TWI428275B - 單層碳奈米管分散液及單層碳奈米管分散液之製法 - Google Patents

單層碳奈米管分散液及單層碳奈米管分散液之製法 Download PDF

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Description

單層碳奈米管分散液及單層碳奈米管分散液之製法
本發明係有關於一種用以得到透明導電膜之碳奈米管分散液。
近年來，由於以液晶顯示器為代表之薄型顯示元件的市場擴大，透明導電膜的需要急增。又，透明導電膜係使用於電極。又，使用於構成電阻膜方式的觸控面板之組件。又，使用於電磁波遮蔽膜用。此外，亦使用於各式各樣的用途。此種透明導電膜通常可以是InSn氧化物(ITO)等的金屬氧化物。而且，該等透明導電膜可使用邊加熱基板邊在真空中濺鍍等方法來成膜。因而，由於使用該等方法成膜必須高溫，所以耐熱性差的樹脂基板的使用受到大的限制。而且，由於成膜時必須真空環境，所以隨著基板變大，必須巨大的成膜裝置。因此，成膜成本增加。又，因為In等係稀少而取得困難。因而，就此點而言，成本亦增加。
因此，有提案揭示一種代替技術用以取代ITO。特別是有提案揭示一種藉由塗布法來設置碳奈米管。又，使用碳奈米管而成的透明導電膜具有高的評價。
但是，在碳奈米管之中，一般認為單層碳奈米管之導電性最高。但是，單層碳奈米管難以分散在溶劑中。因而欲使用塗布來構成單層碳奈米管導電膜並不簡單。因此，有提案揭示一種使用分散劑的手法。例如有提案(非專利文獻1)揭示使用十二烷基硫酸鈉。又，有提案(非專利文獻 2)揭示使用十二烷基苯磺酸鈉。又，有提案(非專利文獻1)揭示使用辛基苯酚聚乙二醇醚。又，有提案(非專利文獻2)揭示使用膽酸鈉。又，有提案(非專利文獻3)揭示使用聚乙烯基吡咯啶酮。
[非專利文獻1]M.F.Islam等人，奈米學(NANO LETTERS)2003年，第3,269卷 [非專利文獻2]T.Hertel等人，奈米學(NANO LETTERS)2005年，第2,511卷 [非專利文獻3]Michael J.O’ Connell等人，化學物理(Chemical Physics)學342(2001年)265。
但是，即便大量地使用十二烷基苯磺酸鈉(分散劑)，亦只能夠得到低濃度的單層碳奈米管分散液。例如，在非專利文獻1，雖然對溶劑使用20質量%之十二烷基苯磺酸鈉，亦只能夠得到低濃度的單層碳奈米管分散液。
使用聚乙烯基吡咯啶酮(非專利文獻3)時，雖然能夠得到高濃度的單層碳奈米管分散液，但是無法除去分散劑。因此，即便形成單層碳奈米管的膜，該單層碳奈米管膜亦無法顯現高導電性，因而，難以利用作為透明導電膜。
如此，先前技術即便大量地使用分散劑，亦無法得到低濃度的單層碳奈米管分散液。因此，無法採用棒塗布法等實用的塗布方法。
又，已成功地使用四氫呋喃、二甲基甲醯胺等的有機溶劑將單層碳奈米管分散。但是四氫呋喃毒性高。又，二 甲基甲醯胺之沸點過高。因而，使用該等溶劑並不佳，亦即，難以實用化。
因此，希望有一種使用水、醇(例如、甲醇、2－丙醇等醇)等溶劑分散而成的單層碳奈米管分散液。
但是，以往使用水(只有水)作為溶劑時，潤濕性變差、分散性變差。
因此，本發明所欲解決之課題係為解決上述問題點。
特別是提供一種能夠以簡單的塗布技術製造具有高導電性、透明性的透明導電膜之高濃度、高分散性的單層碳奈米管分散液。
