JP2009528238A - カーボンナノチューブの生成 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、カーボンナノチューブの生成およびカーボンナノチューブ/活性炭複合体に関する。
カーボンナノチューブは、それらの発見以来、それらの独特の構造的特性、電子的特性、および機械的特性ゆえに、高い関心を生じた。カーボンナノチューブの可能性は、マイクロエレクトロニクスの分野において、たとえば、固体メモリ、電界放出ディスプレイ、およびスイッチングデバイスなどの用途において、特に大きい。
本発明は、カーボンナノチューブ、カーボンナノチューブの生成、およびカーボンナノチューブ成分と活性炭成分とを含む複合体材料に関する。
カーボンナノチューブ成長のための触媒有効金属を基材上に堆積させて、触媒有効金属含有基材を生成する工程と、
十分な時間かつ十分な条件下で、前記触媒有効金属含有基材をそのような基材との接触によりその基材上でカーボンナノチューブの成長を可能にする炭素源材料と接触させて、カーボンナノチューブを前記基材上に成長させる工程と
を含む方法に関する。
触媒有効金属含有供給原料を基材と接触させて、前記供給原料を前記基材上に堆積させる工程と、
その表面上に金属含有供給原料を有する前記基材を高温に曝し、前記基材上の前記供給原料中の炭素のバーンオフを行い、触媒金属含有基材をもたらす工程と、
カーボンナノチューブを前記基材上に生成する条件下で、前記触媒金属含有基材をナノチューブ形成炭素源材料と接触させる工程と
を含む方法に関する。
中に粒子の床を収容するように適合された第1の容器と、
炭素源材料からカーボンナノチューブを形成するための触媒有効金属を含有する供給原料の源であって、前記第1の容器内の前記粒子の床を通して前記供給原料を流して前記触媒有効金属を含有する供給原料を前記粒子上に堆積させるために、前記第1の容器と供給関係で接合された供給原料の源と、
前記第1の容器と供給関係で配列された酸化剤の源であって、第1の粒子の床を通る供給原料の流れの終了後に、前記第1の粒子の床を通して酸化剤を流し、前記供給原料をバーンオフして、その表面上に触媒有効金属を有する粒子を前記第1の容器内にもたらすように適合された酸化剤の源と、
その表面上に触媒有効金属を含有する粒子の床を収容するように適合された第2の容器であって、前記第1の容器と流体流れ関係で結合され、かつ、供給原料の流れを含む前記第1の容器からの流体を受けて、前記第2の容器内の前記粒子の床と接触させ、その表面上でカーボンナノチューブを成長させるように適合された第2の容器と
を含む装置に関する。
基材を、触媒有効金属を含有する炭化水素質供給原料と接触させて、その基材上に前記供給原料を堆積させる工程と、
前記基材上に堆積された前記供給原料を酸化して、その炭化水素質成分および炭素質成分を前記基材から除去するが、その基材上に前記触媒有効金属を保持する工程と、
その表面上に保持された触媒有効金属を有する前記基材を炭素源材料と接触させて、カーボンナノチューブを前記基材上に成長させる工程と
を含む方法に関する。
基材であって、前記基材上のカーボンナノチューブ成長に触媒的に有効である金属を含む基材を提供する工程と、
十分な時間かつ十分な条件下で、前記触媒有効金属含有基材を炭素源材料と接触させて、カーボンナノチューブを前記基材上に成長させる工程と、
前記基材から前記カーボンナノチューブを回収する工程と
を含む方法に関する。
(a)金属触媒前駆体を溶媒に溶解して、前駆体溶液を形成する工程と、
(b)前記多孔性材料を前記前駆体溶液と接触させて、前記前駆体溶液を前記多孔性材料の細孔に導入する工程と、
(c)前記多孔性材料を乾燥させて、前記細孔から溶媒を除去する工程と、
(d)前記多孔性材料の細孔内の前記金属触媒を還元して、活性金属触媒形態にする工程と、
(e)十分な温度でかつ十分な時間、前記多孔性材料を炭素源蒸気と接触させて、前記多孔性材料の細孔内に単層ナノチューブを触媒形成する工程と
を含む方法に関する。
本発明は、カーボンナノチューブに関し、特定の態様において、非常に安価な原料および簡単な合成手順を用いる、カーボンナノチューブの生成に関する。本発明は、また、カーボンナノチューブ成分と、活性炭成分とを含む複合体材料に関する。
比重:9〜24度API(度API重力スケール、アメリカ石油協会(American Petroleum Institute)規格)
ラムスボトム(Ramsbottom)炭素含有量:2〜20wt.%
ニッケル含有量:10〜70ppm wt.
