二層カーボンナノチューブおよび配向二層カーボンナノチューブ・バルク構造体ならびにそれらの製造方法・装置および用途

開放特許情報番号
L2006003034
開放特許情報登録日
2006/4/14
最新更新日
2015/9/15

基本情報

出願番号 特願2005-341099
出願日 2005/11/25
出願人 独立行政法人産業技術総合研究所
公開番号 特開2007-145634
公開日 2007/6/14
登録番号 特許第4811712号
特許権者 国立研究開発法人産業技術総合研究所
発明の名称 カーボンナノチューブ・バルク構造体及びその製造方法
技術分野 無機材料、電気・電子
機能 材料・素材の製造、機械・部品の製造
適用製品 二層カーボンナノチューブおよび配向二層カーボンナノチューブ・バルク構造体ならびにそれらの製造装置
目的 従来にみられない高純度の二層カーボンナノチューブ(特に配向した二層カーボンナノチューブ・バルク構造体)を提供する。また、簡便な手段によって、金属等の触媒を混在させることなく、配向制御を可能とし、高い成長速度で効率的な、選択的に多層カーボンナノチューブ、特に二層カーボンナノチューブの成長を実現し、量産性にもすぐれた製造方法・装置を提供する。
効果 触媒金属の微粒子粒径の制御、そしてこれを可能とする触媒金属薄膜の膜厚の制御、さらには、水蒸気などの酸化剤の反応系への存在という極めて簡便な手段によって、高選択的に、しかも高効率で二層カーボンナノチューブ並びにそのバルク構造体が製造することができることに加え、金属触媒の寿命を延長させ、高い成長速度でそれらの効率的な成長を実現し、量産化を図ることができる上、基板上で成長させたカーボンナノチューブは基板または触媒から容易に剥離することができる。
技術概要
二層カーボンナノチューブは、純度が98mass%以上、好ましくは99mass%以上、さらに好ましくは99.9mass%以上である。この配向二層カーボンナノチューブ・バルク構造体においても、その、純度は、98mass%以上、より好ましくは99mass%以上、特に好ましくは99.9mass%以上である。精製処理を行わない場合には、成長直後(as−grown)での純度が最終品の純度となる。必要に応じて、精製処理を行ってもよい。この配向二層カーボンナノチューブ・バルク構造体は所定の配向したものとすることができ、好ましくは基板上に垂直配向したものとすることができる。この二層カーボンナノチューブ並びにそのバルク構造体は、CVD法により、反応系に金属触媒を存在させることによって製造する。好適に使用されるCVD装置の一例を模式的に図1〜図4に示す。
イメージ図
実施実績 【無】   
許諾実績 【無】   
特許権譲渡 【否】
特許権実施許諾 【可】

アピール情報

導入メリット 【改善】
改善効果1 触媒金属の粒径、さらには触媒金属の薄膜の制御によって、単層カーボンナノチューブ(SWCNT)と三層以上の多層カーボンナノチューブとが共存する二層カーボンにおいて、その成長にともなう存在割合を自在に選択制御できる。たとえば、二層カーボンナノチューブの割合を50%以上、80%以上、さらには85%以上等に選択的にコントロールできることになる。また一方、単層カーボンナノチューブ、あるいは三層以上の多層カーボンナノチューブの割合を増大させることも可能となる。
改善効果2 また、この配向二層カーボンナノチューブ・バルク構造体のうちパターニング化したものは、ナノ電子デバイス等への適用の他、多様な応用が期待できる。さらに、放熱体、伝熱体、導電体、強化材、電極材料、電池、キャパシタあるいはスーパーキャパシタ、電子放出素子、吸着剤、光学素子等への適用の他、多様な応用が実現される。

登録者情報

その他の情報

関連特許
国内 【無】
国外 【無】   
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