JP2017100065A - 多孔質グラフェンフィルタの製造方法、これを用いて製造される多孔質グラフェンフィルタ及びこれを用いたフィルタ装置 - Google Patents
多孔質グラフェンフィルタの製造方法、これを用いて製造される多孔質グラフェンフィルタ及びこれを用いたフィルタ装置 Download PDFInfo
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Abstract
Description
210 第1試料供給装置
220 第2試料供給装置
225 試料調節装置
300 同時気化器
310 第1気化器
320 第2気化器
315 第1加熱炉
325 第2加熱炉
400 蒸着炉
500 キャリアガス供給部
700、800 多孔質グラフェンフィルタ製造装置
900 フィルタ装置
910 混合物供給装置
912 混合物提供ユニット
914 収納容器
916 排出ユニット
920 フィルタ本体
930、940 グラフェン薄膜
950 グラフェンフィルタ
960 回収ユニット
Claims (13)
- グラフェン形成のための炭素源から生成される炭素原子の堆積のあいだに、一部の炭素原子を置換源から生成される置換原子に置換することにより第1サイズを有する第1細孔が形成された第1グラフェンフィルタを形成する工程と、
グラフェン形成のための炭素源から生成される炭素原子の堆積のあいだに、一部の炭素原子を置換源から生成される置換原子で置換することにより前記グラフェンに前記第1サイズよりも大きな第2サイズを有する第2細孔が形成された第2グラフェンフィルタを形成する工程と、
前記第1及び第2グラフェンフィルタを流入口及び排出口を備えるフィルタ本体の内部に配置する工程と
を含む多孔質グラフェンフィルタの製造方法。 - 前記第1グラフェンフィルタに前記第1細孔を形成する前記置換源、及び、前記第2グラフェンフィルタに前記第2細孔を形成する前記置換源が窒素原子を含むことを特徴とする請求項1に記載の多孔質グラフェンフィルタの製造方法。
- 前記第1グラフェンフィルタを形成する工程における前記置換源の供給量は、前記第2グラフェンフィルタを形成する工程における前記置換源の供給量よりも少ないことを特徴とする請求項1に記載の多孔質グラフェンフィルタの製造方法。
- 前記炭素源が、メタン(CH4)、メタノール(CH3OH)、一酸化炭素(CO)、エタン(C2H6)、エチレン(C2H4)、エタノール(C2H5OH)、アセチレン(C2H2)、アセトン(CH3COCH3)、プロパン(C3H8)、プロピレン(C3H6)、ブタン(C4H10)、ペンタン(C5H12)、ペンテン(C5H10)、シクロペンタジエン(C5H6)、ヘキサン(C6H14)、シクロヘキサン(C6H12)、ベンゼン(C6H6)、トルエン(C7H8)及びキシレン(C8H10)からなる群より選択される少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項1に記載の多孔質グラフェンフィルタの製造方法。
- 前記置換源が、アンモニア(NH3)、ヒドラジン(N2H4)、ピリジン(C5H5N)、ピロール(C4H5N)、アセトニトリル(CH3CN)、硝酸(HNO3)、硝酸銀(AgNO3)、硝酸バリウム(Ba(NO3)2)、N,N-ジメチルホルムアミド((CH3)2NCHO)、窒化リチウム(Li3N)及び塩化シアヌル(C3Cl3N3)からなる群より選択される少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項1に記載の多孔質グラフェンフィルタの製造方法。
- 前記第1または第2グラフェンフィルタが形成されるとき、前記炭素源及び前記置換源が同時に気化されて、前記第1及び第2グラフェンフィルタが形成される蒸着炉に提供されることを特徴とする請求項1に記載の多孔質グラフェンフィルタの製造方法。
- グラフェン中の共有結合部分に結晶欠陥を有する炭素原子の一部を置換原子で置換することにより形成される第1サイズを有する第1細孔が形成されている第1グラフェンフィルタと、
グラフェン中の共有結合部分に結晶欠陥を有する炭素原子の一部を置換原子で置換することにより形成される第2サイズを有する第2細孔が形成されている第2グラフェンフィルタと、
複数の物質の混合物がフィルタ本体に導入された後に前記混合物が移動する経路上に前記第1及び第2グラフェンフィルタが固定されているフィルタ本体と
を備える多孔質グラフェンフィルタ。 - 前記第1及び第2グラフェンフィルタが、それぞれ独立して、フィルム状又は円筒状に形成されていることを特徴とする請求項7に記載の多孔質グラフェンフィルタ。
- 互いに異なるサイズを有する物質を含む所定の量の混合物を逐次供給する混合物供給装置と、
前記混合物が導入されるための流入口および側面上の少なくとも2つの排出口を備えるフィルタ本体と、前記フィルタ本体内の排出口のあいだに配置され、前記混合物に含まれている個々の物質を分離するための細孔がその中に形成されている少なくとも1つのグラフェン薄膜と、
前記排出口に連結され、前記混合物から分離された各物質を回収するための回収ユニットと
を備えるフィルタ装置。 - 前記混合物供給装置が、
前記混合物を提供するための混合物提供ユニットと、
所定量の前記混合物を受容する収納容器と、
前記収納容器から前記混合物を排出するための排出ユニットと
を備えることを特徴とする請求項9に記載のフィルタ装置。 - 前記排出ユニットが、前記収納容器に空気又は不活性ガスを供給するブローワを備えることを特徴とする請求項10に記載のフィルタ装置。
- 前記混合物供給装置、前記グラフェンフィルタ及び前記回収ユニットに結合されている電子バルブと、
前記電子バルブを制御するバルブコントローラと
を更に備えることを特徴とする請求項9に記載のフィルタ装置。 - 前記グラフェンフィルタが、
前記フィルタ本体の内部に配置されている、第1サイズを有する第1細孔が形成されている第1グラフェンフィルタと、
前記フィルタ本体の前記内部で前記第1グラフェンフィルタと対向するように配置されている、第2サイズを有する第2細孔が形成されている第2グラフェンフィルタと
を備えることを特徴とする請求項9に記載にフィルタ装置。
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