JP2005320219A - Refining method of fullerene - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fullerene refining method by which metal components are removed from a fullerene containing metal components. <P>SOLUTION: In a fullerene refining method by which metal components are removed from a fullerene containing metal components, this method comprises a first process in which a feed fullerene solution is prepared by mixing the feed fullerene with a water-insoluble organic solvent, a second process in which an acid or an alkali aqueous solution is added to the feed fullerene solution and mixed, and a mixed solution of an aqueous solution with transferred metal components and a fullerene solution with the metal components removed are obtained, a third process in which a refined fullerene solution is obtained by removing the aqueous solution from the mixed solution, and a forth process in which fullerene is recovered from the fullerene solution. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、金属成分を含むフラーレンから金属成分を除去するフラーレンの精製方法に関する。 The present invention relates to a method for purifying fullerene which removes a metal component from fullerene containing a metal component.

近年、特許文献1に示されるように、閉殻構造型のカーボンクラスターであるC60やC70と称されるフラーレンが新しい炭素材料として提案されている。これらの材料は、特殊な分子構造から特異な物性を示すことが期待されるので、その性質及び用途開発についての研究が進められ、例えば、ダイヤモンドコーティング、電池材料、塗料、断熱材、潤滑材、医薬品、化粧品などの分野への応用が期待されている。 In recent years, as shown in Patent Document 1, fullerenes called C60 and C70, which are closed-shell carbon clusters, have been proposed as new carbon materials. Since these materials are expected to exhibit unique physical properties due to their special molecular structure, research on their properties and application development is proceeding, for example, diamond coating, battery materials, paints, heat insulating materials, lubricants, Application to fields such as pharmaceuticals and cosmetics is expected.

フラーレンの製造方法としては、例えば、特許文献2に示すように、炭素化合物を燃焼させてフラーレンを製造する方法も提案され、現在ではベンゼン等の芳香族炭化水素と酸素含有ガスを反応炉に導き、減圧下で不完全燃焼をさせてフラーレンを製造する方法が提案されている。
更に、フラーレンを含む煤状物質と有機溶媒とを混合して、フラーレンを有機溶媒に溶解させ、このフラーレンが溶解している有機溶媒からフラーレンを得る方法も提案されている。
As a fullerene production method, for example, as shown in Patent Document 2, a method of producing a fullerene by burning a carbon compound has been proposed, and now an aromatic hydrocarbon such as benzene and an oxygen-containing gas are introduced into a reaction furnace. A method for producing fullerene by incomplete combustion under reduced pressure has been proposed.
Furthermore, a method has also been proposed in which a soot-like substance containing fullerene is mixed with an organic solvent, the fullerene is dissolved in the organic solvent, and the fullerene is obtained from the organic solvent in which the fullerene is dissolved.

特許第2802324号公報Japanese Patent No. 2802324 特表平6−507879号公報Japanese National Publication No. 6-507879

しかしながら、前記した溶媒抽出法によるフラーレンの製造方法において得られたフラーレンには、フラーレンの製造設備や外部からの汚染により、鉄、チタン、クロム、ニッケル、銅、モリブデン等の遷移金属、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属、カルシウム、マグネシウム等のアルカリ土類金属、及びアルミニウム等の金属成分が混入して、フラーレンの価値を下げるという問題があった。また、混入する金属成分は、単体としてフラーレンの結晶内に取り込まれたり、塩化ナトリウムや金属酸化物等の微粒子としてフラーレンの粒子に付着しており、例えば磁選機等では粉体状のフラーレンから除去することができないという問題もあった。 However, the fullerene obtained in the above-described method for producing fullerene by the solvent extraction method includes transition metals such as iron, titanium, chromium, nickel, copper, molybdenum, sodium, potassium, etc. Alkali metals such as calcium, alkaline earth metals such as calcium and magnesium, and metal components such as aluminum are mixed, resulting in a problem that the value of fullerene is lowered. In addition, the metal component to be mixed is taken into the fullerene crystal as a simple substance or attached to the fullerene particles as fine particles such as sodium chloride and metal oxide, and is removed from the powdery fullerene by, for example, a magnetic separator. There was also the problem of not being able to do it.

本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、金属成分を含むフラーレンから金属成分を除去するフラーレンの精製方法を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of this situation, and it aims at providing the purification method of fullerene which removes a metal component from fullerene containing a metal component.

前記目的に沿う請求項1記載のフラーレンの精製方法は、金属成分を含む原料フラーレンが溶解している水不溶性の有機溶媒からなる原料フラーレン溶液と、酸性又はアルカリ性の水溶液とを混合する。 The method for purifying fullerene according to claim 1, which meets the object, comprises mixing a raw material fullerene solution made of a water-insoluble organic solvent in which a raw material fullerene containing a metal component is dissolved, and an acidic or alkaline aqueous solution.

前記目的に沿う請求項2記載のフラーレンの精製方法は、金属成分を含む原料フラーレンから前記金属成分を除去するフラーレンの精製方法において、
前記原料フラーレンを水不溶性の有機溶媒と混合して原料フラーレン溶液を作成する第1工程と、
前記原料フラーレン溶液に前記金属成分が溶解する酸性又はアルカリ性の水溶液を加えて混合し、前記金属成分が移行した水溶液と前記金属成分が除去されたフラーレン溶液との混合溶液を得る第2工程と、
前記混合溶液から前記水溶液を除去して精製されたフラーレン溶液を得る第3工程と、
前記フラーレン溶液からフラーレンを回収する第4工程とを有する。
The method for purifying fullerene according to claim 2, which meets the object, comprises a method for purifying fullerene by removing the metal component from a raw material fullerene containing a metal component.
A first step of preparing a raw material fullerene solution by mixing the raw material fullerene with a water-insoluble organic solvent;
A second step of adding an acidic or alkaline aqueous solution in which the metal component is dissolved to the raw material fullerene solution and mixing, and obtaining a mixed solution of the aqueous solution from which the metal component has been transferred and the fullerene solution from which the metal component has been removed;
A third step of obtaining a purified fullerene solution by removing the aqueous solution from the mixed solution;
And a fourth step of recovering fullerene from the fullerene solution.

