JP2004142958A - Three-component based nanotube consisting of boron-carbon-nitrogen atoms, and production method therefor - Google Patents

Three-component based nanotube consisting of boron-carbon-nitrogen atoms, and production method therefor Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing a rectilinear three-component based nanotube consisting of boron-carbon-nitrogen atoms which has semiconductor characteristics and orientation properties. <P>SOLUTION: The carbon nanotube is produced by a chemical vapor deposition method. Boron oxide, gold oxide and nitrogen are reacted at 1,500 to 2,500 K. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この出願の発明は、ホウ素−炭素−窒素原子からなる三成分系ナノチューブおよびその製造方法に関するものである。さらに詳しくは、この出願の発明は、半導体材料、フラットパネルディスプレイ材料、エミッタ材料、耐熱性充填材料、高強度材料、触媒等として有用な、半導体特性を有し直線状で且つ配向性を有する、ホウ素−炭素−窒素原子からなる三成分系ナノチューブおよびその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術とその課題】
炭素原子が六角形の網目状で且つ筒状に並んだナノメートルの大きさのチューブ状炭素物質はカーボンナノチューブと呼ばれており、熱伝導率が金属よりも高く、また軽量であるにもかかわらずダイアモンドに近い強度を有しているため、様々な分野への応用が期待されている。
【0003】
このカーボンナノチューブの製造方法としては、アーク放電やレーザー加熱法が知られているが、それらの方法によって製造されたカーボンナノチューブは配向性を示さない(Science of Fullerens and Carbon Nanotubes(非特許文献1) Carbon Nanotubes and Related Structures(非特許文献2))。そこで利用価値の高い配向性を示すカーボンナノチューブの製造方法が求められていたが、最近になって化学的気相成長法を利用することによって配向した多層カーボンナノチューブが合成できることが見出された(Large−Scale Synthesis of Aligned
Carbon Nanotubes(非特許文献3))。
【0004】
また近年、カーボンナノチューブと比較してバンドギャップの広い、すなわち絶縁体特性を有する多層窒化ホウ素ナノチューブも合成できるようになった(CVD Growth of Boron Nitride Nanotubes(非特許文献4)、特開2000−109306号公報(特許文献1)、特開2002−97004号公報(特許文献2))。
【0005】
他方で、レーザーアブレーション法を用いてホウ素、炭素および窒素原子からなる三成分系ナノチューブも合成されることも知られており(特開平7−187883号公報(特許文献3))、この三成分系ナノチューブは、上記のカーボンナノチューブや多層窒化ホウ素ナノチューブあるいはその他の従来の物質にない特性を有する材料として、半導体材料、フラットパネルディスプレイ材料、エミッタ材料、耐熱性充填材料、高強度材料、触媒などに利用されることが期待されている。
【0006】
しかしながらこれまでのレーザーアブレーション法によるホウ素、炭素および窒素原子からなる三成分系ナノチューブの製造方法では、製造された三成分系ナノチューブの形状が曲線状であったり、またナノチューブの層数は少ない程電子輸送に影響を及ぼす位相欠陥が少なく実用的なのであるがこれまでの三成分系ナノチューブ製造方法では層数の多いナノチューブしか合成できず、そのため高い機能や半導体特性が要求される分野において、三成分系ナノチューブの性能を十分に発現することができていなかったのである。
【0007】
【非特許文献1】
M.S.Dresselhaus et al., (米国), Academic Press, San Diego, 1996年
【非特許文献2】
P.J.F.Harris, (英国)”New Materials for the Twenty−first Century”, Cambridge University Press, 1999年
【非特許文献3】
WZ Li et al., ”Science”, (米国) 1996年 第274巻, p.1701−1703
【非特許文献4】
Oleg R.Lourie et al., ”Chemistry of Materials”, (米国), 2000年, vol. 12, No.7, p.1808−1810
【特許文献1】
特開2000−109306号公報
【特許文献2】
特開2002−97004号公報
【特許文献3】