バナジウム含有量:10〜150ppm wt.
鉄:0〜50ppm wt.
蒸留
50%留分:400〜550℃
比重: 23.0度API
ラムスボトム炭素含有量: 2.5wt.%
ニッケル含有量: 10ppm wt.
バナジウム含有量: 20ppm wt.
蒸留沸点分別プロファイル:
初期沸点 216℃
留分 温度
10% 248℃
30% 377℃
50% 443℃
70% 526℃
76% 563℃
Claims (133)
- カーボンナノチューブを製造する方法であって、
カーボンナノチューブ成長のための触媒有効金属を基材上に堆積させて、触媒有効金属含有基材を生成する工程と、
十分な時間かつ十分な条件下で、前記触媒有効金属含有基材をそのような基材との接触によりその基材上でカーボンナノチューブの成長を可能にする炭素源材料と接触させて、カーボンナノチューブを前記基材上に成長させる工程と
を含む方法。 - 前記炭素源材料が、炭化水素材料を含む、
請求項1に記載の方法。 - 前記炭化水素材料が、油を含む、
請求項2に記載の方法。 - 前記炭化水素材料が、気化された炭化水素混合物を含む、
請求項2に記載の方法。 - 前記堆積工程が、前記基材を、前記触媒有効金属を含有する炭化水素材料と接触させる工程を含む、
請求項1に記載の方法。 - 前記触媒有効金属が、ニッケルを含む、
請求項5に記載の方法。 - 前記触媒有効金属が、鉄を含む、
請求項5に記載の方法。 - 前記炭素源材料が、前記炭化水素材料と同じ材料、または中により少ない量の触媒有効金属を有する前記同じ材料を含む、
請求項5に記載の方法。 - 前記触媒有効金属が、ニッケルを含み、中にニッケルポルフィリンを含有する常圧蒸留残渣油と前記基材を接触させることによって、前記基材上に堆積される、
請求項1に記載の方法。 - 前記常圧蒸留残渣油が、前記常圧蒸留残渣油の総重量を基準にして、約2ppm wt.から約100ppm wt.の濃度でニッケルを含有する、
請求項9に記載の方法。 - 前記基材が、シリカ、アルミナ、アルミノケイ酸塩、キーゼルグール、粘土、および巨大網状ポリマーからなる群から選択される材料を含む、
請求項1に記載の方法。 - 前記基材が、不連続形態の材料を含む、
請求項1に記載の方法。 - 前記不連続形態が、微粒子を含む、
請求項12に記載の方法。 - 前記微粒子が、微小球、マイクロフレーク、およびマイクロロッドからなる群から選択される形態を有する、
請求項13に記載の方法。 - 前記基材が、シリカ−アルミナ材料を含む、
請求項1に記載の方法。 - 前記基材が、か焼カオリン微小球を含む、
請求項1に記載の方法。 - 前記堆積工程および前記接触工程が、各々、前記基材を、少なくとも1つの不飽和炭化水素を含有する炭化水素材料に曝す工程を含む、
請求項1に記載の方法。 - 前記炭化水素材料が、蒸気形態である、
請求項17に記載の方法。 - 前記炭化水素材料が、芳香族炭化水素を含む、
請求項17に記載の方法。 - 前記炭化水素材料が、非芳香族炭化水素を含む、
請求項17に記載の方法。 - 前記炭化水素材料が、C1〜C20の範囲内の炭素数を有する少なくとも1つの不飽和炭化水素を含む、
請求項17に記載の方法。 - 前記炭化水素材料が、アルケン、アルキン、シクロアルケン、シクロアルキン、アリール、アリールアルキル、およびアルカリールからなる群から選択される少なくとも1つの炭化水素を含む、
請求項17に記載の方法。 - 前記炭化水素材料が、エチレン、プロパン、ブタン、オクタン、ベンゼン、ナフタレン、トルエン、およびキシレンからなる群から選択される少なくとも1つの炭化水素を含む、
請求項17に記載の方法。 - 前記炭化水素材料が、石油供給原料を含む、
