JPH07257916A - フラーレン類の製造方法および装置 - Google Patents
フラーレン類の製造方法および装置Info
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- JPH07257916A JPH07257916A JP6075341A JP7534194A JPH07257916A JP H07257916 A JPH07257916 A JP H07257916A JP 6075341 A JP6075341 A JP 6075341A JP 7534194 A JP7534194 A JP 7534194A JP H07257916 A JPH07257916 A JP H07257916A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 Ｃ60、Ｃ70等のフラーレン類を効率よく生成
することができる製造方法と装置を提供する。 【構成】 (1) カーボン源となる炭素質電極棒間に直流
アークを発生させて高温気化させた炭素蒸気を冷却再凝
固させる際、炭素質電極棒相互の極性を２〜240秒の時
間範囲で切り換えながら直流アーク放電させるフラーレ
ン類の製造方法。 (2) 加熱チャンバー１の内部に、炭素質電極棒４，５の
対極を先端部に放電ギャップを設けて対向装着してなる
構造において、前記炭素質電極棒の周囲を被包するよう
に水冷蛇管６を巻設した回収用円筒７を設置し、かつ各
炭素質電極棒を極性切換スイッチング装置10を介して直
流電源11と接続してなる構造の装置。
することができる製造方法と装置を提供する。 【構成】 (1) カーボン源となる炭素質電極棒間に直流
アークを発生させて高温気化させた炭素蒸気を冷却再凝
固させる際、炭素質電極棒相互の極性を２〜240秒の時
間範囲で切り換えながら直流アーク放電させるフラーレ
ン類の製造方法。 (2) 加熱チャンバー１の内部に、炭素質電極棒４，５の
対極を先端部に放電ギャップを設けて対向装着してなる
構造において、前記炭素質電極棒の周囲を被包するよう
に水冷蛇管６を巻設した回収用円筒７を設置し、かつ各
炭素質電極棒を極性切換スイッチング装置10を介して直
流電源11と接続してなる構造の装置。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、Ｃ60、Ｃ70、Ｃ76、Ｃ
78等の物性を有するフラーレン類を効率よく製造するた
めの方法および装置に関する。
78等の物性を有するフラーレン類を効率よく製造するた
めの方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】フラーレンは、炭素原子が数十個集合し
た性状の炭素分子（カーボンクラスター）を指し、現
在、Ｃ60、Ｃ70、Ｃ76、Ｃ78などの物質が知られてい
る。このフラーレンは、１９８５年にクロト(Kuroto)と
スモーリー(Smalley) らによって炭素により構成された
サッカーボール状のクラスター分子の存在が実験的に確
認され、次いで１９９０年にクレッチマー(Kratschmer)
とハフマン(Huffman) らによりＣ60、Ｃ70の合成が発表
されて以来、黒鉛およびダイヤモンドに次ぐ第３の新規
な炭素物質として注目を集めている。分子構造が解明さ
れた当初は固体潤滑剤や触媒への応用が考えられていた
が、その後Ｃ60の結晶層間に微量のカリウムをドープす
ると超電導体（Tc＝18K)になることが実証され、用途面
での期待が一層高まっている。
た性状の炭素分子（カーボンクラスター）を指し、現
在、Ｃ60、Ｃ70、Ｃ76、Ｃ78などの物質が知られてい
る。このフラーレンは、１９８５年にクロト(Kuroto)と
スモーリー(Smalley) らによって炭素により構成された
サッカーボール状のクラスター分子の存在が実験的に確
認され、次いで１９９０年にクレッチマー(Kratschmer)