為了解決前述的課題而專心研討之進行中，本發明等發現使用富勒烯(fullerene)時，即便使用水作為溶劑時，亦能夠提高單層碳奈米管的分散性。
而且，發現亦能夠以簡單的塗布手段來構成具有高導電性、透明性之透明導電膜。
本發明係基於該見識而達成。
亦即，前述課題係藉由一種單層碳奈米管分散液來解決，該單層碳奈米管分散液的特徵係含有單層碳奈米管、富勒烯(fullerene)及溶劑。
特別是藉由一種單層碳奈米管分散液來解決，該單層 碳奈米管分散液的特徵係含有單層碳奈米管、富勒烯及溶劑，其中相對於單層碳奈米管100質量份，富勒烯為10~1000質量份。
而且，係藉由一種單層碳奈米管分散液來解決，係如上述之單層碳奈米管分散液，其中富勒烯濃度為1~100000ppm。
藉由一種單層碳奈米管分散液來解決，係如上述之單層碳奈米管分散液，其中富勒烯係具有極性基。
藉由一種單層碳奈米管分散液來解決，係如上述之單層碳奈米管分散液，其中富勒烯係具有OH基。
又，藉由一種單層碳奈米管分散液來解決，係如上述之單層碳奈米管分散液，其中單層碳奈米管係經濕式氧化處理過。
特別是藉由一種單層碳奈米管分散液來解決，係如上述之單層碳奈米管分散液，其中單層碳奈米管係使其在50%以上的硝酸、或硝酸與硫酸的混酸回流24小時以上之經濕式氧化處理過的單層碳奈米管。
又，藉由一種單層碳奈米管分散液來解決，係如上述之單層碳奈米管分散液，其中單層碳奈米管係依照電弧放電法所得到之單層碳奈米管。
又，藉由一種單層碳奈米管分散液來解決，係如上述 之單層碳奈米管分散液，其中單層碳奈米管係在照射波長為532奈米的雷射所檢測出來的拉曼強度分布特性，係滿足在拉曼位移為1340±40卡鎖(kayser)的範圍於拉曼散射光強度具有第1吸收，同時在拉曼位移為1590±20卡鎖(kayser)的範圍於拉曼散射光強度具有第2吸收，且0<(該第1吸收強度)/(該第2吸收強度)≦0.03的條件之單層碳奈米管。
又，藉由一種單層碳奈米管分散液來解決，係如上述之單層碳奈米管分散液，其中單層碳奈米管係以束(bundle)狀態存在，且長度為大於1.5微米之束的數目比長度為1.5微米以下之束的數目多。
又，藉由一種單層碳奈米管分散液來解決，係如上述之單層碳奈米管分散液，其中單層碳奈米管係以束狀態存在，且該束長度不是單一長度而是具有規定分布者，而且該規定分布係在束長度每0.5微米的頻率分布之最高頻率值為大於1.5微米者。
又，藉由一種單層碳奈米管分散液來解決，係如上述之單層碳奈米管分散液，其中單層碳奈米管係以束狀態存在，且該束長度不是單一長度而是具有規定分布者，而且該規定分布係在束長度每0.5微米的頻率分布之最高頻率值為大於1.5微米者，同時長度為大於1.5微米之束的數目比長度為1.5微米以下之束的數目多。
又，藉由一種單層碳奈米管分散液來解決，係如上述之單層碳奈米管分散液，其中使用選自由水及醇所組成群 組之至少一種作為溶劑而構成。
又，藉由一種單層碳奈米管分散液來解決，係如上述之單層碳奈米管分散液，其中溶劑係其pH大於7者。
又，藉由一種單層碳奈米管分散液來解決，係如上述之單層碳奈米管分散液，其中藉由分散液所使用的溶劑稀釋5倍來測定吸光度時，在800奈米~1200奈米的範圍，來自單層碳奈米管的吸光度具有極大值，且該極大值為0.1以上，而且藉由分散液所使用的溶劑稀釋20倍來測定吸光度時，在800奈米~1200奈米的範圍，來自單層碳奈米管的吸光度具有極大值，且該極大值為2.0以下。