請求項17に記載の方法。 - 前記炭化水素材料が、残油供給原料を含む、
請求項17に記載の方法。 - 前記炭化水素材料が、油精製常圧塔残留物を含む、
請求項17に記載の方法。 - カーボンナノチューブを形成する方法であって、
触媒有効金属含有供給原料を基材と接触させて、前記供給原料を前記基材上に堆積させる工程と、
その表面上に金属含有供給原料を有する前記基材を高温に曝し、前記基材上の前記供給原料中の炭素のバーンオフを行い、触媒金属含有基材をもたらす工程と、
カーボンナノチューブを前記基材上に生成する条件下で、前記触媒金属含有基材をナノチューブ形成炭素源材料と接触させる工程と
を含む方法。 - 前記ナノチューブ形成炭素源材料が、前記触媒金属含有供給原料と同じであるか、または前記供給原料の金属枯渇形態である、
請求項28に記載の方法。 - 前記ナノチューブ形成炭素源材料が、前記触媒金属含有供給原料と異なる、
請求項28に記載の方法。 - 前記ナノチューブ形成炭素源材料が、前記供給原料の金属枯渇形態である、
請求項28に記載の方法。 - 前記供給原料が、前記基材と接触した後、前記ナノチューブ形成炭素源材料の少なくとも一部を構成する、
請求項28に記載の方法。 - 連続、バッチ、またはセミバッチ処理モードで行われる、
請求項28に記載の方法。 - 連続処理モードで行われる、
請求項28に記載の方法。 - バッチ処理モードで行われる、
請求項28に記載の方法。 - 前記触媒有効金属含有供給原料を前記基材と接触させる工程が、約480から約750℃の範囲内の温度で行われる、
請求項28に記載の方法。 - 前記触媒有効金属含有供給原料を前記基材と接触させる工程が、15から50psigの範囲内の圧力で行われる、
請求項28に記載の方法。 - 前記触媒有効金属含有供給原料を前記基材と接触させる工程が、約5から約20kgの供給原料/時の範囲内の供給原料重量毎時空間速度WHSVで行われ、前記接触工程における前記供給原料の滞留時間が約0.5から約144秒の範囲内である、
請求項28に記載の方法。 - 前記触媒有効金属含有供給原料を前記基材と接触させる工程が、流動床接触ゾーン内で行われ、これを通って、前記供給原料が、十分な見かけ速度で流動化媒体として流されて、前記基材の流動化を行う、
請求項28に記載の方法。 - 前記炭素の高温バーンオフが、約550から約870℃の範囲内の温度で行われる、
請求項28に記載の方法。 - 前記炭素の高温バーンオフが、5から50psigの範囲内の圧力で行われる、
請求項28に記載の方法。 - 前記炭素の高温バーンオフが、バーンオフゾーン内で行われ、これを通って、酸化剤が、固体1キログラムあたり1から10標準立方フィート/分(CFM)の範囲内の流量で流され、前記酸化剤が、5から30分の範囲内の前記バーンオフゾーン内の滞留時間を有する、
請求項28に記載の方法。 - 前記酸化剤が、一酸化炭素、二酸化炭素、酸素、空気、および酸素富化空気からなる群から選択される酸化ガスを含む、
請求項42に記載の方法。 - 前記触媒金属含有基材を前記ナノチューブ形成炭素源材料と接触させる工程が、約480℃から約550℃の範囲内の温度で行われる、
請求項28に記載の方法。 - 前記触媒金属含有基材を前記ナノチューブ形成炭素源材料と接触させる工程が、15から50psigの範囲内の圧力で行われる、
請求項28に記載の方法。 - 前記触媒金属含有基材を前記ナノチューブ形成炭素源材料と接触させる工程が、約5から約20kg炭素源材料/時の範囲内の重量毎時空間速度WHSV、1時間あたりのkg単位の固体の重量あたりのkg単位の油の重量)で、前記ナノチューブ形成炭素源材料を、前記触媒金属含有基材を収容する接触ゾーンを通して流す工程を含み、前記接触工程における滞留時間が約0.5から144秒の範囲内である、