とハフマン(Huffman) らによりＣ60、Ｃ70の合成が発表
されて以来、黒鉛およびダイヤモンドに次ぐ第３の新規
な炭素物質として注目を集めている。分子構造が解明さ
れた当初は固体潤滑剤や触媒への応用が考えられていた
が、その後Ｃ60の結晶層間に微量のカリウムをドープす
ると超電導体（Tc＝18K)になることが実証され、用途面
での期待が一層高まっている。
【０００３】フラーレン類は、高温で気化させた炭素蒸
気を冷却再凝固する方法により生成されるが、炭素を蒸
発させる加熱手段として、燃焼法、抵抗加熱法、レーザ
ー加熱法、アーク放電法などが試みられている。このう
ち、燃焼法は減圧下でベンゼンを燃焼源として酸素およ
びアルゴン雰囲気下で燃焼させたり、内燃機関（化学工
業、2/25,1992)を用いて加熱する方法、抵抗加熱法は炭
素棒に通電して抵抗発熱する方法、そしてレーザー加熱
法は黒鉛板に高エネルギーのレーザー光を照射させる方
法である。アーク放電法は前記したクレッチマー(Krats
chmer)等により大量合成法として報告(Nature,347,354,
1990) された方法で、５０〜２００TorrのＨｅ雰囲気容
器内で陽極・陰極となる一対の黒鉛電極間にアーク放電
させて炭素を蒸発させることによりフラーレン類を含む
スート粉末として回収する方法である。
気を冷却再凝固する方法により生成されるが、炭素を蒸
発させる加熱手段として、燃焼法、抵抗加熱法、レーザ
ー加熱法、アーク放電法などが試みられている。このう
ち、燃焼法は減圧下でベンゼンを燃焼源として酸素およ
びアルゴン雰囲気下で燃焼させたり、内燃機関（化学工
業、2/25,1992)を用いて加熱する方法、抵抗加熱法は炭
素棒に通電して抵抗発熱する方法、そしてレーザー加熱
法は黒鉛板に高エネルギーのレーザー光を照射させる方
法である。アーク放電法は前記したクレッチマー(Krats
chmer)等により大量合成法として報告(Nature,347,354,
1990) された方法で、５０〜２００TorrのＨｅ雰囲気容
器内で陽極・陰極となる一対の黒鉛電極間にアーク放電
させて炭素を蒸発させることによりフラーレン類を含む
スート粉末として回収する方法である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記方法のうちでは、
アーク放電法、とくに安定な直流アーク放電を用いて炭
素蒸気を気化させるプロセスが工業的に有利であるが、
従来技術では炭素蒸発量が高い割にはフラーレンの生成
効率が低く、また経時的に陽極炭素質電極棒からの炭素
蒸発速度が減退する現象があった。
アーク放電法、とくに安定な直流アーク放電を用いて炭
素蒸気を気化させるプロセスが工業的に有利であるが、
従来技術では炭素蒸発量が高い割にはフラーレンの生成
効率が低く、また経時的に陽極炭素質電極棒からの炭素
蒸発速度が減退する現象があった。
【０００５】本発明者は、この現象について究明したと
ころ、直流アーク放電において陽極炭素質電極棒から気
化した炭素蒸気はその一部が陰極炭素質電極棒の上に炭
素塊として析出・堆積し、これが原因でフラーレンの生
成が阻害されるとともに、経時的に陽極炭素質電極棒か
らの炭素の蒸発速度を低下させることが解明された。こ
のため、一定時間ごとに陰極炭素質電極棒に析出・堆積
した炭素塊を除去するか、陰極炭素質電極棒を新たに交
換しない限り、長時間に亘り効率よくフラーレンの生成
させることが不可能となる。
ころ、直流アーク放電において陽極炭素質電極棒から気
化した炭素蒸気はその一部が陰極炭素質電極棒の上に炭
素塊として析出・堆積し、これが原因でフラーレンの生
成が阻害されるとともに、経時的に陽極炭素質電極棒か
らの炭素の蒸発速度を低下させることが解明された。こ
のため、一定時間ごとに陰極炭素質電極棒に析出・堆積
した炭素塊を除去するか、陰極炭素質電極棒を新たに交
換しない限り、長時間に亘り効率よくフラーレンの生成