フラーレンは、(1)グラファイトなど炭素質材料からなる電極を原料としてこの電極間にアーク放電によって原料を蒸発させる方法(アーク放電法)、(2)炭素質原料に高電流を流して原料を蒸発させる方法(抵抗加熱法)、(3)高エネルギー密度のパルスレーザー照射によって炭素質原料を蒸発させる方法(レーザー蒸発法)、(4)ベンゼンなどの有機物を不完全燃焼させる方法(燃焼法)などによって製造される煤状物質中に含まれている。フラーレンを含む煤状物質は、多環状芳香族炭化水素や不溶性の炭素化物を含んでいる。 Fullerene is (1) a method in which an electrode made of a carbonaceous material such as graphite is used as a raw material, and the raw material is evaporated by arc discharge between the electrodes (arc discharge method), and (2) a raw material is evaporated by passing a high current through the carbonaceous raw material. (3) Method of evaporating carbonaceous raw materials by laser irradiation with high energy density (laser evaporation method), (4) Method of incomplete combustion of organic substances such as benzene (combustion method), etc. It is contained in the rod-like substance manufactured by. The rod-like substance containing fullerene contains polycyclic aromatic hydrocarbons and insoluble carbonized substances.

これら煤状物質を、例えば、フラーレンの有機溶媒への溶解性を利用する溶媒抽出法、フラーレンの昇華性を利用する昇華法等により分離して原料フラーレンを得ることができる。原料フラーレンには、フラーレンの製造設備や外部からの汚染により、鉄、チタン、カルシウム、マグネシウム、クロム、ニッケル、アルミニウム、モリブデン、銅、ナトリウム、カリウム等の金属成分が混入している。 The raw material fullerene can be obtained by separating these soot-like substances by, for example, a solvent extraction method using the solubility of fullerene in an organic solvent, a sublimation method using the sublimation property of fullerene, or the like. The raw material fullerene is contaminated with metal components such as iron, titanium, calcium, magnesium, chromium, nickel, aluminum, molybdenum, copper, sodium, and potassium due to fullerene production facilities and external contamination.

なお、フラーレンを含む煤状物質は、煤状物質から不溶性の炭素化物を一部取り除いたフラーレン濃縮物である場合も含み、フラーレン濃縮物とは、煤状物質から各種の方法でフラーレンを濃縮したもので、その濃縮方法は特に限定されないが、例として煤状物質から、昇華法によって得られたフラーレン昇華物、溶媒抽出法で得られたフラーレン溶液を蒸発乾固してできたフラーレン含有残渣のほか、煤状物質をカラムクロマト分離して得られたフラーレン含有固体、及びこれらの混合物等が挙げられる。なお、原料フラーレンの製造は、前記した製造方法に依存しない。 Note that the soot-containing substance containing fullerene includes a case of a fullerene concentrate obtained by partially removing insoluble carbonized substances from the soot-like substance. The fullerene concentrate is obtained by concentrating fullerene from the soot-like substance by various methods. However, the concentration method is not particularly limited. For example, a fullerene-containing residue obtained by evaporating and drying a fullerene sublimate obtained by a sublimation method or a fullerene solution obtained by a solvent extraction method from a rod-like substance. In addition, fullerene-containing solids obtained by column chromatography separation of soot-like substances, mixtures thereof and the like can be mentioned. The production of the raw material fullerene does not depend on the production method described above.

ここで、原料フラーレンとしては、前記した製造方法で得られるC60、C70、及びそれ以上の分子量を有するフラーレンのいずれか2以上の混合物の他に、例えばカラムクロマトグラフィー等によって単離した単一の分子量を有するフラーレンの単体も含む。 Here, as the raw material fullerene, in addition to a mixture of any two or more of C60, C70, and fullerene having a molecular weight higher than that obtained by the above-described production method, for example, a single isolated by column chromatography or the like. Also includes a fullerene having a molecular weight.

水不溶性の有機溶媒(以下、単に「有機溶媒」という)としては、水に不溶であり、フラーレンが可溶である溶媒、例えば芳香族炭化水素、脂肪族炭化水素、塩素化炭化水素等があり、それらは環式、非環式いずれでもよく、また、これらの溶媒を単独又は2種類以上を任意の割合で用いてもよい。 Water-insoluble organic solvents (hereinafter simply referred to as “organic solvents”) include solvents that are insoluble in water and in which fullerenes are soluble, such as aromatic hydrocarbons, aliphatic hydrocarbons, chlorinated hydrocarbons, and the like. These may be either cyclic or acyclic, and these solvents may be used alone or in combination of two or more.

ここで、芳香族炭化水素としては、分子内に少なくとも1つのベンゼン核を有する炭化水素化合物であり、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、n−プロピルベンゼン、イソプロピルベンゼン、n−ブチルベンゼン、sec−ブチルベンゼン、tert−ブチルベンゼン、1,2,3−トリメチルベンゼン、1,2,4−トリメチルベンゼン、1,3,5−トリメチルベンゼン、1,2,3,4−テトラメチルベンゼン、1,2,3,5−テトラメチルベンゼン、ジエチルベンゼン、シメン等のアルキルベンゼン類、1−メチルナフタレン、2−メチルナフタレン等のアルキルナフタレン類、テトラリン等がある。 Here, the aromatic hydrocarbon is a hydrocarbon compound having at least one benzene nucleus in the molecule. For example, benzene, toluene, xylene, ethylbenzene, n-propylbenzene, isopropylbenzene, n-butylbenzene, sec -Butylbenzene, tert-butylbenzene, 1,2,3-trimethylbenzene, 1,2,4-trimethylbenzene, 1,3,5-trimethylbenzene, 1,2,3,4-tetramethylbenzene, 1, There are alkylbenzenes such as 2,3,5-tetramethylbenzene, diethylbenzene, and cymene, alkylnaphthalenes such as 1-methylnaphthalene and 2-methylnaphthalene, and tetralin.

また、脂肪族炭化水素は、環式、非環式のいずれも使用できる。環式脂肪族炭化水素としては、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタン等の単環式脂肪族炭化水素、また、その誘導体であるメチルシクロペンタン、エチルシクロペンタン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、1,2−ジメチルシクロヘキサン、1,3−ジメチルシクロヘキサン、1,4−ジメチルシクロヘキサン、イソプロピルシクロヘキサン、n−プロピルシクロヘキサン、tert−ブチルシクロヘキサン、n−ブチルシクロヘキサン、イソブチルシクロヘキサン、1,2,4−トリメチルシクロヘキサン、1,3,5−トリメチルシクロヘキサンがあり、多環式脂肪族炭化水素としては、デカリン等がある。非環式脂肪族炭化水素としては、n−ペンタン、n−ヘキサン、n−ヘプタン、n−オクタン、イソオクタン、n−ノナン、n−デカン、n−ドデカン、n−テトラデカン等がある。 The aliphatic hydrocarbon can be either cyclic or acyclic. Cycloaliphatic hydrocarbons include monocyclic aliphatic hydrocarbons such as cyclopentane, cyclohexane, cycloheptane, cyclooctane, and derivatives thereof such as methylcyclopentane, ethylcyclopentane, methylcyclohexane, ethylcyclohexane, 1 , 2-dimethylcyclohexane, 1,3-dimethylcyclohexane, 1,4-dimethylcyclohexane, isopropylcyclohexane, n-propylcyclohexane, tert-butylcyclohexane, n-butylcyclohexane, isobutylcyclohexane, 1,2,4-trimethylcyclohexane, There is 1,3,5-trimethylcyclohexane, and examples of polycyclic aliphatic hydrocarbons include decalin. Examples of the acyclic aliphatic hydrocarbon include n-pentane, n-hexane, n-heptane, n-octane, isooctane, n-nonane, n-decane, n-dodecane, n-tetradecane and the like.