請求項28に記載の方法。 - 前記触媒金属含有基材を前記ナノチューブ形成炭素源材料と接触させる工程が、流動床接触ゾーン内で行われ、これを通って、前記ナノチューブ形成炭素源材料が、十分な見かけ速度で流動化媒体として流されて、前記触媒金属含有基材の流動化を行う、
請求項28に記載の方法。 - 前記供給原料および前記ナノチューブ形成炭素源材料が、各々、少なくとも1つの不飽和炭化水素を含有する炭化水素材料を含む、
請求項28に記載の方法。 - 前記炭化水素材料が、蒸気形態である、
請求項48に記載の方法。 - 前記炭化水素材料が、芳香族炭化水素を含む、
請求項48に記載の方法。 - 前記炭化水素材料が、非芳香族炭化水素を含む、
請求項48に記載の方法。 - 前記炭化水素材料が、C1〜C20の範囲内の炭素数を有する少なくとも1つの不飽和炭化水素を含む、
請求項48に記載の方法。 - 前記炭化水素材料が、アルケン、アルキン、シクロアルケン、シクロアルキン、アリール、アリールアルキル、およびアルカリールからなる群から選択される少なくとも1つの炭化水素を含む、
請求項48に記載の方法。 - 前記炭化水素材料が、エチレン、プロパン、ブタン、オクタン、ベンゼン、ナフタレン、トルエン、およびキシレンからなる群から選択される少なくとも1つの炭化水素を含む、
請求項48に記載の方法。 - 前記炭化水素材料が、石油供給原料を含む、
請求項48に記載の方法。 - 前記炭化水素材料が、残油供給原料を含む、
請求項48に記載の方法。 - 前記炭化水素材料が、油精製常圧塔残留物を含む、
請求項48に記載の方法。 - 前記基材からカーボンナノチューブを回収する工程をさらに含む、
請求項1または請求項28に記載の方法。 - 前記回収工程が、前記基材上の前記カーボンナノチューブに剪断作用を行い、前記カーボンナノチューブが剪断される工程を含む、
請求項58に記載の方法。 - 前記剪断されたカーボンナノチューブが、濾過、重力分離、およびサイクロン処理からなる群から選択される分離プロセスにかけられる、
請求項59に記載の方法。 - 前記回収工程が、前記基材を除去して、前記カーボンナノチューブを放出する工程を含む、
請求項58に記載の方法。 - 前記除去工程が、可溶化、昇華、溶融、および揮発からなる群から選択される除去プロセスを含む、
請求項61に記載の方法。 - 前記除去工程が、濾過、重力分離、およびサイクロン処理からなる群から選択されるさらなる除去プロセスをさらに含む、
請求項62に記載の方法。 - 前記除去工程が、溶媒媒体による前記基材の可溶化と、前記溶媒媒体からの前記カーボンナノチューブの濾過とを含む除去プロセスを含む、
請求項61に記載の方法。 - 前記カーボンナノチューブを組み入れた生成物を製造する工程をさらに含む、
請求項58に記載の方法。 - 前記生成物が、ナノ分子複合体を含む、
請求項65に記載の方法。 - 前記生成物が、マイクロ電子デバイスを含む、
請求項65に記載の方法。 - 前記マイクロ電子デバイスが、カーボンナノチューブベースの集積回路デバイスからなる群から選択されるデバイスを含む、
請求項67に記載の方法。 - その表面上に、成長したカーボンナノチューブのアレイを有する、微小球。
- 約40から約120ミクロンの範囲内の直径を有する、
請求項69に記載の微小球。 - 前記アレイが、約10から約300ナノメートルの範囲内の直径を有するナノチューブを含む、
請求項69に記載の微小球。 - か焼カオリンから形成される、