特開平7−187883号公報
そこで、この出願の発明は、以上のとおりの事情に鑑みてなされたものであり、従来技術の問題点を解消し、半導体特性を有し、直線状で且つ配向性を有するホウ素−炭素−窒素原子からなる三成分系ナノチューブの製造方法を提供することを課題としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】
この出願の発明は、上記の課題を解決するものとして、まず第1には、カーボンナノチューブ、酸化ホウ素、酸化金および窒素を1500K以上2500K以下の温度で反応させることを特徴とするホウ素−炭素−窒素原子からなる三成分系ナノチューブの製造方法を提供する。
【0009】
第2には、この出願の発明は、第1の発明において、化学的気相成長法によって作製したカーボンナノチューブを原料として使用することを特徴とするホウ素−炭素−窒素原子からなる三成分系ナノチューブの製造方法を提供する。
【0010】
さらに、第3には、第1または2の発明において、加熱手段として高周波誘導加熱炉を使用することを特徴とするホウ素−炭素−窒素原子からなる三成分系ナノチューブの製造方法を提供する。
【0011】
また、第4には、第1ないし3のいずれかの発明において、加熱下において反応混合物から生成物を分別することを特徴とするホウ素−炭素−窒素原子からなる三成分系ナノチューブの製造方法を提供する。
第5には、第1ないし4のいずれかの発明のホウ素−炭素−窒素原子からなる三成分系ナノチューブの製造方法によって製造された三成分系ナノチューブであって、半導体特性を有しており、直線状で且つ配向性を有していることを特徴とするホウ素−炭素−窒素原子からなる三成分系ナノチューブをも提供する。
【0012】
【発明の実施の形態】
この出願の発明のホウ素−炭素−窒素原子からなる三成分系ナノチューブの製造方法では、カーボンナノチューブ、酸化ホウ素、酸化金および窒素を1500K以上2500K以下の温度で反応させることを大きな特徴としている。このように、1500K以上2500K以下の高温でカーボンナノチューブ、酸化ホウ素、酸化金および窒素を反応させることによって、数層以下、より具体的には2〜4層以下であって、半導体特性を有し、約1〜2μmの長い直線状で且つ一方向に配向性を有したホウ素−炭素−窒素原子からなる三成分系ナノチューブを形成することができるのである。
【0013】
この出願の発明において、カーボンナノチューブ、酸化ホウ素、酸化金および窒素を1500K以上2500K以下の温度で反応させるのは、2500K以上の高温ではカーボンナノチューブの変形あるいは蒸発などが生じてしまい、また1500K以下では所望の反応が十分に進行せず、反応速度が遅く所望のナノチューブを短時間で得ることができないといった問題が発生してしまうからである。
【0014】
なお、酸化金は触媒の役割を果たすものであり、酸化金を混合することによって、ホウ素−炭素−窒素原子からなる三成分系ナノチューブの生成率が極めて高くなるのである。
【0015】
また三成分系ナノチューブの原料として化学的気相成長法によって作製したカーボンナノチューブを使用することで、配向性を有するカーボンナノチューブを用いることができ、より配向性の高いホウ素−炭素−窒素原子からなる三成分系ナノチューブを製造することが可能となる。このとき加熱手段として、汎用的な装置であって、対象物を高温に加熱するのに適した高周波誘導加熱炉を好適に使用することができる。
【0016】
そしてさらに、この出願の発明のホウ素−炭素−窒素原子からなる三成分系ナノチューブの製造方法は、加熱下において液状の反応混合物から固体状の生成物を分別することにより、さらに生成物の抽出量を飛躍的に増加させることができるのである。
【0017】
上記のような製造方法により製造されたホウ素−炭素−窒素原子からなる三成分系ナノチューブは、2〜4層からなり、また半導体特性を有し、長い直線状で且つ一方向に配向性を有することから、これらの特性を利用することで半導体材料、フラットパネルディスプレイ材料、エミッタ材料、耐熱性充填材料、高強度材料、触媒等、様々な分野の材料に応用することができるのである。
【0018】
以下、添付した図面に沿って実施例を示し、この出願の発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。もちろん、この発明は以下の例に限定されるものではなく、細部については様々な態様が可能であることは言うまでもない。
【0019】
【実施例】
<実施例1>
この出願の発明の三成分系ナノチューブの製造方法により、ホウ素−炭素−窒素原子からなる三成分系ナノチューブの製造を試み、製造された三成分系ナノチューブの性質を評価した。
【0020】
まず、化学的気相成長法によって作製した配向性を有するカーボンナノチューブ、酸化ホウ素(B)および酸化金(Au)をグラファイト製の坩堝の中に配置した。その坩堝を高周波誘導加熱炉の中に入れ、毎分3.2リットルの流量で窒素ガスを定常的に流しながら、加熱炉内の温度を徐々に上げていき1950Kまで昇温させた。そしてこの温度のまま30分間保った後、再び2時間かけて室温まで冷却した。
【0021】
その際、加熱下において固体状の生成物である三成分系ナノチューブと液状の原料を坩堝の中で分別し、生成物を取り出した。このように生成物と液状の原料を分別することで、抽出される生成物の量を飛躍的に増加させることが可能となり、その結果約50mgのホウ素−炭素−窒素原子からなる三成分系ナノチューブを得ることが可能となった。
