多孔質炭素膜およびその製造方法

開放特許情報番号
L2008000901
開放特許情報登録日
2008/2/22
最新更新日
2015/9/17

基本情報

出願番号 特願2007-282928
出願日 2007/10/31
出願人 独立行政法人産業技術総合研究所
公開番号 特開2009-107898
公開日 2009/5/21
登録番号 特許第5414015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 多孔質炭素膜およびその製造方法
技術分野 無機材料、化学・薬品
機能 材料・素材の製造、加熱・冷却
適用製品 多孔質炭素膜、基板と平行に設けられた最上端表面にメソ孔が開口部をもって規則的に配列された多孔質炭素膜、電極材料・分離膜・ガス吸着貯蔵材料として有用な多孔質炭素膜
目的 基板と平行に設けられた多孔質炭素膜材料が電極材料、分離膜、ガス吸着貯蔵材料、揮発性有機蒸気の吸着分離剤等として注目されている。かかる材料としては、基板と平行な膜の最上端面にもメソ孔が開口部をもって規則的に配列している多孔質炭素膜であることが求められるが、未だ、そのような多孔質膜は得られていないのが実情である。そこで、この技術は、かかる新規な多孔質炭素膜およびその製造方法を提供する。
効果 この多孔質炭素膜は、基板と平行に設けられた膜であり、この膜の最上端表面にメソ孔が開口部をもって規則的に配列された構造を有することから、気相中の目的物質に限らず、液相中の目的物質も高い吸着速度を保ったまま、最上端表面にある開口部を通して細孔内に取り込むことができる特性を持つ。したがって、電極材料やガス吸着貯蔵材料、触媒担体、吸着分離材、センサーなど様々な用途に使用できる。
技術概要
基板と平行に設けられた膜であって、この膜の少なくとも最上端表面にメソ孔が開口部をもって規則的に配列されている多孔質炭素膜である。ここでメソ孔は細孔径が2〜50nmのものであり、メソ孔の規則性とは、鋳型剤となる界面活性剤の自己組織化による構造を鋳型として、メソ孔が周期性(特定方向に、ある一定の間隔)をもって形成されていることを意味する。最上端の表面に開口されるメソ孔の数や密度は細孔の開口部同士の距離が1nm〜50nm好ましくは5nm〜15nmで、膜厚は10nm〜10μm好ましくは10nm〜500nmである。基板は、無孔体でも多孔体でもよく、多孔体の場合は、その細孔内部にも多孔質炭素膜を形成することができる。この多孔質炭素膜は、基板上に熱硬化性樹脂前駆体と界面活性剤とから形成される構造規則性を有する液状構造物を設け、この液状構造物に気相状態の架橋剤を接触させ、硬化反応を行い、得られる硬化体を炭素化することにより製造される。熱硬化性樹脂前駆体がフェノール類であり、架橋剤がアルデヒド類であることが好ましい。最も好ましい多孔質炭素膜構造は図a)のキュービック構造(三次元立方配置構造)で、従来の図b)の六方構造配置は最上端面の表面に開いた細孔を持たない。
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】

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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