更に、塩素化炭化水素としては、ジクロロメタン、クロロホルム、四塩化炭素、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、1,2−ジクロロエタン、1,1,2,2−テトラクロロエタン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、1−クロロナフタレン等がある。
また、有機溶媒として、炭素数6以上のケトン、炭素数6以上のエステル類、炭素数6以上のエーテル類、及び二硫化炭素等を使用してもよい。
Further, chlorinated hydrocarbons include dichloromethane, chloroform, carbon tetrachloride, trichloroethylene, tetrachloroethylene, 1,2-dichloroethane, 1,1,2,2-tetrachloroethane, chlorobenzene, dichlorobenzene, 1-chloronaphthalene and the like. .
As the organic solvent, ketones having 6 or more carbon atoms, esters having 6 or more carbon atoms, ethers having 6 or more carbon atoms, carbon disulfide, or the like may be used.

ここで、工業的観点から、これらの有機溶媒の中でも常温液体で沸点が50〜300℃、中でも80〜250℃のものが好適に使用できる。具体的には、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン、メチシレン、1−メチルナフタレン、1,2,3,5−テトラメチルベンゼン、1,2,4−トリメチルベンゼン等のアルキルベンゼン及び/又はテトラリン等のナフタレン誘導体等の芳香族炭化水素などを用いることが好ましく、1種単独としても、あるいは2種以上の混合溶媒としても使用することができる。 Here, from an industrial viewpoint, among these organic solvents, those having a normal temperature liquid and a boiling point of 50 to 300 ° C., particularly 80 to 250 ° C. can be suitably used. Specifically, for example, benzene, toluene, xylene, methicylene, 1-methylnaphthalene, alkylbenzene such as 1,2,3,5-tetramethylbenzene, 1,2,4-trimethylbenzene, and / or naphthalene such as tetralin. Aromatic hydrocarbons such as derivatives are preferably used, and can be used alone or as a mixed solvent of two or more.

また、有機溶媒は、フラーレン(特にC60)の溶解度が1g/リットル以上、好ましくは2g/リットル以上、更に好ましくは5g/リットル以上がよく、フラーレンの溶解度が低すぎると、抽出効率が低下する。したがって、有機溶媒としては、例えば1,2,4−トリメチルベンゼン、o−キシレン、トルエンが特に好ましい。また、原料フラーレン溶液中のフラーレンの濃度は、通常、有機溶媒の飽和溶解度の90%以下が好ましく、下限が0.1質量%以上、好ましくは0.5質量%以上であり、上限が5質量%以下、好ましくは2質量%以下である。 The organic solvent has a solubility of fullerene (particularly C60) of 1 g / liter or more, preferably 2 g / liter or more, and more preferably 5 g / liter or more. If the solubility of fullerene is too low, the extraction efficiency decreases. Therefore, as the organic solvent, for example, 1,2,4-trimethylbenzene, o-xylene, and toluene are particularly preferable. The concentration of fullerene in the raw material fullerene solution is usually preferably 90% or less of the saturation solubility of the organic solvent, the lower limit is 0.1% by mass or more, preferably 0.5% by mass or more, and the upper limit is 5% by mass. % Or less, preferably 2% by mass or less.

ここで、請求項1記載の金属成分を含む原料フラーレンが溶解している水不溶性の有機溶媒からなる原料フラーレン溶液としては、有機溶媒にフラーレンが溶解しているものであればよく、煤状物質を有機溶媒で抽出した抽出液、フラーレンが付着した装置を有機溶媒で洗浄した際の廃液等がある。 Here, the raw material fullerene solution composed of a water-insoluble organic solvent in which the raw material fullerene containing the metal component according to claim 1 is dissolved may be any material as long as fullerene is dissolved in the organic solvent. Extracted with an organic solvent, waste liquid when an apparatus with fullerene attached is washed with an organic solvent, and the like.

金属成分が溶解する酸性の水溶液としては、塩酸、硝酸、硫酸、りん酸等の無機酸や酢酸、メタンスルホン酸等の有機酸の1種又は2種以上を混合したものが用いられ、鉄、チタン、カルシウム、マグネシウム、クロム、ニッケル、アルミニウム、モリブデン等の金属成分を溶解することができ、中でもフラーレン及び有機溶媒との反応性がなく、金属成分の溶解性が高い等の理由で塩酸が好適に使用される。酸の濃度は、特に限定しないが、下限が0.1質量%以上、好ましくは1質量%以上、更に好ましくは2質量%以上であり、上限が90質量%以下、好ましくは50質量%以下、更に好ましくは20質量%以下である。酸の濃度が、0.1質量%未満では金属成分の除去量が少なくなり、90質量%を超えると抽出操作が困難となる。 As the acidic aqueous solution in which the metal component is dissolved, a mixture of one or more of inorganic acids such as hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid and phosphoric acid, and organic acids such as acetic acid and methanesulfonic acid is used. It can dissolve metal components such as titanium, calcium, magnesium, chromium, nickel, aluminum, molybdenum, etc. Among them, hydrochloric acid is preferable because it has no reactivity with fullerene and organic solvent and has high solubility of metal components. Used for. The concentration of the acid is not particularly limited, but the lower limit is 0.1% by mass or more, preferably 1% by mass or more, more preferably 2% by mass or more, and the upper limit is 90% by mass or less, preferably 50% by mass or less. More preferably, it is 20 mass% or less. When the acid concentration is less than 0.1% by mass, the removal amount of the metal component decreases, and when it exceeds 90% by mass, the extraction operation becomes difficult.