又，藉由一種單層碳奈米管分散液來解決，該單層碳奈米管分散液的特徵係該單層碳奈米管分散液藉由分散液所使用的溶劑稀釋5倍來測定吸光度時，在800奈米~1200奈米的範圍，來自單層碳奈米管的吸光度具有極大值，且該極大值為0.1以上，而且藉由分散液所使用的溶劑稀釋20倍來測定吸光度時，在800奈米~1200奈米的範圍，來自單層碳奈米管的吸光度具有極大值，且該極大值為2.0以下。
又，前述課題係藉由一種單層碳奈米管分散液的製法來解決，其特徵係該單層碳奈米管分散液的製法，具有以下步驟：混合步驟，其係混合單層碳奈米管、富勒烯及溶劑；及分散步驟，其係對該混合步驟後所得到的混合液照射 超音波而成分散液。
特別是藉由一種單層碳奈米管分散液的製法來解決，係如上述之單層碳奈米管分散液的製法，其特徵係具有以下步驟：混合步驟，其係混合單層碳奈米管、富勒烯及溶劑；及分散步驟，其係對該混合步驟後所得到的混合液照射超音波而成分散液。
特別是藉由一種單層碳奈米管分散液的製法來解決，係如上述之單層碳奈米管分散液的製法，其中進一步具有除去步驟，用以除去形成長度為1.5微米以下的束之單層碳奈米管。
又，藉由一種單層碳奈米管分散液的製法來解決，係如上述之單層碳奈米管分散液的製法，其特徵係其中更具有上部澄清液回收步驟，用以將分散液離心分離並回收上部澄清液。
又，前述課題係藉由一種透明導電膜的製法來解決，其特徵係在基材上塗布上述的單層碳奈米管分散液。
又，前述課題係藉由一種透明導電膜來解決，其特徵係在基材上設置上述的單層碳奈米管分散液的塗膜而構成。
含有富勒烯之單層碳奈米管分散液，其單層碳奈米管的分散性非常優良。特別是即便單層碳奈米管的濃度高， 分散性亦佳。而且，即便使用水(或醇類)作為溶劑時，單層碳奈米管的分散性亦優良。又，即便富勒烯(分散劑)係少量，單層碳奈米管的分散性非常優良。
而且，因為分散性良好，塗布該塗料所得到的導電膜能夠達成透明性及導電性優良的特長。
本發明的單層碳奈米管分散液係含有單層碳奈米管、富勒烯及溶劑。相對於單層碳奈米管100質量份，單層碳奈米管與富勒烯之比例係特別是10~1000質量份。而且，富勒烯濃度係特別是1~100000ppm(以10ppm以上為佳，以100ppm以上為更佳，以10000ppm以下為佳，以5000ppm以下為更佳)。富勒烯係特別是以具有極性基之富勒烯為佳，其中，以具有OH之富勒烯為佳。單層碳奈米管係特別是經濕式氧化處過者。其中，以使用50%以上的硝酸、或硝酸與硫酸的混酸回流24小時以上來濕式氧化處理過者為佳。而且，較佳是使用藉由電弧放電所得到的單層碳奈米管。而且，單層碳奈米管其在照射波長為532奈米的雷射所檢測出來的拉曼強度分布特性，係滿足在拉曼位移為1340±40卡鎖(kayser)的範圍於拉曼散射光強度具有第1吸收，同時在拉曼位移為1590±20卡鎖(kayser)的範圍於拉曼散射光強度具有第2吸收，且0<(前述第1吸收強度)/(前述第2吸收強度)≦0.03的條件者係適合使用。又，單層碳奈米管在溶劑中係以束狀態存在，且以長度大於1.5 微米的束的數目比長度為1.5微米以下的束的數目多者為佳。或是以束狀態存在，且前述束長度不是單一長度而是具有規定分布者，而且前述規定分布係在束長度每0.5微米的頻率分布之最高頻率值為大於1.5微米者為佳。