させることが不可能となる。
【０００６】かかる陰極炭素質電極棒に対する炭素塊の
析出・堆積現象は、アーク放電を交流電流により発生さ
せることにより低減させることができるが、交流アーク
放電では直流アーク放電に比べて単位電力当たりの炭素
蒸発量が低くなるほか、生成したスート中に含有するフ
ラーレン類の含有率が著しく少なくなって工業的な生産
手段としては不適となる。
析出・堆積現象は、アーク放電を交流電流により発生さ
せることにより低減させることができるが、交流アーク
放電では直流アーク放電に比べて単位電力当たりの炭素
蒸発量が低くなるほか、生成したスート中に含有するフ
ラーレン類の含有率が著しく少なくなって工業的な生産
手段としては不適となる。
【０００７】本発明は、直流アーク法を適用する際に障
害となる上記の課題を解決するためになされたもので、
常に効率よくフラーレン類を生成することができる直流
アーク法によるフラーレン類の製造方法および製造装置
の提供を目的とする。
害となる上記の課題を解決するためになされたもので、
常に効率よくフラーレン類を生成することができる直流
アーク法によるフラーレン類の製造方法および製造装置
の提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明によるフラーレン類の製造方法は、カーボン
源となる炭素質電極棒間に直流アークを発生させて高温
気化させた炭素蒸気を冷却再凝固させてフラーレン類を
回収する方法において、炭素質電極棒相互の極性を一定
時間毎に連続的に切り換えながらアーク放電させること
を構成上の特徴とする。
めの本発明によるフラーレン類の製造方法は、カーボン
源となる炭素質電極棒間に直流アークを発生させて高温
気化させた炭素蒸気を冷却再凝固させてフラーレン類を
回収する方法において、炭素質電極棒相互の極性を一定
時間毎に連続的に切り換えながらアーク放電させること
を構成上の特徴とする。
【０００９】従来技術においては、直流アーク放電させ
る対極の炭素質電極棒はそれぞれ陽極および陰極に固定
されており、炭素蒸気は専ら陽極炭素質電極棒から気化
させる機構が採られていたが、本発明においては定時的
な極性切り換えによって両極の炭素質電極棒が相互にカ
ーボン源となる点に機能的特徴がある。したがって、対
極とする炭素質電極棒はいずれも炭素蒸気が発生し易い
同一の炭素質材料で構成することが好ましい態様とな
る。
る対極の炭素質電極棒はそれぞれ陽極および陰極に固定
されており、炭素蒸気は専ら陽極炭素質電極棒から気化
させる機構が採られていたが、本発明においては定時的
な極性切り換えによって両極の炭素質電極棒が相互にカ
ーボン源となる点に機能的特徴がある。したがって、対
極とする炭素質電極棒はいずれも炭素蒸気が発生し易い
同一の炭素質材料で構成することが好ましい態様とな
る。
【００１０】好適な炭素質電極棒は、黒鉛化度の発達し
た黒鉛材料により構成される。例えば、Ｘ線回折により
求めた (002)面の面間隔(d002)が３．３７１オングスト
ローム以下で、Ｃ軸方向の結晶子の大きさ(Lc)が２９０
オングストローム以上の結晶性状を有し、電気抵抗率が
１２５０μΩcm以下の特性を備える黒鉛材料がカーボン
源として最適で、該黒鉛材料から形成した炭素質電極棒
を用いることによりフラーレン含有率の高いスートを得
ることができる。
た黒鉛材料により構成される。例えば、Ｘ線回折により
求めた (002)面の面間隔(d002)が３．３７１オングスト
ローム以下で、Ｃ軸方向の結晶子の大きさ(Lc)が２９０
オングストローム以上の結晶性状を有し、電気抵抗率が
１２５０μΩcm以下の特性を備える黒鉛材料がカーボン
源として最適で、該黒鉛材料から形成した炭素質電極棒
を用いることによりフラーレン含有率の高いスートを得
ることができる。
【００１１】フラーレン類は、カーボン源となる炭素質
電極棒間に直流アークを発生させて高温気化した炭素蒸
気を冷却再凝固することにより含有スートとして回収さ