また、金属成分が溶解するアルカリ性の水溶液のアルカリ性物質としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニア、炭酸ナトリウム、重炭酸ナトリウム、炭酸アンモニウム、重炭酸アンモニウム等の1種又は2種以上を混合したものが用いられ、アルミニウム、亜鉛、スズ、鉛等の金属成分を溶解することができ、中でもフラーレン及び有機溶媒との反応性がなく、金属成分の溶解性が高い等の理由で水酸化ナトリウムが好適に使用される。 Moreover, as an alkaline substance of the alkaline aqueous solution in which the metal component is dissolved, one kind or two or more kinds of sodium hydroxide, potassium hydroxide, ammonia, sodium carbonate, sodium bicarbonate, ammonium carbonate, ammonium bicarbonate and the like were mixed. Can be used to dissolve metal components such as aluminum, zinc, tin, lead, etc. Among them, there is no reactivity with fullerenes and organic solvents, and sodium hydroxide is used for reasons such as high solubility of metal components. Preferably used.

アルカリの濃度は、特に限定しないが、下限が0.1質量%以上、好ましくは1質量%以上、更に好ましくは2質量%以上であり、上限が50質量%以下、好ましくは30質量%以下、更に好ましくは20質量%以下である。アルカリの濃度が、0.1質量%未満では金属成分の除去量が少なくなり、50質量%を超えると抽出操作が困難となる。
また、これらの水溶液の有機溶媒に対する使用量は、下限が0.1倍量以上、好ましくは0.5倍量以上であり、上限が100倍量以下、好ましくは10倍量以下、更に好ましくは5倍量以下で混合される。
The concentration of alkali is not particularly limited, but the lower limit is 0.1% by mass or more, preferably 1% by mass or more, more preferably 2% by mass or more, and the upper limit is 50% by mass or less, preferably 30% by mass or less. More preferably, it is 20 mass% or less. When the alkali concentration is less than 0.1% by mass, the removal amount of the metal component decreases, and when it exceeds 50% by mass, the extraction operation becomes difficult.
The amount of these aqueous solutions used for the organic solvent is such that the lower limit is 0.1 times or more, preferably 0.5 times or more, and the upper limit is 100 times or less, preferably 10 times or less, more preferably Mix up to 5 times less.

原料フラーレン溶液と水溶液との混合は、ホモミクサー、超音波分散機、スタチックミキサー、及び通常の撹拌槽が用いられる。混合の際の時間、圧力、温度等は、特に限定しないが、原料フラーレン溶液と水溶液との混合が行える条件であればよい。また、混合後、有機溶媒を有する油層と水溶液を有する水層とに分離する方法としては、有機溶媒と水溶液(つまり、水)の比重差を利用し、下部に形成される水層を除去する重力静置分離が好適に行われる。また、遠心分離によって強制的に分離してもよい。 For mixing the raw material fullerene solution and the aqueous solution, a homomixer, an ultrasonic disperser, a static mixer, and a normal stirring tank are used. The mixing time, pressure, temperature, etc. are not particularly limited as long as the raw material fullerene solution and the aqueous solution can be mixed. Moreover, after mixing, as a method of separating into an oil layer having an organic solvent and an aqueous layer having an aqueous solution, the aqueous layer formed below is removed by utilizing the specific gravity difference between the organic solvent and the aqueous solution (that is, water). Gravity stationary separation is suitably performed. Further, it may be forcibly separated by centrifugation.

請求項3記載のフラーレンの精製方法は、請求項2記載のフラーレンの精製方法において、前記第3工程で得られたフラーレン溶液は、酸性又はアルカリ性の水溶液を加え、金属成分が移行した水溶液を除去する処理が、複数回行われて得られたものである。
請求項4記載のフラーレンの精製方法は、請求項2及び3記載のフラーレンの精製方法において、前記フラーレン溶液は水洗されている。
請求項4記載のフラーレンの精製方法において、水洗とは第3工程で得られたフラーレン溶液にイオン交換水、超純水等の水を加えて混合し、更にこの水を分離する処理であり、この処理は1回又は2回以上繰り返して行ってもよい。
The method for purifying fullerene according to claim 3 is the method for purifying fullerene according to claim 2, wherein the fullerene solution obtained in the third step is added with an acidic or alkaline aqueous solution to remove the aqueous solution to which the metal component has migrated. The processing to be performed is obtained a plurality of times.
The method for purifying fullerene according to claim 4 is the method for purifying fullerene according to claims 2 and 3, wherein the fullerene solution is washed with water.
In the method for purifying fullerene according to claim 4, washing with water is a treatment for adding and mixing water such as ion-exchanged water and ultrapure water to the fullerene solution obtained in the third step, and further separating the water. This process may be repeated once or twice or more.

請求項5記載のフラーレンの精製方法は、請求項2〜4記載のフラーレンの精製方法において、前記第4工程では、前記フラーレン溶液を濃縮した後、更に貧溶媒を添加してフラーレンを析出させ、該貧溶媒を除去して固体のフラーレンを得る。 In the method for purifying fullerene according to claim 5, in the method for purifying fullerene according to claims 2 to 4, in the fourth step, after the fullerene solution is concentrated, a poor solvent is further added to precipitate fullerene, The poor solvent is removed to obtain solid fullerene.

請求項5記載のフラーレンの精製方法において、貧溶媒としては、アルコール類、ケトン類、エーテル等が挙げられる。中でも、炭素数1〜4のアルコール類、炭素数3〜5のケトン類、又は炭素数3〜5のエーテル類が好ましく、更には炭素数が1〜4のアルコール類が好ましい。これらアルコール類の中でも、その沸点が水不溶性の有機溶媒より低いものを用いることが好ましく、中でも炭素数が3以下のアルコール類を用いることが好ましい。具体的にはメタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、エチレングリコール、グリセリン等が好ましく、中でもイソプロパノール、メタノールが好ましく、特にメタノールが好ましい。なおこれらの貧溶媒は、1種単独としても、あるいは2種以上の混合物としても使用することができる。 In the method for purifying fullerene according to claim 5, examples of the poor solvent include alcohols, ketones, ethers and the like. Among these, alcohols having 1 to 4 carbon atoms, ketones having 3 to 5 carbon atoms, or ethers having 3 to 5 carbon atoms are preferable, and alcohols having 1 to 4 carbon atoms are more preferable. Among these alcohols, those having a boiling point lower than that of a water-insoluble organic solvent are preferably used, and alcohols having 3 or less carbon atoms are preferably used. Specifically, methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, ethylene glycol, glycerin and the like are preferable. Among them, isopropanol and methanol are preferable, and methanol is particularly preferable. These poor solvents can be used alone or as a mixture of two or more.