其中以束狀態存在，且前述束長度不是單一長度而是具有規定分布者，而且前述規定分布係在束長度每0.5微米的頻率分布之最高頻率值為大於1.5微米者，且同時長度大於1.5微米的束的數目比長度為1.5微米以下的束的數目多者為佳。本發明的單層碳奈米管分散液能夠使用各種溶劑作為溶劑。但是所使用的溶劑係以水、醇(特別是碳數7以下的脂肪族醇)、或是此等的混合液為佳。特別是至少含有水為佳。而且，溶劑係以pH大於7者(亦即，顯示鹼性者)為佳。又，單層碳奈米管分散液特別是藉由分散液所使用的溶劑稀釋為5倍而測定吸光度時，在800奈米~1200奈米的範圍，來自單層碳奈米管的吸光度具有極大值，且該極大值為0.1以上，而且藉由分散液所使用的溶劑稀釋20倍來測定吸光度時，在800奈米~1200奈米的範圍，來自單層碳奈米管的吸光度具有極大值，且該極大值為2.0以下。
本發明係單層碳奈米管分散液的製法。特別是上述單層碳奈米管分散液的製法。而且，具有混合單層碳奈米管與富勒烯之混合步驟。又，具有分散步驟，用以在混合步驟後，對所得到的混合液照超音波而成為分散液。又，較佳係更具有除去步驟，用以從分散液除去形成長度為1.5微米以下的束之單層碳奈米管。又，較佳係更具有上部澄 清液回收步驟，用以將分散液離心分離並回收上部澄清液。
本發明係一種透明導電膜之製法。特別是一種在基材上塗布上述的單層碳奈米管分散液之方法。
本發明係在基材上(特別是透明基材上)設置上述單層碳奈米管分散液的塗膜而成者。在含有該單層碳奈米管之塗膜(導電膜)，單層碳奈米管係特別是以束狀態存在。而且，長度為大於1.5微米之束的數目比長度為1.5微米以下之束的數目多。或是前述束長度不是單一長度而是具有規定分布者，而且該規定分布係在束長度每0.5微米的頻率分布之最高頻率值為大於1.5微米者。具有單層碳奈米管之導電膜係例如厚度為10奈米~1000奈米。而且，按照必要在導電膜中亦可含有抑制劑，用以抑制在導電膜中溫度引起單層碳奈米管導電性降低。例如可含有具有磺酸基之高分子。或是藉由具有磺酸基之高分子來保護單層碳奈米管。或是藉由具有磺酸基之高分子層來覆蓋導電層。透明導電膜係總光線穿透率為60%以上。以80%以上為特佳。而且，表面電阻率為1000Ω/□以下。以200Ω/□以下為特佳。
以下，更詳細地說明。
本發明所使用的富勒烯係任何富勒烯都可以。可舉出例如C60、C70、C76、C78、C82、C84、C90及C96等。當然，該等的複數種的富勒烯之混合物亦可。又，就分散性而言，以C60為特佳。而且，C60係容易取得。而且不只是，C60與其他種類的富勒烯(例如C70)之混合物亦可。 富勒烯在其內部亦可以適當地含有金屬原子。
富勒烯以具有例如羥基(OH基)、羧基、環氧基、酯基、醯胺基、磺醯基及醚基等眾所周知的官能基(極性基)為佳。
又，具有苯基－C61－丙酸烷酯、苯基－C61－丁酸烷酯之富勒烯亦佳。又，氫化富勒烯亦佳。
但是，如上述，以具有OH(羥基)之富勒烯為特佳。這是因為單層碳奈米管的分散性高的緣故。又，羥基的量少時，單層碳奈米管的分散性提升度不大。羥基的量多時，富勒烯的合成係困難的。因而，羥基的量以5~30個(每1分子富勒烯)為佳，以8~15個為特佳。
在此，富勒烯能夠提高單層碳奈米管的分散性之理由係如下考慮。構成富勒烯所含有的苯環與單層碳奈米管的側壁之石墨薄片(graphene sheet)藉由π－π相互作用而物理性地吸附。因此，富勒烯在外觀上係具有作為單層碳奈米管的官能基之作用。認為單層碳奈米管的分散性因而提高。又，在上述，以「外觀上」說明，係因為富勒烯與單層碳奈米管並非化學鍵結，而是藉由物理上鍵結(吸附)。而且，前述π－π相互作用比先前提案之藉由界面活性劑的作用大。亦即，富勒烯係堅強地吸附在單層碳奈米管，來提高單層碳奈米管的分散性。