れるが、アーク放電過程を通じて炭素質電極棒相互の極
性（＋−）を一定時間毎に連続的に切り換えながら操作
することが重要な要件となる。極性の切り換えは、２〜
２４０秒の時間範囲でおこなうことが好適である。この
極性切り換え時間が２秒未満では炭素蒸発量が低下し
て、単位時間内に得られるフラーレン含有スート量およ
びフラーレン類の生成量が低下し、他方、切り換え時間
が２４０秒を上廻る場合にも同様に炭素蒸発量が減少す
るほか、徐々に陰極時の炭素質電極棒に炭素塊が析出・
堆積して単位時間内に得られるフラーレン含有スート量
およびフラーレン類の生成量が低下する。より好ましい
極性切り換え時間の範囲は、１０〜６０秒である。
電極棒間に直流アークを発生させて高温気化した炭素蒸
気を冷却再凝固することにより含有スートとして回収さ
れるが、アーク放電過程を通じて炭素質電極棒相互の極
性（＋−）を一定時間毎に連続的に切り換えながら操作
することが重要な要件となる。極性の切り換えは、２〜
２４０秒の時間範囲でおこなうことが好適である。この
極性切り換え時間が２秒未満では炭素蒸発量が低下し
て、単位時間内に得られるフラーレン含有スート量およ
びフラーレン類の生成量が低下し、他方、切り換え時間
が２４０秒を上廻る場合にも同様に炭素蒸発量が減少す
るほか、徐々に陰極時の炭素質電極棒に炭素塊が析出・
堆積して単位時間内に得られるフラーレン含有スート量
およびフラーレン類の生成量が低下する。より好ましい
極性切り換え時間の範囲は、１０〜６０秒である。
【００１２】直流アーク放電により陽極になった炭素質
電極棒から交互に生成する炭素蒸気は冷却再凝固されて
フラーレン含有スートとして回収され、ついで例えばベ
ンゼンのような有機溶媒を用いて抽出処理することによ
りフラーレン類として分離される。
電極棒から交互に生成する炭素蒸気は冷却再凝固されて
フラーレン含有スートとして回収され、ついで例えばベ
ンゼンのような有機溶媒を用いて抽出処理することによ
りフラーレン類として分離される。
【００１３】上記の製造方法に用いる本発明の製造装置
は、真空排気管とヘリウムガス導入管を備えた加熱チャ
ンバーの内部に、炭素質電極棒の対極を先端部に放電ギ
ャップを設けた状態で対向装着してなる構造において、
前記炭素質電極棒の周囲を被包するように外周面に水冷
蛇管を巻設した回収用円筒を設置し、かつ各炭素質電極
棒を極性切換用スイッチング装置を介して直流電源と接
続してなる構造を特徴としている。
は、真空排気管とヘリウムガス導入管を備えた加熱チャ
ンバーの内部に、炭素質電極棒の対極を先端部に放電ギ
ャップを設けた状態で対向装着してなる構造において、
前記炭素質電極棒の周囲を被包するように外周面に水冷
蛇管を巻設した回収用円筒を設置し、かつ各炭素質電極
棒を極性切換用スイッチング装置を介して直流電源と接
続してなる構造を特徴としている。
【００１４】図１は本発明の製造装置を示した断面図
で、１は下部に系外の真空ポンプに連通する真空排気管
２と図示しないヘリウムボンベに連結するヘリウムガス
導入管３を備えた加熱チャンバー、４および５は前記加
熱チャンバー１の内部に所定の放電ギャップを置いて対
向装着された炭素質電極棒である。該炭素質電極棒４、
５の周囲にはその外周面を被包する状態に水冷蛇管６を
巻設した銅製の回収用円筒７が設置されており、炭素質
電極棒４、５は調整用保持部材８および９の基端部から
切換スイッチング装置１０を介して直流電源１１に導線
接続している。
で、１は下部に系外の真空ポンプに連通する真空排気管
２と図示しないヘリウムボンベに連結するヘリウムガス
導入管３を備えた加熱チャンバー、４および５は前記加
熱チャンバー１の内部に所定の放電ギャップを置いて対
向装着された炭素質電極棒である。該炭素質電極棒４、
５の周囲にはその外周面を被包する状態に水冷蛇管６を
巻設した銅製の回収用円筒７が設置されており、炭素質
電極棒４、５は調整用保持部材８および９の基端部から