【0022】
そしてこの粉状生成物である三成分系ナノチューブを微粉化し四塩化炭素中に分散させ、超音波をかけた後、炭素膜でコートした銅グリッド上に滴下して高分解能透過型電子顕微鏡で形態観察を行った。その結果の写真を図1に示す。
【0023】
図1(a)の写真は1本のホウ素−炭素−窒素原子からなる三成分系ナノチューブであり、この写真から直線状の二層ナノチューブが形成されていることが確認できた。図1(b)の写真は個々の三成分系ナノチューブが細い束になったものであり、同図より、この出願の発明の製造方法により製造されたホウ素−炭素−窒素原子からなる三成分系ナノチューブは直線状で且つ配向性を有していることが分かる。さらに図1(c)はそれら三成分系ナノチューブが太い束になった状態を示しており、この状態においても束になった三成分系ナノチューブは一方向に配向性を有していることが分かる。
【0024】
次に、電子エネルギー損失スペクトル分析を行った。図2(a)は1本の4層三成分系ナノチューブの電子エネルギー損失スペクトルの測定結果であり、ホウ素、炭素、窒素のK吸収端がそれぞれ、188、284、401eVであることから、図2(a)より1本の4層三成分系ナノチューブにおいては、ホウ素、炭素、窒素の組成比が約0.55:1.00:0.60であることが分かった。また、図2(b)は束状の2層三成分系ナノチューブの電子エネルギー損失スペクトルの測定結果であり、束状の2層三成分系ナノチューブは、図2(b)からホウ素、炭素、窒素の組成比が約0.79:0.48:1.00であった。
【0025】
次にフレネルプロジェクション顕微鏡を使用して電荷輸送特性の測定を行った。その測定結果を図3に示す。図3(a)および(b)はそれぞれ電荷輸送特性の測定前および測定後の三成分系ナノチューブのフレネルプロジェクション顕微鏡像(写真)であり、図3(c)は電荷輸送特性の測定の結果得られた電流電圧特性曲線を示すグラフである。なお、図3(c)中の実線、鎖線および点線はそれぞれ1回目、2回目および3回目の測定結果であって、それらの電流電圧特性曲線から、バンドギャップが約1eVであって得られた三成分系ナノチューブが半導体特性を有していることが分かる。
【0026】
以上より、この出願の発明のホウ素−炭素−窒素原子からなる三成分系ナノチューブの製造方法を用いることで、層数が2〜4の少ない層数のホウ素−炭素−窒素原子からなる三成分系ナノチューブを安定して形成することができ、さらに、それらの三成分系ナノチューブは直線状で一方向に配向性を有しており、バンドギャップが約1eVの半導体特性を有していることが明らかになった。
【0027】
【発明の効果】
以上詳しく説明したとおり、この出願の発明の製造方法によって、半導体材料、フラットパネルディスプレイ材料、エミッタ材料、耐熱性充填材料、高強度材料、触媒等として有用な、半導体特性を有し、直線状で且つ配向性を有しているホウ素−炭素−窒素原子からなる三成分系ナノチューブを得ることができる。さらにこの出願の発明の製造方法により製造される三成分系ナノチューブは数層以下のナノチューブであることから、耐酸化性や耐熱性が優れているため、上記のような応用分野に非常に有用な材料となることが期待される。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例におけるホウ素−炭素−窒素原子からなる三成分系ナノチューブの製造方法により製造された三成分系ナノチューブの高分解能透過型電子顕微鏡像の写真であり、(a)は1本のナノチューブ、(b)は細い束の集合体、(c)は太い束の集合体の写真である。
【図2】この発明の実施例におけるホウ素−炭素−窒素原子からなる三成分系ナノチューブの製造方法により製造された三成分系ナノチューブの電子エネルギー損失スペクトルを例示したグラフであって、(a)は1本の4層ナノチューブの測定結果であり、(b)は束状の2層ナノチューブの測定結果である。
【図3】(a),(b) フレネルプロジェクション顕微鏡による電荷輸送特性の測定前後の写真である。
(c)電流電圧特性の測定結果を示すグラフである。
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The invention of this application relates to a ternary nanotube composed of boron-carbon-nitrogen atoms and a method for producing the same. More specifically, the invention of this application is useful as a semiconductor material, a flat panel display material, an emitter material, a heat-resistant filling material, a high-strength material, a catalyst, etc. The present invention relates to a ternary nanotube composed of boron-carbon-nitrogen atoms and a method for producing the same.
[0002]
[Prior art and its problems]
