窒化ホウ素ナノチューブ及びその製造方法

開放特許情報番号
L2009002170
開放特許情報登録日
2009/3/27
最新更新日
2015/10/6

基本情報

出願番号 特願2007-114907
出願日 2007/4/25
出願人 独立行政法人物質・材料研究機構
公開番号 特開2008-266101
公開日 2008/11/6
登録番号 特許第4817103号
特許権者 国立研究開発法人物質・材料研究機構
発明の名称 窒化ホウ素ナノチューブの製造方法
技術分野 無機材料、電気・電子
機能 材料・素材の製造、加熱・冷却
適用製品 窒化ホウ素ナノチューブ
目的 窒化ホウ素は優れた特性を有し、そのナノチューブは、電子デバイスや機能性ナノ材料としての価値を高めている。今まで、窒化ホウ素ナノチューブは、窒化ホウ素を充填したタングステン棒をプラズマ放電させる方法、ホウ化ハフニウム棒をプラズマ反応させる方法等により製造されている。しかしこれらの方法は、信頼性のある大量合成法とは言えず、未だスケールアップのための合成ルートが確立されていない。そこで、毒性が低く、安価な単一の原料を窒化ホウ素源として用いた窒化ホウ素ナノチューブの製造方法を提供する。
効果 長さ1μm以上、外径20〜120nm、チューブ壁の厚さ3〜20nmを有する窒化ホウ素ナノチューブを得ることに成功した。この方法により、毒性の低い安全な原料を用いて、簡便なプロセスで、窒化ホウ素ナノチューブを製造することが出来る。この方法により、無秩序層からなる窒化ホウ素ナノチューブの製造が可能となったことから、優れた圧電特性、水素吸蔵材料等への応用が期待される。
技術概要
この窒化ホウ素ナノチューブの製造方法は、第一段階として、無水塩化マグネシウム塊とテトラフルオロホウ酸アンモニウムを同一加熱炉内に離して配置し、不活性ガス(アルゴンガスあるいは窒素ガス)を流しながら、テトラフルオロホウ酸アンモニウムを320±10℃に、無水塩化マグネシウム塊を700〜1000℃に加熱して、窒化ホウ素膜がコートされたフッ化マグネシウムナノワイヤーを製造する。このとき、テトラフルオロホウ酸アンモニウムと無水塩化マグネシウムのモル比は3:1〜5:1の範囲であることが好ましい。NH↓4BF↓4 + 2MgCl↓2 → BN + 2MgF↓2 + 4HCl。次いで、第2段階として、このナノワイヤーを不活性ガス気流中で1200〜1600℃に加熱してフッ化マグネシウムを蒸発除去する。このようにして得られる、窒化ホウ素ナノチューブは、長さ1μm以上、外径20〜120nm、チューブ壁の厚さ3〜20nmを有している。図は、窒化ホウ素膜がコートされたフッ化マグネシウムナノワイヤーのX線回折のパターン、走査型電子顕微鏡像の写真、及び窒化ホウ素ナノチューブの低倍率透過型電子顕微鏡像の写真である。
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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