切換スイッチング装置１０を介して直流電源１１に導線
接続している。
【００１５】切換スイッチング装置１０は、一定時間毎
に＋極と−極とが連続的に切り換えられる回路機構を備
えるものであれば装置の構造は問われない。例えば、図
２のように−側入力端子１２および＋側入力端子１３と
出力端子１４、１５との間に、パソコン１６と入出力イ
ンターフェース１７に接続する電流切換用のコントロー
ル回路を組み込んだ装置を用いることができる。
に＋極と−極とが連続的に切り換えられる回路機構を備
えるものであれば装置の構造は問われない。例えば、図
２のように−側入力端子１２および＋側入力端子１３と
出力端子１４、１５との間に、パソコン１６と入出力イ
ンターフェース１７に接続する電流切換用のコントロー
ル回路を組み込んだ装置を用いることができる。
【００１６】操業に際しては、切換スイッチング装置１
０を作動させた状態で直流電源１１から通電し、炭素質
電極棒４、５の間に一定時間毎に極性が切り換わる状態
で直流アーク放電を発生させる。したがって、炭素蒸気
は極性が変わるたびに陽極側の炭素質電極棒から交互に
気化する。気化した炭素蒸気は水冷された回収用円筒７
の内面で再凝固しスートとして徐々に堆積する。アーク
放電終了後、回収用円筒７からフラーレンを含むスート
を回収し、これをソックスレー抽出器を用いてベンセン
抽出したのちベンゼンを蒸発させてフラーレン類を得
る。
０を作動させた状態で直流電源１１から通電し、炭素質
電極棒４、５の間に一定時間毎に極性が切り換わる状態
で直流アーク放電を発生させる。したがって、炭素蒸気
は極性が変わるたびに陽極側の炭素質電極棒から交互に
気化する。気化した炭素蒸気は水冷された回収用円筒７
の内面で再凝固しスートとして徐々に堆積する。アーク
放電終了後、回収用円筒７からフラーレンを含むスート
を回収し、これをソックスレー抽出器を用いてベンセン
抽出したのちベンゼンを蒸発させてフラーレン類を得
る。
【００１７】
【作用】本発明によれば、対極となる炭素質電極棒相互
の極性（＋−）を一定時間毎（好適時間範囲：２〜２４
０秒）に連続的に切り換えながら直流アークを発生させ
るから、アーク放電により生じる炭素蒸気は極性が変わ
る毎に陽極側の炭素質電極棒から交互に気化する。この
切り換え機構により、陰極側に切り換えた際の短時間内
に炭素質電極棒に析出する炭素塊は陽極に切り換わった
際にカーボン源となって気化し、該相互作用は操作終了
時まで継続する。このため、極性を固定する場合に起き
る陰極炭素電極棒の表面に炭素塊が析出・堆積してフラ
ーレンの生成効率を低下させる現象は解消され、長時間
に亘り安定かつ効率的にフラーレン類を製造することが
可能となる。
の極性（＋−）を一定時間毎（好適時間範囲：２〜２４
０秒）に連続的に切り換えながら直流アークを発生させ
るから、アーク放電により生じる炭素蒸気は極性が変わ
る毎に陽極側の炭素質電極棒から交互に気化する。この
切り換え機構により、陰極側に切り換えた際の短時間内
に炭素質電極棒に析出する炭素塊は陽極に切り換わった
際にカーボン源となって気化し、該相互作用は操作終了
時まで継続する。このため、極性を固定する場合に起き
る陰極炭素電極棒の表面に炭素塊が析出・堆積してフラ
ーレンの生成効率を低下させる現象は解消され、長時間
に亘り安定かつ効率的にフラーレン類を製造することが
可能となる。
【００１８】
【実施例】次に、本発明の実施例を比較例と対比しなが
ら具体的に説明する。
ら具体的に説明する。
【００１９】実施例１〜９、比較例１〜４ 下部に真空ポンプに連通する真空排気管２とヘリウムボ
ンベと連結するヘリウムガス導入管３を備えた加熱チャ
ンバー１の内部に、切換スイッチング装置１０を介して
直流電源１１に接続する炭素質電極棒４、５を先端部に
放電ギャップを設けてセットし、該炭素質電極棒の周囲
を被包する状態に外周面に水冷蛇管６を巻設した銅製の
回収用円筒７を設置した図１に示す製造装置を設置し