Nanometer-sized tubular carbon material in which carbon atoms are arranged in a hexagonal mesh and in a cylindrical shape is called a carbon nanotube, and although it has higher thermal conductivity than metal and is lighter, Since it has a strength close to that of diamond, it is expected to be applied to various fields.
[0003]
As a method for producing the carbon nanotubes, arc discharge and laser heating are known, but the carbon nanotubes produced by those methods do not show orientation (Science of Fulleren's and Carbon Nanotubes (Non-Patent Document 1)). Carbon Nanotubes and Related Structures (Non-Patent Document 2)). Therefore, there has been a demand for a method of producing carbon nanotubes exhibiting highly useful orientation. Recently, it has been found that oriented multi-walled carbon nanotubes can be synthesized by using a chemical vapor deposition method ( Large-Scale Synthesis of Aligned
Carbon Nanotubes (Non-Patent Document 3)).
[0004]
In recent years, multi-layer boron nitride nanotubes having a wider band gap than carbon nanotubes, that is, multi-layer boron nitride nanotubes having an insulating property, can be synthesized (CVD Growth of Boron Nitride Nanotubes (Non-Patent Document 4), JP-A-2000-109306). Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-97004 (Patent Document 2).
[0005]
On the other hand, it is known that a ternary nanotube composed of boron, carbon and nitrogen atoms is also synthesized by using a laser ablation method (Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-187883 (Patent Document 3)). Nanotubes are used in semiconductor materials, flat panel display materials, emitter materials, heat-resistant filling materials, high-strength materials, catalysts, etc. as the above-mentioned carbon nanotubes, multi-walled boron nitride nanotubes, and other materials with properties not found in conventional materials. It is expected to be.
[0006]
However, in the conventional method of producing a ternary nanotube composed of boron, carbon, and nitrogen atoms by a laser ablation method, the shape of the produced ternary nanotube is curved or the smaller the number of layers of the nanotube, the more the electron becomes. Although it is practical with few phase defects affecting transport, conventional methods for producing three-component nanotubes can synthesize only nanotubes with a large number of layers. The performance of nanotubes could not be fully exhibited.