請求項69に記載の微小球。 - カーボンナノチューブを製造するための装置であって、
中に粒子の床を収容するように適合された第1の容器と、
炭素源材料からカーボンナノチューブを形成するための触媒有効金属を含有する供給原料の源であって、前記第1の容器内の前記粒子の床を通して前記供給原料を流して前記触媒有効金属を含有する供給原料を前記粒子上に堆積させるために、前記第1の容器と供給関係で接合された供給原料の源と、
前記第1の容器と供給関係で配列された酸化剤の源であって、第1の粒子の床を通る供給原料の流れの終了後に、前記第1の粒子の床を通して酸化剤を流し、前記供給原料をバーンオフして、その表面上に触媒有効金属を有する粒子を前記第1の容器内にもたらすように適合された酸化剤の源と、
その表面上に触媒有効金属を含有する粒子の床を収容するように適合された第2の容器であって、前記第1の容器と流体流れ関係で結合され、かつ、供給原料の流れを含む前記第1の容器からの流体を受けて、前記第2の容器内の前記粒子の床と接触させ、その表面上でカーボンナノチューブを成長させるように適合された第2の容器と
を含む装置。 - 前記第1の容器が、それと作動的に結合されたヒータを有する、
請求項73に記載の装置。 - 前記粒子の床が、微小球粒子を含む、
請求項73に記載の装置。 - 前記供給原料の源が、中にポンプおよびバルブを有する供給導管によって、前記第1の容器と供給関係で接合される、
請求項73に記載の装置。 - 前記酸化剤の源が、中にコンプレッサおよびバルブを有する酸化剤供給導管によって、前記第1の容器と供給関係で接合される、
請求項73に記載の装置。 - 前記第2の容器が、前記第1の容器を通り、その後、前記第2の容器を通る、前記供給原料の源への供給原料の循環のため、前記供給原料の源と結合される、
請求項73に記載の装置。 - 前記第2の容器が、サイクロンおよびコンデンサと結合された導管によって、前記供給原料の源と結合される、
請求項78に記載の装置。 - 流動化媒体で前記第2の粒子の床を流動化して、その表面上に成長した前記カーボンナノチューブを粒子から離脱させるように適合されるような、
請求項73に記載の装置。 - 前記流動化媒体中の前記離脱されたカーボンナノチューブを受け、前記流動化媒体から前記カーボンナノチューブを分離して、生成物として、分離されたカーボンナノチューブをもたらすように適合されたサイクロンを含む、
請求項80に記載の装置。 - 前記第2の容器への前記流動化媒体の流れのために適合された流動化媒体源をさらに含む、
請求項81に記載の装置。 - 前記流動化媒体が、流量制御バルブおよび流動化媒体コンプレッサと結合された流動化媒体供給導管によって、前記第2の容器に供給関係で接合される、
請求項82に記載の装置。 - 前記分離されたカーボンナノチューブをパッケージングすることをさらに含む、
請求項81に記載の装置。 - カーボンナノチューブを製造するための方法であって、
基材を、触媒有効金属を含有する炭化水素質供給原料と接触させて、その基材上に前記供給原料を堆積させる工程と、
前記基材上に堆積された前記供給原料を酸化して、その炭化水素質成分および炭素質成分を前記基材から除去するが、その基材上に前記触媒有効金属を保持する工程と、
その表面上に保持された触媒有効金属を有する前記基材を炭素源材料と接触させて、カーボンナノチューブを前記基材上に成長させる工程と
を含む方法。 - 前記炭素源材料が、前記炭化水素質供給原料と同じ材料、または中により少ない量の触媒有効金属を有する前記同じ材料を含む、
請求項85に記載の方法。 - カーボンナノチューブを製造する方法であって、