且說，溶劑係具有極性基之溶劑時，能夠理解以使用具有極性基的富勒烯為佳。這是因為具有極性基之富勒烯更容易溶解於極性溶劑(例如、水或醇)之緣故。因而，就單層碳奈米管的分散性之觀點而言，係如上述，以使用具 有極性基的富勒烯為佳。
且說，使用單層碳奈米管分散液作為塗料時，溶劑以使用水(或/及醇)為佳。而且，使用如此的溶劑時，從溶劑與富勒烯相容性而言，富勒烯以具有例如羥基(OH基)、羧基、環氧基、酯基、醯胺基、磺醯基及醚基等的官能基(極性基)之富勒烯為佳。特別是因為水或醇係具有OH基，以具有OH基(羧基)之富勒烯為特佳。
富勒烯的濃度以1ppm~100000ppm為佳。特別是以10ppm~10000ppm為佳。其中以100ppm~5000ppm為特佳。這是因為富勒烯濃度太高時，液體黏度變為太高，致使塗布變為困難。相反地，太低時單層碳奈米管的分散性提升度不大。
本發明所使用的碳奈米管係單層碳奈米管。其理由係導電性比多層碳奈米管或其他眾所周知的碳材料高。單層碳奈米管係以濕式氧化過為佳。這是因為對溶劑的分散性提升。若是濕式氧化過者沒有特別限制。但是，濕式氧化以使用無機酸(例如、鹽酸、硝酸、硫酸、磷酸或該等的混酸)為佳。特別是以使用50%以上的硝酸、或硝酸與硫酸的混酸為佳。使用硝酸與硫酸的混酸時，相對於混酸水溶液整體，水、硝酸及硫酸之體積比率為a(vol%)、b(vol%)、c(vol%)時，以滿足0.20≦{a/(a＋b＋c)}≦040，0.20≦{b/(b＋c)}≦0.30為更佳。濕式氧化的反應條件沒有特別限制，但是，為了施行有效的酸處理，反應溫度以85℃以上為佳。反應時間為24小時以上，以48小時以上為更佳。
在本發明所使用的單層碳奈米管，使用任何手法所製造的都可以。例如，使用電弧放電法、雷射蒸發法及化學氣相蒸鍍法等能夠得到。但是，從結晶性或產率的觀點，以使用電弧放電法為佳。
本發明所使用的單層碳奈米管係以純度高者為佳，因為純度低時透光率降低。單層碳奈米管的純度能夠藉由測定拉曼光譜來確定。具體上，係藉由來自構成單層碳奈米管的主成分之石墨薄片的吸收強度與來自表示此外的碳材料成分的吸收之強度比，來確認單層碳奈米管的純度。例如，對使用電弧放電所製造的單層碳奈米管，照射波長為532奈米的雷射來測定時，係在拉曼位移為1340±40卡鎖的範圍，於拉曼散射光強度具有第1吸收，同時在拉曼位移為1590±20卡鎖的範圍，於拉曼散射光強度具有第2吸收，在此，第1吸收係來自碳原子的SP3 軌道的吸收，第2吸收係來自石墨薄片之吸收。而且，相對於第1吸收，第2吸收強度較大者，碳奈米管的純度較高。而且，在本發明之單層碳奈米管係以滿足以下條件者為佳。亦即，在照波長532奈米的雷射所檢測出之拉曼強度分布特性，以在拉曼位移為1340±40卡鎖的範圍，於拉曼散射光強度具有第1吸收，同時在拉曼位移為1590±20卡鎖的範圍，於拉曼散射光強度具有第2吸收，且將前述第1吸收之強度作為ID，將前述第2吸收之強度作為IG時，以滿足式(1)者為佳。以滿足式(2)者為特佳。亦即，ID/IG的值為0.03以下時，係純度高、且透明性、導電性都優良者。