[0007]
[Non-patent document 1]
M. S. Dresselhaus et al. , (USA), Academic Press, San Diego, 1996 [Non-Patent Document 2].
P. J. F. Harris, (UK) "New Materials for the Twenty-first Century", Cambridge University Press, 1999 [Non-patent Document 3].
WZ Li et al. , "Science", (USA) 1996, Volume 274, p. 1701-1703
[Non-patent document 4]
Oleg R. Lourie et al. , "Chemistry of Materials", (USA), 2000, vol. 12, No. 7, p. 1808-1810
[Patent Document 1]
JP 2000-109306 A [Patent Document 2]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-97004 [Patent Document 3]
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the invention of this application has been made in view of the circumstances described above, has solved the problems of the prior art, has semiconductor characteristics, has a linear shape, and has good orientation. It is an object of the present invention to provide a method for producing a ternary nanotube composed of a boron-carbon-nitrogen atom having the following.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the invention of this application firstly comprises reacting carbon nanotubes, boron oxide, gold oxide, and nitrogen at a temperature of 1500 K to 2500 K. Provided is a method for producing a ternary nanotube composed of a nitrogen atom.
[0009]
Secondly, the invention of this application is the ternary nanotube comprising boron-carbon-nitrogen atoms according to the first invention, wherein carbon nanotubes produced by a chemical vapor deposition method are used as a raw material. And a method for producing the same.
[0010]
Thirdly, there is provided a method for producing a ternary nanotube composed of boron-carbon-nitrogen atoms, wherein a high-frequency induction heating furnace is used as a heating means in the first or second invention.
[0011]
Fourthly, in any one of the first to third inventions, there is provided a method for producing a ternary nanotube comprising boron-carbon-nitrogen atoms, which comprises separating a product from a reaction mixture under heating. provide.
Fifth, a ternary nanotube produced by the method for producing a ternary nanotube comprising a boron-carbon-nitrogen atom according to any one of the first to fourth inventions, which has semiconductor properties, Also provided is a ternary nanotube composed of boron-carbon-nitrogen atoms, which is linear and has orientation.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The method of the present invention for producing a ternary nanotube composed of boron-carbon-nitrogen atoms is characterized by reacting carbon nanotubes, boron oxide, gold oxide, and nitrogen at a temperature of 1500 K to 2500 K. As described above, by reacting carbon nanotubes, boron oxide, gold oxide, and nitrogen at a high temperature of 1500 K or more and 2500 K or less, several layers or less, more specifically, two to four layers or less, having semiconductor characteristics. Thus, a ternary nanotube composed of boron-carbon-nitrogen atoms having a long linear shape of about 1 to 2 μm and having orientation in one direction can be formed.
[0013]
In the invention of this application, the reaction of carbon nanotubes, boron oxide, gold oxide and nitrogen at a temperature of 1500 K or more and 2500 K or less causes deformation or evaporation of carbon nanotubes at a high temperature of 2500 K or more, and at a temperature of 1500 K or less. This is because the desired reaction does not proceed sufficiently, and the reaction speed is slow, so that a problem that a desired nanotube cannot be obtained in a short time occurs.
[0014]
In addition, gold oxide plays a role of a catalyst, and by mixing gold oxide, the generation rate of a ternary nanotube composed of boron-carbon-nitrogen atoms is extremely increased.
[0015]
In addition, by using a carbon nanotube produced by a chemical vapor deposition method as a raw material of the ternary nanotube, a carbon nanotube having an orientation can be used, and the carbon nanotube is composed of a boron-carbon-nitrogen atom having a higher orientation. It becomes possible to produce ternary nanotubes. At this time, a high-frequency induction heating furnace, which is a general-purpose device and suitable for heating the object to a high temperature, can be suitably used as the heating means.
[0016]
Furthermore, the method for producing a ternary nanotube composed of boron-carbon-nitrogen atoms according to the invention of the present application further comprises extracting a solid product from a liquid reaction mixture under heating, thereby further extracting the product. Can be dramatically increased.
