JP2017001919A - ナノカーボンの分離方法および分離装置 - Google Patents
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Abstract
Description
NC=(1/π)・(4.326/L)2
密度以上でカーボンナノチューブランダムネットワークは電気伝導を示し、密度増加に応じて電気伝導度が増加する。
Nl=(1/rπ)・(4.326/L)2=(1/r)NC
ここで、rは金属型単層カーボンナノチューブの比率である。トランジスタとして動作させるためには、単層カーボンナノチューブの密度Nを
NC<N<(1/r)NC
で示される密度範囲内に制御する必要がある。
(第1の実施形態)
本発明の第1の実施形態について説明する。
O2 + 4H+ + 4e−(CNT) ⇔ H2O
すなわち、酸素ガスの存在により単層カーボンナノチューブに対してホール(正電荷)をドープする効果がある。しかしながら一般的にこの酸化還元電位は半導体型単層カーボンナノチューブの禁制帯内にあり、酸化還元反応に寄与する電子が存在しない。そのため、結果的に金属型単層カーボンナノチューブのみホールドープされ、ゼータ電位としては正方向にシフトする。金属型単層カーボンナノチューブ内包ミセルのゼータ電位が正の方向に大きくなると、泳動速度が大きくなり、結果的に分離効率が向上する。
(実施例1)
分散に用いる界面活性剤として、ポリオキシエチレン(100)ステアリルエーテル(商品名:Brij S100)を用いた。この界面活性剤を濃度が1wt%となる様に重水に溶解した。
(比較例1)
実施例1と同一の方法により単層カーボンナノチューブ分散液を準備した。
(実施例2)
分散に用いる界面活性剤として、ポリオキシエチレン(100)ステアリルエーテル(商品名:Brij S100)を用いた。この界面活性剤を濃度が1wt%となる様に重水に溶解した。
(比較例2)
実施例2と同一の方法により単層カーボンナノチューブ分散液を準備した。
(実施例3)
分散に用いる界面活性剤として、ポリオキシエチレン(100)ステアリルエーテル(商品名:Brij S100)を用いた。この界面活性剤を濃度が1wt%となる様に重水に溶解した。
(比較例3)
実施例2と同一の方法により単層カーボンナノチューブ分散液を準備した。
(実施例4)
単層カーボンナノチューブ分離装置を、図1に示す様に単層カーボンナノチューブ分散液2を収容する分離槽1と、分離槽内に設置した2個の電極3,4と、分離槽内に設置した酸素ガス導入部5とから構成した。
(実施例5)
図2は本実施例の単層カーボンナノチューブ分離装置を示す図である。単層カーボンナノチューブ分散液2を収容する分離槽1と、分離槽内に設置した2個の電極3,4と、分離槽内に設置した酸素ガス導入部5と、単層カーボンナノチューブ分散液を導入する導入口6と、金属型単層カーボンナノチューブを回収する回収口7と、半導体型単層カーボンナノチューブを回収する回収口8とを備えている。
2 単層カーボンナノチューブ分散液
3 陽極
4 陰極
5 酸素ガス導入部
6 導入口
7 金属型単層カーボンナノチューブを回収する回収口
8 半導体型単層カーボンナノチューブを回収する回収口
21 金属型単層カーボンナノチューブ層
22 半導体型単層カーボンナノチューブ層
23 中間層
Claims (10)
- 非イオン性界面活性剤溶液にナノカーボンが分散されたナノカーボン分散液に酸素ガスを導入する事により酸素ガス含有ナノカーボン分散液を得る工程と、前記酸素ガス含有ナノカーボン分散液に電界を印加する工程を備えることを特徴とするナノカーボン分離方法。
- 非イオン性界面活性剤溶液にナノカーボンが分散されたナノカーボン分散液に、電界を印加するとともに酸素ガスを導入することを特徴とするナノカーボン分離方法。
- 非イオン性界面活性剤溶液にナノカーボンが分散されたナノカーボン分散液に酸素ガスを導入する工程と、前記酸素ガスを導入したナノカーボン分散液に電界を印加するとともに酸素ガスを導入する工程を備えることを特徴とするナノカーボン分離方法。
- 前記ナノカーボンは単層カーボンナノチューブである請求項1から3のいずれか一項に記載のナノカーボン分離方法。
- ナノカーボン分散液を収容する分離槽と、前記分離槽内に設置した2個以上の電極と、前記分離槽内に設置した酸素ガス導入部とを備えたことを特徴とするナノカーボン分離装置。
- 前記酸素ガス導入部がガス透過性を有する材料を含む請求項5に記載のナノカーボン分離装置。
- 前記ガス透過性を有する材料がシリコーンである請求項6に記載のナノカーボン分離装置。
- 酸素ガス導入部がらせん状のシリコーンチューブである請求項7に記載のナノカーボン分離装置。
- ナノカーボン分散液を導入する導入口と、分離された金属型および半導体型ナノカーボンそれぞれを回収する回収口が分離槽に設置される請求項5から8のいずれか一項に記載のナノカーボン分離装置。
- ナノカーボン分散液を導入する導入口が分離槽の中間部に設置され、金属型ナノカーボンを回収する回収口が分離槽の上部に設置され、半導体型ナノカーボンを回収する回収口が分離槽の下部に設置された、請求項9に記載のナノカーボン分離装置。
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