貧溶媒を特定のコントロールで添加することによって、水不溶性の有機溶媒のフラーレン類に対する溶解性が低下し、溶解性の低いC60、C70及び高次フラーレン類が析出し、C60より分子量の小さい不純物は溶液中に残存する。なお、貧溶媒の添加は、1分以上、好ましくは1時間以上、更に好ましくは3時間以上かけて行うのがよい。
また、貧溶媒は、C60の溶解度が0.1g/リットル以下、好ましくは10mg/リットル以下の極性溶媒であるのが好ましく、C60の溶解度が0.1g/リットル以下の貧溶媒を使用すると、フラーレンが析出し易くなる。
By adding a poor solvent under a specific control, the solubility of the water-insoluble organic solvent in fullerenes decreases, C60, C70 and higher fullerenes having low solubility are precipitated, and impurities having a molecular weight smaller than C60 are Remains in solution. The poor solvent is added for 1 minute or longer, preferably 1 hour or longer, more preferably 3 hours or longer.
The poor solvent is preferably a polar solvent having a solubility of C60 of 0.1 g / liter or less, preferably 10 mg / liter or less. When a poor solvent having a solubility of C60 of 0.1 g / liter or less is used, fullerene is used. Tends to precipitate.

請求項6記載のフラーレンの精製方法は、請求項1〜5記載のフラーレンの精製方法において、前記原料フラーレン溶液を予めフィルタで濾過した後、前記水溶液を加える。
請求項7記載のフラーレンの精製方法は、請求項1〜6記載のフラーレンの精製方法において、前記水溶液は酸である。
The method for purifying fullerene according to claim 6 is the method for purifying fullerene according to claims 1 to 5, wherein the aqueous solution is added after the raw material fullerene solution is filtered in advance.
The method for purifying fullerene according to claim 7 is the method for purifying fullerene according to claims 1 to 6, wherein the aqueous solution is an acid.

請求項1及びこれに従属する請求項6及び7記載のフラーレンの精製方法は、金属成分を含む原料フラーレンが溶解している水不溶性の有機溶媒からなる原料フラーレン溶液と、酸性又はアルカリ性の水溶液とを混合するので、水不溶性の有機溶媒から金属成分を除去することができる。 The method for purifying fullerenes according to claim 1 and claims 6 and 7 dependent thereon comprises: a raw material fullerene solution comprising a water-insoluble organic solvent in which a raw material fullerene containing a metal component is dissolved; an acidic or alkaline aqueous solution; Therefore, the metal component can be removed from the water-insoluble organic solvent.

請求項2及びこれに従属する請求項3〜7記載のフラーレンの精製方法は、金属成分を含む原料フラーレンを水不溶性の有機溶媒と混合して作成した原料フラーレン溶液に、金属成分が溶解する酸性又はアルカリ性の水溶液を加えて混合し、金属成分を水不溶性の有機溶媒から水溶液に移行させ、金属成分が除去されたフラーレンを製造できるので、フラーレンの価値を高めることができる。 The method for purifying fullerenes according to claim 2 and claims 3 to 7 dependent thereon is an acidic solution in which a metal component is dissolved in a raw material fullerene solution prepared by mixing a raw material fullerene containing a metal component with a water-insoluble organic solvent. Alternatively, an alkaline aqueous solution is added and mixed, and the metal component is transferred from the water-insoluble organic solvent to the aqueous solution to produce fullerene from which the metal component has been removed. Therefore, the value of fullerene can be increased.

特に、請求項3記載のフラーレンの精製方法は、酸性又はアルカリ性の水溶液を加え、金属成分が移行した水溶液を除去する処理を複数回行ってフラーレン溶液を得るので、金属成分を更に除去できる。
請求項4記載のフラーレンの精製方法は、フラーレン溶液は水洗されているので、フラーレン溶液を中性とすることができ、後の工程で処理し易くなる。
請求項5記載のフラーレンの精製方法は、第4工程で、フラーレン溶液を濃縮した後、更に貧溶媒を添加してフラーレンを析出させ、貧溶媒を除去するので、フラーレンを固形物として得ることができる。
In particular, in the method for purifying fullerene according to claim 3, since the fullerene solution is obtained by adding an acidic or alkaline aqueous solution and removing the aqueous solution from which the metal component has been transferred a plurality of times, the metal component can be further removed.
In the fullerene purification method according to the fourth aspect, since the fullerene solution is washed with water, the fullerene solution can be neutralized and can be easily treated in a later step.
In the method for purifying fullerene according to claim 5, in the fourth step, after the fullerene solution is concentrated, a poor solvent is further added to precipitate fullerene, and the poor solvent is removed, so that fullerene can be obtained as a solid. it can.

請求項6記載のフラーレンの精製方法は、原料フラーレン溶液を予めフィルタで濾過した後、水溶液を加えるので、金属粉等を予め除去できる。
請求項7記載のフラーレンの精製方法は、水溶液が酸であるので、金属成分を抽出し易い。
In the method for purifying fullerene according to claim 6, since the aqueous solution is added after the raw material fullerene solution is previously filtered through a filter, metal powder and the like can be removed beforehand.
In the method for purifying fullerene according to claim 7, since the aqueous solution is an acid, the metal component is easily extracted.

続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
ここで、図1は本発明の一実施の形態に係るフラーレンの精製方法のフローチャートである。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings for understanding of the present invention.
Here, FIG. 1 is a flowchart of a fullerene purification method according to an embodiment of the present invention.

図1を参照して、本発明の一実施の形態に係るフラーレンの精製方法について説明する。
(第1工程)
まず、撹拌翼を備えたセパラブルフラスコに金属成分を含む原料フラーレンAと、水不溶性の有機溶媒の一例である1,2,4−トリメチルベンゼン(1,2,4-trimethylbenzene。以下、単にTMBともいう)Bとを供給し、撹拌して混合し、原料フラーレン溶液Cを作成する。
A fullerene purification method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
(First step)
First, a raw material fullerene A containing a metal component in a separable flask equipped with a stirring blade and 1,2,4-trimethylbenzene (1,2,4-trimethylbenzene, which is an example of a water-insoluble organic solvent, hereinafter simply referred to as TMB). B) is supplied and stirred and mixed to prepare a raw material fullerene solution C.

(第2工程)
更に、原料フラーレン溶液Cに金属成分が溶解する酸性又はアルカリ性の水溶液の一例である塩酸水溶液Dを加えて撹拌して混合し、金属成分が移行(抽出)した塩酸水溶液Eと金属成分が除去されたフラーレン溶液(TMB)Fとの混合溶液Gを得る。なお、混合溶液G中では、フラーレン溶液Fが油層となって上部に、塩酸水溶液Eが水層となって下部に配置される。
(Second step)
Further, an aqueous hydrochloric acid solution D, which is an example of an acidic or alkaline aqueous solution in which the metal component dissolves, is added to the raw material fullerene solution C, and the mixture is stirred and mixed. A mixed solution G with fullerene solution (TMB) F is obtained. In the mixed solution G, the fullerene solution F is disposed as an oil layer at the top, and the hydrochloric acid aqueous solution E is disposed as a water layer at the bottom.