基材であって、前記基材上のカーボンナノチューブ成長に触媒的に有効である金属を含む基材を提供する工程と、
十分な時間かつ十分な条件下で、前記触媒有効金属含有基材を炭素源材料と接触させて、カーボンナノチューブを前記基材上に成長させる工程と、
前記基材から前記カーボンナノチューブを回収する工程と
を含む方法。 - 前記基材が、使用済み流動接触分解触媒を含む、
請求項87に記載の方法。 - 前記金属が、ニッケルを含む、
請求項87に記載の方法。 - 前記回収工程が、前記基材から前記カーボンナノチューブを機械的に剪断する工程を含む、
請求項87に記載の方法。 - 前記回収工程が、前記基材から前記カーボンナノチューブを剥離するのに有効である前記基材へのエネルギー衝突を含む、
請求項87に記載の方法。 - 前記基材から前記カーボンナノチューブを回収した後、前記炭素源材料と接触させるために前記基材をリサイクルする工程をさらに含む、
請求項87に記載の方法。 - その細孔内に単層カーボンナノチューブを有する多孔性材料を含む、複合体。
- 前記多孔性材料が、炭素を含む、
請求項93に記載の複合体。 - 前記単層カーボンナノチューブが、主に3から10オングストロームの範囲内である直径を有する、
請求項93に記載の複合体。 - 前記単層カーボンナノチューブが、主に6から9オングストロームの範囲内である直径を有する、
請求項93に記載の複合体。 - その細孔内に単層カーボンナノチューブを有する多孔性材料を含む複合体と、前記複合体からの流体の脱着を行う分配条件下で、前記複合体から流体を排出するように適合されたディスペンサとを含む、流体貯蔵システム。
- 前記複合体が、不連続形態であり、その細孔内に単層カーボンナノチューブを有する前記多孔性材料の床を規定する、
請求項97に記載の流体貯蔵システム。 - その細孔内に単層カーボンナノチューブを有する前記多孔性材料の床が容器内に配置され、前記ディスペンサが前記容器に結合される、
請求項98に記載の流体貯蔵システム。 - 前記ディスペンサが、流体使用装置に接合された流れ回路に結合される、
請求項99に記載の流体貯蔵システム。 - 前記流体使用装置が、燃焼機関および燃料電池からなる群から選択される装置を含む、
請求項100に記載の流体貯蔵システム。 - 前記複合体が、流体を含有する、
請求項97に記載の流体貯蔵システム。 - 前記多孔性材料が、炭素を含む、
請求項97に記載の流体貯蔵システム。 - 前記単層カーボンナノチューブが、主に3から10オングストロームの範囲内である直径を有する、
請求項97に記載の流体貯蔵システム。 - 前記単層カーボンナノチューブが、主に6から9オングストロームの範囲内である直径を有する、
請求項97に記載の流体貯蔵システム。 - 流体使用ユニットに結合されるような、
請求項97に記載の流体貯蔵システム。 - 複合体材料を製造する方法であって、多孔性材料の細孔内に単層カーボンナノチューブを成長させる工程を含む方法。
- 前記多孔性材料が、多孔性炭素を含む、
請求項107に記載の方法。 - 流体を可逆的に貯蔵する方法であって、前記流体を、その細孔内に単層カーボンナノチューブを有する多孔性材料を含む複合体と接触させ、前記流体が、前記複合体によって取込まれ、前記複合体からの前記流体の脱着を伴う分配条件下で、前記複合体から放出可能である工程を含む方法。
- 分配条件下で、前記複合体から流体を分配する工程を含む、
請求項109に記載の方法。 - 前記分配条件が、前記複合体での圧力に対する分配位置での減圧を確立して、前記複合体からの流体の圧力媒介分配を行うことを含む、
請求項110に記載の方法。 - 前記複合体から分配された前記流体の使用をさらに含む、