た。炭素質電極棒４、５としては、Ｘ線回折により求め
た (002)面の面間隔(d002)が３．３６８オングストロー
ム、Ｃ軸方向の結晶子の大きさ(Lc)が３５０オングスト
ロームの結晶性状を有し、電気抵抗率が１２００μΩcm
の特性を備える黒鉛材料から形成した直径８mmの円柱を
用い、電極間ギャップ１〜２mm、放電電流１１０〜１２
０Ａ、チャンバー内のヘリウム圧力９８〜１０２Torrの
条件により、極性の切り換え時間を変えて３０分間直流
アーク放電を継続した。
ンベと連結するヘリウムガス導入管３を備えた加熱チャ
ンバー１の内部に、切換スイッチング装置１０を介して
直流電源１１に接続する炭素質電極棒４、５を先端部に
放電ギャップを設けてセットし、該炭素質電極棒の周囲
を被包する状態に外周面に水冷蛇管６を巻設した銅製の
回収用円筒７を設置した図１に示す製造装置を設置し
た。炭素質電極棒４、５としては、Ｘ線回折により求め
た (002)面の面間隔(d002)が３．３６８オングストロー
ム、Ｃ軸方向の結晶子の大きさ(Lc)が３５０オングスト
ロームの結晶性状を有し、電気抵抗率が１２００μΩcm
の特性を備える黒鉛材料から形成した直径８mmの円柱を
用い、電極間ギャップ１〜２mm、放電電流１１０〜１２
０Ａ、チャンバー内のヘリウム圧力９８〜１０２Torrの
条件により、極性の切り換え時間を変えて３０分間直流
アーク放電を継続した。
【００２０】アーク放電終了後に回収用円筒７からフラ
ーレンを含むスートを回収し、これをソックスレー抽出
器を用いてベンセン抽出したのちベンゼンを蒸発させて
フラーレン類を得た。各例における炭素蒸発量、得られ
たスート回収率（蒸発炭素重量に対する比率）およびス
ート中に含まれるカーボンクラスター含有率を測定し、
極性切換時間その他の変動条件と対比させて表１に示し
た。
ーレンを含むスートを回収し、これをソックスレー抽出
器を用いてベンセン抽出したのちベンゼンを蒸発させて
フラーレン類を得た。各例における炭素蒸発量、得られ
たスート回収率（蒸発炭素重量に対する比率）およびス
ート中に含まれるカーボンクラスター含有率を測定し、
極性切換時間その他の変動条件と対比させて表１に示し
た。
【００２１】比較例５ 直流電源を交流電源に代えたほかは、実施例と同一の製
造装置および条件により交流アーク放電によりフラーレ
ン類を製造した。交流電流の周波数は、５０Hzとした。
この場合の炭素蒸発量、得られたスート回収率（蒸発炭
素重量に対する比率）およびスート中に含まれるカーボ
ンクラスター含有率を測定し、結果を表１に併載した。
造装置および条件により交流アーク放電によりフラーレ
ン類を製造した。交流電流の周波数は、５０Hzとした。
この場合の炭素蒸発量、得られたスート回収率（蒸発炭
素重量に対する比率）およびスート中に含まれるカーボ
ンクラスター含有率を測定し、結果を表１に併載した。
【００２２】
【表１】
【００２３】表１の結果から、炭素質電極棒の極性を２
〜２４０秒の時間範囲で切り換えながら直流アーク放電
をおこなった実施例においては、比較例に比べて相対的
に炭素蒸発量、スート回収率が高く、フラーレン生成量
が大幅に向上していることが認められた。これに対し、
従来技術と同様に極性を固定した比較例１ではスート回
収率が低く、フラーレン生成量も少ない。また、極性切
り換え時間が本発明の要件を外れる比較例２〜４では、
炭素蒸発量、フラーレン生成量が共に少なく、生成効率
が悪い結果を示した。
〜２４０秒の時間範囲で切り換えながら直流アーク放電
をおこなった実施例においては、比較例に比べて相対的
に炭素蒸発量、スート回収率が高く、フラーレン生成量
が大幅に向上していることが認められた。これに対し、
従来技術と同様に極性を固定した比較例１ではスート回
収率が低く、フラーレン生成量も少ない。また、極性切
り換え時間が本発明の要件を外れる比較例２〜４では、
炭素蒸発量、フラーレン生成量が共に少なく、生成効率