(第3工程)
次に、セパラブルフラスコの下部に設けられたコックを開け、混合溶液Gから下部の塩酸水溶液Eを除去して精製されたフラーレン溶液Fを得る。
更に、フラーレン溶液Fに酸性又はアルカリ性の水溶液の一例である5%の塩酸水溶液Hを加えて撹拌して混合し、フラーレン溶液F中の金属成分を塩酸水溶液Hに移行させた後、更に金属成分が移行した塩酸水溶液Iを分離し、フラーレン溶液F中に残存する金属成分を更に除去したフラーレン溶液Jを得る。この操作は、フラーレン溶液F中に金属成分が残存していない場合には行わなくてもよく、金属成分が残存している場合には塩酸水溶液を加えて混合し、金属成分が移行した塩酸水溶液Iを分離する操作を1回又は2回以上繰り返してもよい。
(Third step)
Next, the cock provided in the lower part of the separable flask is opened, and the lower part aqueous hydrochloric acid E is removed from the mixed solution G to obtain a purified fullerene solution F.
Further, 5% hydrochloric acid aqueous solution H, which is an example of an acidic or alkaline aqueous solution, is added to the fullerene solution F and stirred and mixed. After the metal component in the fullerene solution F is transferred to the hydrochloric acid aqueous solution H, the metal component is further added. Is separated from the aqueous hydrochloric acid solution I, to obtain a fullerene solution J from which the metal components remaining in the fullerene solution F are further removed. This operation may not be performed when the metal component does not remain in the fullerene solution F. When the metal component remains, the aqueous hydrochloric acid solution in which the aqueous metal solution is added and mixed to move the metal component is mixed. The operation of separating I may be repeated once or twice or more.

フラーレン溶液Jに水の一例であるイオン交換水Kを加えて混合し、更にこのイオン交換水Kを分離する水洗を行う。この操作は1回又は2回以上繰り返し、酸性のフラーレン溶液Jが実質的に中性のフラーレン溶液Lとなるまで行う。 Ion exchange water K, which is an example of water, is added to and mixed with the fullerene solution J, and then the ion exchange water K is washed with water. This operation is repeated once or twice or more until the acidic fullerene solution J becomes substantially neutral fullerene solution L.

(第4工程)
更にフラーレン溶液Lを濃縮してフラーレンを高濃度に溶解したフラーレン溶液(濃縮液)Mを得る。この濃縮液Mを貧溶媒の一例であるアセトンNで洗浄し、析出したフラーレンOを濾過等で分離し、更に乾燥させて固形となったフラーレンPを得る。
また、分離したアセトンQ中にはフラーレンが含まれているので、このフラーレンを回収するために、分離したアセトンQを濃縮液Mの洗浄に使用するのが好ましい。
(4th process)
Further, the fullerene solution L is concentrated to obtain a fullerene solution (concentrated solution) M in which fullerene is dissolved at a high concentration. The concentrated liquid M is washed with acetone N, which is an example of a poor solvent, and the precipitated fullerene O is separated by filtration or the like and further dried to obtain solid fullerene P.
Further, since the separated acetone Q contains fullerene, the separated acetone Q is preferably used for washing the concentrate M in order to recover the fullerene.

(実施例1)
鉄が100ppmを超え、チタンが100ppm程度、カルシウム及びマグネシウムが30ppm程度、クロム及びニッケルが10ppm程度、アルミニウムが3ppm程度、モリブデンが1ppm程度の金属成分、及び0.3質量%の灰分が含まれている原料フラーレン5gと、TMB300gとを1リットルの撹拌翼付のセパラブルフラスコに供給し、撹拌翼で17分間撹拌して混合し、原料フラーレン溶液を作成した。
Example 1
Contains iron over 100 ppm, titanium about 100 ppm, calcium and magnesium about 30 ppm, chromium and nickel about 10 ppm, aluminum about 3 ppm, molybdenum about 1 ppm, and 0.3 mass% ash. 5 g of raw material fullerene and 300 g of TMB were supplied to a 1 liter separable flask equipped with a stirring blade, and stirred and mixed with a stirring blade for 17 minutes to prepare a raw material fullerene solution.

原料フラーレン溶液に5質量%の塩酸水溶液250gを加え、撹拌翼で10分間撹拌して混合し、金属成分を塩酸水溶液に移行させ、金属成分が移行した塩酸水溶液と金属成分が除去されたフラーレン溶液との混合溶液を得た。ここで、混合溶液を5分間静置して、上部に金属成分が除去されたフラーレン溶液(油層)、下部に金属成分が移行した水溶液(水層)とに分かれる。 250 g of 5% by mass hydrochloric acid aqueous solution is added to the raw material fullerene solution, mixed by stirring for 10 minutes with a stirring blade, the metal component is transferred to the hydrochloric acid aqueous solution, and the aqueous solution of hydrochloric acid and the fullerene solution from which the metal component has been removed And a mixed solution was obtained. Here, the mixed solution is allowed to stand for 5 minutes, and is separated into a fullerene solution (oil layer) from which the metal component has been removed at the top and an aqueous solution (water layer) from which the metal component has been transferred to the bottom.

セパラブルフラスコの下部に設けられたコックから水溶液を除去する。セパラブルフラスコには、金属成分が除去され、精製されたフラーレン溶液が残る。更に、セパラブルフラスコに5質量%の塩酸水溶液250gを加え、撹拌翼で10分間撹拌して混合し、フラーレン溶液に残存する金属成分をこの水溶液に移行させ、更にこの水溶液を除去する。この操作は2回、つまり塩酸水溶液を計3回添加している。この操作によってフラーレン溶液を得た。 The aqueous solution is removed from the cock provided at the bottom of the separable flask. In the separable flask, the metal component is removed, and the purified fullerene solution remains. Further, 250 g of a 5 mass% hydrochloric acid aqueous solution is added to the separable flask, and the mixture is stirred for 10 minutes with a stirring blade to mix the metal components remaining in the fullerene solution, and the aqueous solution is further removed. This operation is added twice, that is, a total of three times with the aqueous hydrochloric acid solution. By this operation, a fullerene solution was obtained.

