JP5131616B2 - カーボンファイバ製造用触媒担持基板およびカーボンファイバ製造用触媒担持基板の製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は好ましくは触媒粉体の最大径の部分が非触媒膜中に埋め込まれていることである。これは、触媒粉体が、非触媒膜中により効果的に埋め込み固定することができるからである。この最大径の部分とは触媒粉体が例えば球状であればその球の直径を通る部分である。
・図3(a)で示すように加熱雰囲気中で触媒粉体12の露出部分12aに炭化水素ガスが作用すると、この触媒粉体12の露出部分12aをカーボンファイバ16の成長核として該触媒粉体12上にカーボンファイバ16が成長することができる。この場合、触媒粉体12は、非触媒膜14中にその大半部分が強固に埋め込み固定されているので、カーボンファイバ16が成長しても触媒粉体12は非触媒膜14中に止まることができる。そのため、同一基板にカーボンファイバ16を製造する製造サイクルを例えば所定回数繰り返すような場合には、触媒粉体12を基板10上に再配置する必要が無くなり、同一基板を触媒粉体12を基板上に配置する工程を経ることなく繰り返してカーボンファイバ16の製造に用いることができる。そのため、製造工数が減って製造コストを低減することができる。
図4(a)で示すように電着溶液中に触媒担持基板10を浸漬し負電圧を印加する一方、この溶液中に酸化鉄(Fe2O3)微粒子からなる触媒粉体12を投入する。触媒粉体12をFe微粒子の形態ではなくFe2O3微粒子の形態で投入するのは、後程説明する鍍金工程で電解鍍金をする場合に触媒粉体12には鍍金されないようにFe2O3微粒子の低導電性を利用して触媒担持基板10の導電性の有る基板面10aにのみ鍍金して非触媒膜14を形成するためである。したがって、上記鍍金を無電解鍍金する場合では酸化鉄微粒子ではなく鉄微粒子を触媒粉体12として電着溶液中に投入することができる。鉄微粒子の場合、例えば、触媒担持基板10の表面に窒化チタン膜(無電解鍍金触媒膜)を設け、鉄微粒子上には成膜されにくい銅を窒化チタン膜上に非触媒膜として成膜させることができる。
次に図5(a)で示すように、触媒担持基板10を鍍金溶液に浸漬する。次いで、図5(b)で示すように触媒担持基板10上に例えばCuを電解鍍金により鍍金する。最後に図5(c)で示すようにCuが鍍金されて非触媒膜14が形成された状態となる。この電解鍍金(電気鍍金)は電流でCuイオンを触媒担持基板10の表面にて還元させることにより基板10表面に固着させて非触媒膜14を生成する鍍金である。
12 触媒粉体
14 非触媒膜
Claims (4)
- 炭素含有化合物に対して触媒作用を有する複数の触媒粉体を基板面に接した状態で付着させ、上記基板面上に担持している基板において、
上記複数の触媒粉体は分散媒に単離分散した状態で上記基板面上に電着されており、
上記基板面に鍍金により触媒作用が無い非触媒材料からなる非触媒膜が固定されていると共に、
上記複数の触媒粉体それぞれの一部が上記非触媒膜の表面上から露出して点在しており、
上記複数の触媒粉体の露出部分に炭素含有化合物を作用させることで、上記複数の触媒粉体の露出部分の上部にカーボンファイバを成長させることができる、ことを特徴とするカーボンファイバ製造用触媒担持基板。 - 上記触媒粉体が上記非触媒膜と反応していないことを特徴とする請求項1に記載のカーボンファイバ製造用触媒担持基板。
- 上記触媒粉体は、その最大径の部分が非触媒膜中に埋め込まれている、ことを特徴とする請求項1または2に記載のカーボンファイバ製造用触媒担持基板。
- 請求項1に記載のカーボンファイバ製造用触媒担持基板の製造方法において、
上記複数の触媒粉体を基板面上に互いとの間に隙間を隔てて単離した状態に電着するステップと、上記付着した触媒粉体の一部が露出する状態に基板面上に非触媒膜を鍍金するステップと、を含むことを特徴とするカーボンファイバ製造用触媒担持基板の製造方法。
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