JP2008274491A - 繊維状カーボンナノ構造体の製造方法及びそれにより製造された繊維状カーボンナノ構造体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】炭素源としての有機物の気体と、イオウ含有化合物との混合気体を、金属含有触媒を使用せずに800℃以上で加熱することを特徴とする繊維状カーボンナノ構造体の製造方法;常温常圧で液体の炭素源としての有機物、及び/又は、常温常圧で液体のイオウ含有化合物を、同時に気体状態において800℃以上で加熱することを特徴とする繊維状カーボンナノ構造体の製造方法、また、上記製造方法で得られたカーボンナノ構造体;両端が共に開いた構造を有することを特徴とする繊維状カーボンナノ構造体。
【選択図】図6
Description
(a)反応の最初にイオウが、イオウ含有化合物の分解によって生じ、炭素を溶解しながら、繊維状カーボンナノ構造体の核を作り、基板表面に形成される。
(b)核となるイオウに、炭素が更に溶解して拡散することで析出する。
(c)析出した炭素が斜めにグラファイト層を形成し、繊維状カーボンナノ構造体を成長させる。成長する繊維状カーボンナノ構造体は、反応中に加熱されているため、更に外側にグラファイト層を新たに形成する。
(d)反応を停止して炭素が供給されなくなると、触媒はイオウとして剥き出しの状態になり、その低い沸点(444.7℃)のため、冷却される前に蒸発して先端から消えてしまう。
図5に示す装置の電気炉内の石英管内中央に、石英基板を設置した。石英管内を、ロータリーポンプを用いて107Pa(0.8Torr)まで真空排気した後、大気圧になるまでアルゴン(Ar)で満たした。その後、アルゴン(Ar)を100sccmで流しながら反応温度が1000℃になるまで電気炉内を加熱した。
反応温度を1000℃から900℃に変更した以外は実施例1と同様にした。
反応温度を1000℃から800℃に変更した以外は実施例1と同様にした。
「炭素源としての有機物」であるエタノール(99.5%、和光純薬株式会社製)2.5mLと「イオウ含有化合物」である二硫化炭素(99%、ナカライテスク株式会社製)2.5mLの混合溶液(エタノール液体と二硫化炭素液体との混合前の合計体積に対して、二硫化炭素液体を50体積%含有)を用いた以外は実施例1と同様にした。
実施例1で用いた石英基板の代わりに、グラファイト棒、モレキュラーシーブス5A(MS5A、和光純薬株式会社製)及びゼオライトを基板として用いた以外は実施例1と同様にした。
「炭素源としての有機物」であるエタノール(99.5%、和光純薬株式会社製)5mLの溶液のみを用いた以外は実施例1と同様にした。
Claims (9)
- 炭素源としての有機物の気体と、イオウ含有化合物との混合気体を、実質的に金属含有触媒を利用せずに800℃以上で加熱することを特徴とする繊維状カーボンナノ構造体の製造方法。
- 常温常圧で液体の炭素源としての有機物、及び、常温常圧で液体のイオウ含有化合物を、同時に気体状態において800℃以上で加熱することを特徴とする繊維状カーボンナノ構造体の製造方法。
- 炭素源としての有機物とイオウ含有化合物の混合溶液を、同時に気体状態にして加熱する請求項1又は請求項2記載の繊維状カーボンナノ構造体の製造方法。
- イオウ含有化合物が、炭素とイオウを含む化合物である請求項1ないし請求項3の何れかの請求項記載の繊維状カーボンナノ構造体の製造方法。
- 炭素源としての有機物とイオウ含有化合物との合計モル数に対して、イオウ含有化合物を、1モル%〜50モル%の範囲で用いる請求項1ないし請求項4の何れかの請求項記載の繊維状カーボンナノ構造体の製造方法。
- 常温常圧で液体の「炭素源としての有機物」と常温常圧で液体の「イオウ含有化合物」の混合前の合計体積に対して、常温常圧で液体の「イオウ含有化合物」を1体積%〜50体積%含有する混合溶液を用いる請求項1ないし請求項5の何れかの請求項記載の繊維状カーボンナノ構造体の製造方法。
- 請求項1ないし請求項6の何れかの請求項記載の製造方法で製造されたことを特徴とする繊維状カーボンナノ構造体。
- 両端が共に開いた構造を有することを特徴とする繊維状カーボンナノ構造体。
- 両端が共に開いた構造を有することを特徴とする請求項7記載の繊維状カーボンナノ構造体。
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