とする、請求項1又は2に記載の有機液体による高配向整列カーボンナノチューブの合成方法。
【請求項4】
  前記金属元素からなる薄膜又は島状微粒子は、Fe,Co,Niから選択される一つの元素又は複数の元素からなる薄膜又は島状微粒子であることを特徴とする、請求項1又は2に記載の有機液体による高配向整列カーボンナノチューブの合成方法。
【請求項5】
  前記有機液体はアルコールであることを特徴とする、請求項1又は2に記載の有機液体による高配向整列カーボンナノチューブの合成方法。
【請求項6】
  前記アルコールはメタノールまたはエタノールであることを特徴とする、請求項1又は2に記載の有機液体による高配向整列カーボンナノチューブの合成方法。
【請求項7】
  前記一定温度に加熱する際、Si基板に電流を流して加熱することを特徴とする、請求項1又は2に記載の有機液体による高配向整列カーボンナノチューブの合成方法。
【請求項8】
  有機液体を保持する液体槽と、有機液体を有機液体の沸点未満に保持する冷却手段と、有機液体の気相を液相に戻して液体槽に戻す凝縮手段と、有機液体中の基板に電流を流す電極を備えた基板保持手段と、合成装置内の空気を除去する不活性ガス導入手段と、上記液体槽を密閉して有機液体の気相の蒸発を防止する密閉手段とを有していることを特徴とする、高配向整列カーボンナノチューブの合成装置。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

※Click image to enlarge.

JP2001193629thum.jpg
State of application right Registered
Reference ( R and D project ) CREST Single Molecule and Atom Level Reactions AREA
Please contact us by E-mail or facsimile if you have any interests on this patent.


PAGE TOP

close
close
close
close
close
close
close