[0017]
The ternary nanotube composed of boron-carbon-nitrogen atoms produced by the above-described production method is composed of 2 to 4 layers, has semiconductor properties, has a long linear shape, and has unidirectional orientation. Therefore, by utilizing these characteristics, it can be applied to materials in various fields such as semiconductor materials, flat panel display materials, emitter materials, heat-resistant filling materials, high-strength materials, and catalysts.
[0018]
Hereinafter, embodiments will be described with reference to the accompanying drawings, and embodiments of the present invention will be described in more detail. Of course, the present invention is not limited to the following examples, and it goes without saying that various aspects are possible in detail.
[0019]
【Example】
<Example 1>
By the method for producing a ternary nanotube of the invention of the present application, production of a ternary nanotube composed of boron-carbon-nitrogen atoms was attempted, and properties of the produced ternary nanotube were evaluated.
[0020]
First, carbon nanotubes having an orientation, boron oxide (B 2 O 3 ), and gold oxide (Au 2 O 3 ) produced by a chemical vapor deposition method were placed in a graphite crucible. The crucible was placed in a high-frequency induction heating furnace, and the temperature in the heating furnace was gradually increased to 1950 K while constantly flowing nitrogen gas at a flow rate of 3.2 liters per minute. After maintaining the temperature at this temperature for 30 minutes, it was cooled to room temperature again over 2 hours.
[0021]
At that time, the ternary nanotube, which is a solid product, and the liquid raw material were separated in a crucible under heating, and the product was taken out. By separating the product and the liquid raw material in this way, it is possible to dramatically increase the amount of the extracted product, and as a result, a ternary nanotube composed of about 50 mg of boron-carbon-nitrogen atoms It became possible to obtain.
[0022]
The ternary nanotube, which is a powdery product, is pulverized into fine particles, dispersed in carbon tetrachloride, subjected to ultrasonic waves, dropped onto a copper grid coated with a carbon film, and subjected to morphology with a high-resolution transmission electron microscope. Observations were made. The photograph of the result is shown in FIG.
[0023]
The photograph of FIG. 1A is a ternary nanotube composed of one boron-carbon-nitrogen atom, and it was confirmed from this photograph that a linear double-walled nanotube was formed. The photograph of FIG. 1 (b) shows a thin bundle of individual ternary nanotubes. From the figure, it can be seen that the ternary nanotube composed of boron-carbon-nitrogen atoms produced by the production method of the invention of this application is shown. It can be seen that the nanotubes are linear and have orientation. Further, FIG. 1C shows a state in which the three-component nanotubes are formed into a thick bundle, and it is understood that the bundled three-component nanotubes also have an orientation in one direction even in this state. .
[0024]
Next, electron energy loss spectrum analysis was performed. FIG. 2A is a measurement result of an electron energy loss spectrum of one four-walled ternary nanotube. Since the K absorption edges of boron, carbon, and nitrogen are 188, 284, and 401 eV, respectively, FIG. From (a), it was found that the composition ratio of boron, carbon, and nitrogen was about 0.55: 1.00: 0.60 in one four-walled ternary nanotube. FIG. 2B is a measurement result of an electron energy loss spectrum of a bundle of two-walled ternary nanotubes. The bundle of two-walled ternary nanotubes shows boron, carbon, and nitrogen from FIG. 2B. Was about 0.79: 0.48: 1.00.
[0025]
Next, charge transport characteristics were measured using a Fresnel projection microscope. FIG. 3 shows the measurement results. FIGS. 3A and 3B are Fresnel projection microscope images (photographs) of the ternary nanotubes before and after the measurement of the charge transport characteristics, respectively. FIG. 3C shows the results of the measurement of the charge transport characteristics. 6 is a graph showing a current-voltage characteristic curve obtained. The solid line, chain line and dotted line in FIG. 3 (c) are the results of the first, second and third measurements, respectively, and were obtained from their current-voltage characteristic curves with a band gap of about 1 eV. It can be seen that the ternary nanotube has semiconductor properties.