式(1)0<ID/IG≦0.03 式(2)0<ID/IG≦0.02
單層碳奈米管在分散液中(而且，在導電膜中)，以形成束為佳。在本發明，束係意味著單層碳奈米管藉由側壁之間的范德瓦耳力而呈複數根重疊之狀態(形狀)。又，依照先前眾所周知的方法所製造的單層碳奈米管能夠得到束狀態。該束的長度係有某種分布。但是以具下特徵者為特佳。亦即，單層碳奈米管之束的長度係具有某種分布，該分布具有特徵。例如長度為1.5微米以上的束比長度為1.5微米以下的束的數目多。較佳是佳長度為2.0微米以上的束比長度1.5微米以下的束的數目多。而且，更佳是長度為2.5微米以上的束比長度1.5微米以下的束的數目多。或是在束的長度每0.5微米的頻率分布(頻率分布表或頻率分布圖)之最高頻率值為大於1.5微米者。較佳是在束的長度的頻率分布之最高頻率值為大於2.0微米者。更佳是在束的長度的頻率分布之最高頻率值為大於2.5微米者。而且束具有上述特徵的分布時，係透明性、導電性都優良者。
束的長度之測定能夠使用掃描型電子顯微鏡觀察單層碳奈米管，來測定長度。又，該方法沒有限定。測定之束的根數沒有特別限制。但是，為了得到正確的統計數目，以測定50根以上的束為佳，以測定100根以上的束為更佳。測定束的長度時，不純物多時測定變困難。因而，以將不純物除去至能夠測定的程度後，進行測定為佳。又，束係密集的狀態時測定長度係困難的。因而，以分散至能 夠測定每1根束之程度的密度為佳。
束的長度之頻率分布圖(表)的形態沒有特別限制，例如對稱分布、非對稱分布、J字型分布、U字型分布及複峰性分布任一者都可以。但是，以對稱分布為佳。在本發明，最高頻率係意味著全部階級中頻率最高的階級之值。在級數的區分之範圍的設定係以0.5微米的階段來總計.
在本發明所使用的溶劑以通常使用的溶劑為佳，沒有特別限制。但是，以沸點為200℃以下(較佳下限值為25℃，以30℃為更佳)的溶劑為佳。以低沸點溶劑為佳係因為塗布後的乾燥容易。具體上以水、甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇等的醇化合物(特別是碳數7以下的醇、特別是脂肪族醇)、或是該等的混合物為佳。使用水時，以pH為大於7之顯示鹼性者為佳。這是因為含羥基之富勒烯的溶解性高。亦即，能夠得到更高濃度的單層碳奈米管分散液。此外，亦能夠使用例如丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮及環己酮等酮系化合物。又，能夠使用乙酸甲酯、乙酸乙酯、乳酸乙酯、乙酸甲氧基乙酯等酯系化合物。又，能夠使用二乙醚、乙二醇二甲基醚、乙基賽路蘇、丁基賽路蘇、苯基賽路蘇及二烷等醚系化合物。又，能夠使用甲苯、二甲苯等芳香族化合物。又，能夠使用戊烷、己烷等脂肪族化合物。又，能夠使用二氯甲烷、氯苯、氯仿等鹵素系烴。又，能夠使用前述化合物的混合物。
在單層碳奈米管分散液之單層碳奈米管的濃度能夠使用分光光度計定量。亦即，使用分光光度計測定吸光度 時，能夠定量單層碳奈米管的濃度。而且，製作校正曲線並求取表示吸光度與質量比的關係之比例常數時，能夠以質量比來表示濃度。
又，上述比例常數係因所使用的單層碳奈米管而異。以下，指標性地說明能夠簡便地測定之吸光度。