が悪い結果を示した。
【００２４】
【発明の効果】以上のとおり、本発明の製造方法および
製造装置を用いれば、炭素質電極棒相互の極性を一定時
間範囲で切り換えながら連続的に直流アーク放電させる
ことにより、長時間安定して効率よくフラーレン類を製
造することが可能となる。したがって、Ｃ60、Ｃ70、Ｃ
76、Ｃ78等のフラーレン類およびこれらフラーレン類を
含むスートを工業的に製造する手段として極めて有用で
ある。
製造装置を用いれば、炭素質電極棒相互の極性を一定時
間範囲で切り換えながら連続的に直流アーク放電させる
ことにより、長時間安定して効率よくフラーレン類を製
造することが可能となる。したがって、Ｃ60、Ｃ70、Ｃ
76、Ｃ78等のフラーレン類およびこれらフラーレン類を
含むスートを工業的に製造する手段として極めて有用で
ある。
【図１】本発明に係るフラーレンの製造生成装置を示し
た断面図である。
た断面図である。
【図２】極性切り換えに使用する切換スイッチング装置
を例示した回路説明図である。
を例示した回路説明図である。
１ 加熱チャンバー ２ 真空排気管 ３ ヘリウムガス導入管 ４ 炭素質電極棒 ５ 炭素質電極棒 ６ 水冷蛇管 ７ 回収用円筒 ８ 調整用保持部材 ９ 調製用保持部材 10 切換スイッチング装置 11 直流電源 12 −側入力端子 13 ＋側入力端子 14 出力端子 15 出力端子 16 パソコン 17 入出力インターフェース
Claims (3)
- 【請求項１】 カーボン源となる炭素質電極棒間に直流
アークを発生させて高温気化させた炭素蒸気を冷却再凝
固させてフラーレン類を回収する方法において、炭素質
電極棒相互の極性を一定時間毎に連続的に切り換えなが
ら直流アーク放電させることを特徴とするフラーレン類
の製造方法。 - 【請求項２】 炭素質電極棒の極性を、２〜２４０秒の
時間範囲で切り換えながら直流アーク放電させる請求項
１記載のフラーレン類の製造方法。 - 【請求項３】 真空排気管とヘリウムガス導入管を備え
た加熱チャンバーの内部に、炭素質電極棒の対極を先端
部に放電ギャップを設けた状態で対向装着してなる構造
において、前記炭素質電極棒の周囲を被包するように外
周面に水冷蛇管を巻設した回収用円筒を設置し、かつ各
炭素質電極棒を極性切換用スイッチング装置を介して直
流電源と接続してなる構造を有するフラーレン類の製造
装置。
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| JP07534194A JP3337313B2 (ja) | 1994-03-22 | 1994-03-22 | フラーレン類の製造方法および装置 |
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| JP3337313B2 JP3337313B2 (ja) | 2002-10-21 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998012548A1 (fr) * | 1996-09-20 | 1998-03-26 | Osaka Prefecture | Detecteur de gaz |
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| CN102001645A (zh) * | 2010-12-16 | 2011-04-06 | 中国科学院高能物理研究所 | 用于制备富勒烯纳米材料的旋转电弧合成炉 |
| JP2015218082A (ja) * | 2014-05-16 | 2015-12-07 | 株式会社クラレ | 炭素クラスターの製造装置と製造方法 |
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1994
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