[0026]
As described above, by using the method for producing a ternary nanotube composed of boron-carbon-nitrogen atoms of the invention of the present application, a ternary system composed of boron-carbon-nitrogen atoms having a small number of layers of 2 to 4 is used. It is clear that nanotubes can be formed stably, and furthermore, these ternary nanotubes are linear and have unidirectional orientation and have semiconductor characteristics with a band gap of about 1 eV. Became.
[0027]
【The invention's effect】
As described in detail above, according to the manufacturing method of the invention of this application, semiconductor materials, flat panel display materials, emitter materials, heat-resistant filling materials, high-strength materials, useful as catalysts, etc. In addition, a ternary nanotube composed of boron-carbon-nitrogen atoms having orientation can be obtained. Further, since the ternary nanotubes produced by the production method of the present invention are nanotubes having several layers or less, they have excellent oxidation resistance and heat resistance, and are thus very useful in the above-mentioned application fields. It is expected to be a material.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a photograph of a high-resolution transmission electron microscope image of a ternary nanotube produced by a method for producing a ternary nanotube composed of boron-carbon-nitrogen atoms according to an embodiment of the present invention; One nanotube, (b) is a photograph of an aggregate of a thin bundle, and (c) is a photograph of an aggregate of a thick bundle.
FIG. 2 is a graph illustrating an electron energy loss spectrum of a ternary nanotube manufactured by a method for manufacturing a ternary nanotube composed of boron-carbon-nitrogen atoms according to an embodiment of the present invention. It is a measurement result of one four-walled nanotube, and (b) is a measurement result of a bundled double-walled nanotube.
FIGS. 3A and 3B are photographs before and after measurement of charge transport characteristics by a Fresnel projection microscope.
(C) A graph showing the measurement results of the current-voltage characteristics.

Claims (5)

カーボンナノチューブ、酸化ホウ素、酸化金および窒素を1500K以上2500K以下の温度で反応させることを特徴とするホウ素−炭素−窒素原子からなる三成分系ナノチューブの製造方法。A method for producing a ternary nanotube comprising boron-carbon-nitrogen atoms, wherein carbon nanotubes, boron oxide, gold oxide and nitrogen are reacted at a temperature of 1500 K to 2500 K. 化学的気相成長法によって作製したカーボンナノチューブを原料として使用することを特徴とする請求項1に記載のホウ素−炭素−窒素原子からなる三成分系ナノチューブの製造方法。The method for producing a ternary nanotube comprising boron-carbon-nitrogen atoms according to claim 1, wherein a carbon nanotube produced by a chemical vapor deposition method is used as a raw material. 加熱手段として高周波誘導加熱炉を使用することを特徴とする請求項1または2に記載のホウ素−炭素−窒素原子からなる三成分系ナノチューブの製造方法。The method for producing a ternary nanotube composed of boron-carbon-nitrogen atoms according to claim 1 or 2, wherein a high-frequency induction heating furnace is used as a heating means. 加熱下において反応混合物から生成物を分別することを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載のホウ素−炭素−窒素原子からなる三成分系ナノチューブの製造方法。The method for producing a ternary nanotube comprising boron-carbon-nitrogen atoms according to any one of claims 1 to 3, wherein a product is separated from the reaction mixture under heating. 請求項1ないし4のいずれかに記載のホウ素−炭素−窒素原子からなる三成分系ナノチューブの製造方法によって製造された三成分系ナノチューブであって、半導体特性を有しており、直線状で且つ配向性を有していることを特徴とするホウ素−炭素−窒素原子からなる三成分系ナノチューブ。A ternary nanotube produced by the method for producing a ternary nanotube comprising a boron-carbon-nitrogen atom according to any one of claims 1 to 4, which has semiconductor properties, is linear, and A ternary nanotube composed of boron-carbon-nitrogen atoms, which has orientation.
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JP2006331846A (en) * 2005-05-26 2006-12-07 Asahi Kasei Corp Electrode catalyst for fuel cell
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