更に、セパラブルフラスコにイオン交換水を250mリットルを加え、撹拌翼で10分間撹拌して混合し、更にこのイオン交換水を除去する。この水洗の処理は、フラーレン溶液のpHが中性になるまで、例えば3回行って中性となったフラーレン溶液(油層)を得る。
更に、フラーレン溶液を濃縮してフラーレンを高濃度に溶解したフラーレン溶液(濃縮液)を得る。この濃縮液をアセトンで洗浄し、析出したフラーレンを濾過等で分離し、更に乾燥させて、固形となったフラーレンを得る。このフラーレン中の金属成分の分析値を表1に示す。
Further, 250 ml of ion-exchanged water is added to the separable flask, and the mixture is stirred and mixed for 10 minutes with a stirring blade, and the ion-exchanged water is further removed. This washing treatment is performed, for example, three times until the pH of the fullerene solution becomes neutral to obtain a neutralized fullerene solution (oil layer).
Further, the fullerene solution is concentrated to obtain a fullerene solution (concentrated liquid) in which fullerene is dissolved at a high concentration. This concentrated liquid is washed with acetone, and the precipitated fullerene is separated by filtration or the like and further dried to obtain solid fullerene. Table 1 shows analytical values of metal components in the fullerene.

Figure 2005320219
Figure 2005320219

表1に示すように、このフラーレンには、鉄が10ppm程度、チタンが3ppm程度、クロムが1ppm程度含まれていたが、カルシウム、マグネシウム、ニッケル、アルミニウム、及びモリブデンは検出されず、また、灰分も0.1質量%未満であった。 As shown in Table 1, this fullerene contained about 10 ppm of iron, about 3 ppm of titanium, and about 1 ppm of chromium. However, calcium, magnesium, nickel, aluminum and molybdenum were not detected, and ash Was less than 0.1% by mass.

(実施例2)
実施例2は、塩酸水溶液の濃度を0.5質量%とした点が実施例1と異なっている。表1に示すように、これによって精製したフラーレンには、鉄が100ppm程度、チタンが30ppm程度、クロムが10ppm程度、マグネシウム及びニッケルが3ppm程度、カルシウム及びアルミニウム並びにモリブデンが1ppm程度含まれていた。実施例2では、原料フラーレンに含まれる金属成分を分離可能であったが、塩酸の濃度が低いためその除去量が低くなった。
(Example 2)
Example 2 is different from Example 1 in that the concentration of the aqueous hydrochloric acid solution was 0.5% by mass. As shown in Table 1, the fullerene purified thereby contained about 100 ppm of iron, about 30 ppm of titanium, about 10 ppm of chromium, about 3 ppm of magnesium and nickel, and about 1 ppm of calcium, aluminum and molybdenum. In Example 2, the metal component contained in the raw material fullerene was separable, but the removal amount was low due to the low concentration of hydrochloric acid.

(比較例1)
原料フラーレン1gと貧溶媒であるメタノール45gと5質量%の塩酸水溶液5gとをセパラブルフラスコに供給して、撹拌翼で10分間撹拌した後、0.5μmのフィルタで濾過した。この際の残渣をセパラブルフラスコに入れ、更にメタノール9gと5質量%の塩酸水溶液1gを供給し、撹拌翼で10分間撹拌した後、0.5μmのフィルタで濾過した。この際の残渣を減圧して乾燥してフラーレンを得た。表1に示すように、このフラーレンには、鉄が100ppmを超え、チタンが100ppm程度、クロム及びニッケル並びにマグネシウムが10ppm程度、アルミニウムが3ppm程度、カルシウム及びモリブデンが1ppm程度の金属成分が含まれていた。
(Comparative Example 1)
1 g of raw material fullerene, 45 g of methanol as a poor solvent and 5 g of 5 mass% hydrochloric acid aqueous solution were supplied to a separable flask, stirred for 10 minutes with a stirring blade, and then filtered with a 0.5 μm filter. The residue at this time was put into a separable flask, 9 g of methanol and 1 g of a 5 mass% hydrochloric acid aqueous solution were further supplied, stirred for 10 minutes with a stirring blade, and then filtered with a 0.5 μm filter. The residue at this time was dried under reduced pressure to obtain fullerene. As shown in Table 1, this fullerene contains metal components in which iron exceeds 100 ppm, titanium is about 100 ppm, chromium and nickel and magnesium are about 10 ppm, aluminum is about 3 ppm, and calcium and molybdenum are about 1 ppm. It was.

(比較例2)
原料フラーレン1gとTMB460gとをセパラブルフラスコに供給して、超音波によって溶解して混合した後、メタノールを300gと、5質量%の塩酸水溶液30gとを1時間かけて添加して晶析を行った。TMBを塩酸水溶液と分離した後、TMBにメタノールを300mリットル添加して晶析を行い、0.5μmのフィルタで濾過した。この際の残渣を減圧して乾燥してフラーレンを得た。表1に示すように、このフラーレンには、鉄が100ppmを超え、チタンが100ppm程度、クロム及びニッケルが10ppm程度、アルミニウム及びマグネシウムが3ppm程度、カルシウム及びモリブデンが1ppm程度の金属成分が含まれていた。
(Comparative Example 2)
1 g of raw material fullerene and 460 g of TMB are supplied to a separable flask, dissolved and mixed by ultrasonic waves, and then 300 g of methanol and 30 g of a 5 mass% hydrochloric acid aqueous solution are added over 1 hour for crystallization. It was. After separating TMB from the hydrochloric acid aqueous solution, 300 ml of methanol was added to TMB for crystallization, followed by filtration with a 0.5 μm filter. The residue at this time was dried under reduced pressure to obtain fullerene. As shown in Table 1, this fullerene contains metal components in which iron exceeds 100 ppm, titanium is about 100 ppm, chromium and nickel are about 10 ppm, aluminum and magnesium are about 3 ppm, and calcium and molybdenum are about 1 ppm. It was.

以上のように、本実施の形態では金属成分を含む原料フラーレンを水不溶性の有機溶媒に溶解させた後、濃度の高い酸性の水溶液を添加して、この水溶液に金属成分を移行させるので、原料フラーレンから金属成分を除去することができた。 As described above, in this embodiment, the raw material fullerene containing a metal component is dissolved in a water-insoluble organic solvent, and then a highly concentrated acidic aqueous solution is added to move the metal component to this aqueous solution. The metal component could be removed from the fullerene.

