JPWO2013179622A1 - グラフェンの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
グラファイトは、炭素原子が六角形の亀の甲状に格子が平面に配列し、それらの層が積み重なった層状構造を有した物質である。
製造プロセスを、図1を用いて説明する。
磁力と印加時間の関係については、磁力が弱くなると、指数関数的にグラフェンにかかる磁力が減少する。そのため、グラフェンに発生する反磁力も小さくなり、分離するためにかかる時間は、磁力の減少とともに、指数関数的に分離時間が長くなる。よって、磁力を1テスラから2テスラにすると、3時間程度の放置で分離できる。
単層グラフェン201は、図5Bに示す分散体303の液面から1cm下部の箇所より、スポイトを用いて、分散体303を0.05ml採取し、採取した分散体303をシリコンウェハに塗布し、エタノールを蒸発させ得た。図7は、シリコンウェハ上の単層グラフェン201の分析画像を示す。
次に、単層グラフェン201、複数層グラフェン202及びグラファイト203が混在している状態から、複数層グラフェン202を分離する手法を説明する。
101 原料供給タンク
102 カッターミル
103 ジェットミル
104 粉砕ゾーン
105 エアホース
106 分級機
107 回収タンク
108 排気ダクト
109 フィルタ
200 シリコンウェハ
201 単層グラフェン
202 複数層グラフェン
203 グラファイト
301 容器
302 エタノール
303 分散体
401 磁石
601 反磁性体
1001 酸化グラフェン
Claims (12)
- グラフェンとグラファイトと溶媒とを含む容器を準備する準備工程と、
前記溶媒に磁場をかけ、前記グラフェンと前記グラファイトとを前記溶媒の中で異なる位置に位置させる磁場印加工程と、
前記溶媒から前記グラフェンを取り出す分離工程と、
からなることを特徴とするグラフェンの製造方法。 - 前記磁場印加工程において、
前記グラフェンと前記グラファイトの反磁性の強さの差により、
前記グラフェンと前記グラファイトとを前記溶媒の中で異なる位置に位置させることを特徴とする請求項1に記載のグラフェンの製造方法。 - 前記分離工程において、前記磁場の弱い部分に、前記グラフェンを位置させ、前記磁場の強い部分に、前記グラファイトを位置させることを特徴とする請求項1に記載のグラフェンの製造方法。
- 前記磁場印加工程で、前記容器下部より磁場をかけ、垂直方向に、下方から上方へ向けて、前記グラファイトと、前記グラフェンとをこの順番で分布させる請求項1に記載のグラフェンの製造方法。
- 前記分離工程では、磁場の強度と前記グラフェンまたは前記グラファイトの位置とを対応させ、前記グラフェンまたは前記グラファイトを取り出す請求項1に記載のグラフェンの製造方法。
- 前記分離工程では、前記容器のある深さのところの前記溶媒を取り出すことで、前記グラフェン、前記グラファイトのいずれかを取り出す請求項1項に記載のグラフェンの製造方法。
- 前記グラファイトは、11層以上積層されたグラフェンである請求項1に記載のグラフェンの製造方法。
- 前記磁場印加工程では、0.05テスラ以上、5テスラより小さい磁力を用いる請求項1に記載のグラフェンの製造方法。
- 前記グラフェンと前記グラファイトとを、
グラファイトを粉砕する粉砕工程によって作製することを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載のグラフェンの製造方法。 - 前記粉砕工程は、粗粉砕を行う工程と、前記粗粉砕で得られた粉末をさらに、微細粉末に粉砕する工程とからなる請求項9に記載のグラフェンの製造方法。
- 前記粗粉砕は、ジェットミルにて行う請求項10に記載のグラフェンの製造方法。
- 前記粉砕工程の後の粉砕された前記グラファイトの粉末を気流中で、分留し、前記グラフェンと前記グラファイトとを得る分留工程とさらに含む請求項9に記載のグラフェンの製造方法。
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