請求項110に記載の方法。 - 単層ナノチューブ/活性炭複合体を形成する方法であって、多孔性活性炭に触媒前駆体を含浸させる工程と、前記触媒前駆体を還元して、前記活性炭の細孔内に活性触媒を形成する工程と、前記活性炭の細孔内に単層カーボンナノチューブを触媒成長させる工程と
を含む方法。 - 前記複合体を処理して、その中の前記カーボンナノチューブを開く工程をさらに含む、
請求項113に記載の方法。 - 単層ナノチューブ複合体を形成する方法であって、多孔性基材に触媒前駆体を含浸させる工程と、前記触媒前駆体を還元して、前記基材の細孔内に活性触媒を形成する工程と、前記多孔性基材の細孔内に単層カーボンナノチューブを触媒成長させる工程と
を含む方法。 - 前記触媒成長工程が、前記活性触媒上の炭素含有分子の分解を含む、
請求項115に記載の方法。 - 前記炭素含有分子がメタンを含み、前記活性触媒が鉄を含む、
請求項116に記載の方法。 - 前記炭素含有分子が一酸化炭素を含み、前記活性触媒がモリブデンを含む、
請求項116に記載の方法。 - 前記炭素含有分子が一酸化炭素を含み、前記活性触媒がモリブデンを含む、
請求項116に記載の方法。 - 前記活性触媒が、アルミナとモリブデンとを含む、
請求項115に記載の方法。 - 前記活性触媒が、アルミナと鉄とモリブデンとを含む、
請求項115に記載の方法。 - 前記炭素含有分子が、エチレンを含む、
請求項116に記載の方法。 - 前記単層カーボンナノチューブを触媒成長させる工程が、ナノチューブバンドルを形成する工程を含む、
請求項115に記載の方法。 - 前記バンドルが、5オングストロームから30オングストロームの範囲内の直径を有する、
請求項123に記載の方法。 - 多孔性材料の細孔内に単層ナノチューブを形成する方法であって、
(a)金属触媒前駆体を溶媒に溶解して、前駆体溶液を形成する工程と、
(b)前記多孔性材料を前記前駆体溶液と接触させて、前記前駆体溶液を前記多孔性材料の細孔に導入する工程と、
(c)前記多孔性材料を乾燥させて、前記細孔から溶媒を除去する工程と、
(d)前記多孔性材料の細孔内の前記金属触媒を還元して、活性金属触媒形態にする工程と、
(e)十分な温度でかつ十分な時間、前記多孔性材料を炭素源蒸気と接触させて、前記多孔性材料の細孔内に単層ナノチューブを触媒形成する工程と
を含む方法。 - 前記金属触媒前駆体が、ビス(アセチルアセトナト)−ジオキソモリブデン(VI)および硝酸第二鉄の1つを含む、
請求項125に記載の方法。 - 前記金属触媒が、水素中または不活性雰囲気中の加熱によって還元される、
請求項125に記載の方法。 - その細孔内に単層ナノチューブを含有する前記多孔性材料を処理して、それから残留活性触媒を除去し、前記単層ナノチューブの端部を開く工程をさらに含む、
請求項125に記載の方法。 - 前記多孔性材料が、活性炭、ケイ素、シリカ、ガラス、およびセラミックスからなる群から選択される材料を含む、
請求項125に記載の方法。 - 前記多孔性材料が、活性炭を含む、
請求項125に記載の方法。 - 前記活性触媒が、鉄、ニッケル、コバルト、およびモリブデン、ならびに上記の2つ以上を含む組合せからなる群から選択される金属を含む、
請求項125に記載の方法。 - 前記活性触媒が、モリブデンおよび鉄の少なくとも1つを含む、
請求項125に記載の方法。 - 前記活性触媒が、活性触媒粒子を含む、
請求項125に記載の方法。 - 前記活性触媒粒子が、3ナノメートル以下の直径を有する粒子を含む、
請求項133に記載の方法。
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