本発明は、前記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲での変更は可能であり、例えば、前記した実施の形態や変形例の一部又は全部を組み合わせて本発明のフラーレンの精製方法を構成する場合も本発明の権利範囲に含まれる。
例えば、前記実施の形態のフラーレンの精製方法において、原料フラーレン溶液を予めフィルタで濾過した後、水溶液を加えてもよい。更に、金属成分がアルミニウム、亜鉛、スズ、鉛等の場合には水溶液をアルカリ性としてもよい。撹拌、混合には撹拌翼を備えたセパラブルフラスコを使用したが、分液ロート等を使用してもよく、超音波によって混合させてもよい。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be changed without changing the gist of the present invention. For example, a part or all of the above-described embodiment and modification examples are combined. Thus, the case of constituting the fullerene purification method of the present invention is also included in the scope of the present invention.
For example, in the fullerene purification method of the above embodiment, an aqueous solution may be added after the raw material fullerene solution has been filtered through a filter in advance. Further, when the metal component is aluminum, zinc, tin, lead or the like, the aqueous solution may be alkaline. Although a separable flask equipped with a stirring blade was used for stirring and mixing, a separatory funnel or the like may be used, or mixing may be performed by ultrasonic waves.

また、前記実施の形態ではフラーレン溶液を濃縮した後、貧溶媒を添加してフラーレンを得たが、フラーレン溶液を濃縮して乾固させるのみ、又は、フラーレン溶液に貧溶媒を添加するのみでもよい。しかしながら、フラーレン溶液を濃縮して乾固させると、反応容器の側壁にフラーレンが固まり、取り出し難いことがあった。またフラーレン溶液に貧溶媒を加えるだけでは、貧溶媒の量が多くなり、また時間もかかる。したがって、フラーレン溶液を濃縮した後、貧溶媒を添加するのが好ましい。 In the above embodiment, the fullerene solution is concentrated and then a poor solvent is added to obtain fullerene. However, the fullerene solution may be concentrated to dryness, or only the poor solvent may be added to the fullerene solution. . However, when the fullerene solution is concentrated to dryness, the fullerene hardens on the side wall of the reaction vessel and is sometimes difficult to take out. Further, simply adding a poor solvent to the fullerene solution increases the amount of the poor solvent and takes time. Therefore, it is preferable to add the poor solvent after concentrating the fullerene solution.

また、金属成分を含む原料フラーレンが溶解している水不溶性の有機溶媒からなる原料フラーレン溶液、例えば煤状物質を有機溶媒で抽出した抽出液、フラーレンが付着した装置を有機溶媒で洗浄した際の廃液等と、酸性又はアルカリ性の水溶液とを混合して、金属成分を水溶液に溶解させることもできる。 Also, a raw material fullerene solution consisting of a water-insoluble organic solvent in which a raw material fullerene containing a metal component is dissolved, for example, an extract obtained by extracting a soot-like substance with an organic solvent, and a device to which fullerene is adhered when the organic solvent is washed It is also possible to mix a waste liquid or the like with an acidic or alkaline aqueous solution and dissolve the metal component in the aqueous solution.

本発明の一実施の形態に係るフラーレンの精製方法のフローチャートである。It is a flowchart of the purification method of fullerene which concerns on one embodiment of this invention.

Claims (7)

金属成分を含む原料フラーレンが溶解している水不溶性の有機溶媒からなる原料フラーレン溶液と、酸性又はアルカリ性の水溶液とを混合することを特徴とするフラーレンの精製方法。 A method for purifying fullerene, comprising mixing a raw material fullerene solution comprising a water-insoluble organic solvent in which a raw material fullerene containing a metal component is dissolved, and an acidic or alkaline aqueous solution. 金属成分を含む原料フラーレンから前記金属成分を除去するフラーレンの精製方法において、
前記原料フラーレンを水不溶性の有機溶媒と混合して原料フラーレン溶液を作成する第1工程と、
前記原料フラーレン溶液に前記金属成分が溶解する酸性又はアルカリ性の水溶液を加えて混合し、前記金属成分が移行した水溶液と前記金属成分が除去されたフラーレン溶液との混合溶液を得る第2工程と、
前記混合溶液から前記水溶液を除去して精製されたフラーレン溶液を得る第3工程と、
前記フラーレン溶液からフラーレンを回収する第4工程とを有することを特徴とするフラーレンの精製方法。
In the method for purifying fullerene, which removes the metal component from the raw material fullerene containing the metal component,
A first step of preparing a raw material fullerene solution by mixing the raw material fullerene with a water-insoluble organic solvent;
A second step of adding an acidic or alkaline aqueous solution in which the metal component is dissolved to the raw material fullerene solution and mixing to obtain a mixed solution of the aqueous solution from which the metal component has migrated and the fullerene solution from which the metal component has been removed;
A third step of obtaining a purified fullerene solution by removing the aqueous solution from the mixed solution;
And a fourth step of recovering fullerene from the fullerene solution.
請求項2記載のフラーレンの精製方法において、前記第3工程で得られたフラーレン溶液は、酸性又はアルカリ性の水溶液を加え、金属成分が移行した水溶液を除去する処理が、複数回行われて得られたものであることを特徴とするフラーレンの精製方法。 The fullerene purification method according to claim 2, wherein the fullerene solution obtained in the third step is obtained by adding an acidic or alkaline aqueous solution and removing the aqueous solution to which the metal component has been transferred by performing the treatment a plurality of times. A method for purifying fullerenes, characterized in that 請求項2及び3のいずれか1項に記載のフラーレンの精製方法において、前記フラーレン溶液は水洗されていることを特徴とするフラーレンの精製方法。 4. The method for purifying fullerene according to claim 2, wherein the fullerene solution is washed with water. 5. 請求項2〜4のいずれか1項に記載のフラーレンの精製方法において、前記第4工程では、前記フラーレン溶液を濃縮した後、更に貧溶媒を添加してフラーレンを析出させ、該貧溶媒を除去して固体のフラーレンを得ることを特徴とするフラーレンの精製方法。 5. The method for purifying fullerene according to claim 2, wherein in the fourth step, after the fullerene solution is concentrated, a poor solvent is further added to precipitate fullerene, and the poor solvent is removed. To obtain a fullerene in solid form. 請求項1〜5のいずれか1項に記載のフラーレンの精製方法において、前記原料フラーレン溶液を予めフィルタで濾過した後、前記水溶液を加えることを特徴とするフラーレンの精製方法。 The fullerene purification method according to any one of claims 1 to 5, wherein the raw material fullerene solution is filtered through a filter in advance, and then the aqueous solution is added. 請求項1〜6のいずれか1項に記載のフラーレンの精製方法において、前記水溶液は酸であることを特徴とするフラーレンの精製方法。 The method for purifying fullerene according to any one of claims 1 to 6, wherein the aqueous solution is an acid.
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