在本發明，使用單層碳奈米管分散液時，單層碳奈米管的濃度若太高時，變為糊狀。因而，塗布變為困難。單層碳奈米管的濃度太低時，塗布必須重複許多次。從該觀點，進行研討的結果，單層碳奈米管分散液係以如下者為佳。亦即，該單層碳奈米管分散液藉由該分散液所使用的溶劑稀釋成5倍並測定吸光度時，在800奈米~1200奈米的範圍，來自單層碳奈米管的吸光度具有極大值。該極大值係0.1以上。又，藉由分散液所使用的溶劑稀釋20倍來測定吸光度時，在800奈米~1200奈米的範圍，來自單層碳奈米管的吸光度具有極大值，且該極大值為2.0以下。較佳是稀釋成5倍時之極大值係0.2以上，稀釋成20倍時之極大值係1.5以下。更佳是稀釋成5倍時之極大值係0.3以上，稀釋成20倍時之極大值係1.2以下。
依照規定使用上述單層碳奈米管、富勒烯及溶劑能夠製造單層碳奈米管分散液。
亦即，經由以下步驟1及步驟2，能夠製造單層碳奈米管分散液，步驟1：混合步驟，其係混合單層碳奈米管、富勒烯及溶劑；及 步驟2：分散步驟，其係對該混合步驟後所得到的混合液照射超音波而成分散液。
步驟1係混合單層碳奈米管、富勒烯及溶劑之步驟。在該步驟1，亦可同時混合單層碳奈米管、富勒烯及溶劑。或是將富勒烯溶解在溶劑中而成富勒烯溶液後，混合單層碳奈米管。或是亦可混合單層碳奈米管與溶劑後，添加富勒烯。又，亦可添加界面活性劑等分散劑。
步驟2係對步驟1所得到的混合液照射超音波而成分散液之步驟。照射超音波能夠使用浴槽式超音波照射機。又，亦可以使用錐形式超音波照射機。當然，亦可使用其他的超音波照射機。又，因為能夠得到更高強度的輸出功率，以使用錐式的超音波照射機為佳。因為照射超音波的時間亦取決於輸出功率，而無法一概地決定。但是，例如使用錐式超音波照射機時，以30秒~10分鐘左右為佳。亦即，照射時間太短時，分散變為不充分。相反地，太長時，單層碳奈米管會受到損傷，特別是束會被破壞掉。
在上述步驟2後，以經由以下的步驟3(離心分離在步驟2所得到的分散液並回數上部澄清液)為佳。這是在步驟2除去未分散的單層碳奈米管，用以得到更高透明性的導電膜。又，離心分離若太強時，分散的單層碳奈米管亦被除掉。相反地，太弱時無法除去未分散的單層碳奈米管。因而，以1000G~10000G(以3000G以上、5000G以下為更佳)的條件進行為佳。藉由經由該步驟3，能夠得到更均勻分散的單層碳奈米管分散液。
在上述步驟1、2之前(及/或之後)，以經由以下步驟X(除去步驟，用以除去由單層碳奈米管形成長度為1.5微米以下的束之單層碳奈米管)為佳。具體上可舉出藉由過濾法之分離(除去)步驟。過濾可使用各種過濾法。例如可使用吸引過濾法。又，亦可使用加壓過濾法。又，亦可使用交叉流式過濾。又，步驟X及步驟3何者為先都可以。
將如此進行所得到的單層碳奈米管分散液塗布在基材上而得到透明導電膜。而且，如上述，本發明的單層碳奈米管分散液之單層碳奈米管的分散性高。例如在水或醇等的溶劑，能夠分散性良好地分散。因而，能夠使用噴霧法、棒塗布法、噴墨法及網版印刷法等各種塗布方法。
單層碳奈米管分散液所塗布的基材沒有特別限制。例如顯示器等所使用的透明電極等要求透明性的用途時，以透明的基材(薄膜、或薄片、或厚度比前述薄膜(薄片)厚的板等)為佳。能夠使用丙烯酸樹脂、聚酯樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚苯乙烯樹脂、苯乙烯－丙烯酸共聚物、氯化乙烯系樹脂、聚烯烴、ABS(丙腈－丁二烯－苯乙烯共聚物)、乙烯醇樹脂、環烯烴系樹脂及纖維素樹脂等。此外，亦可使用無機玻璃等。但是，以撓性特性優良的有機樹脂製為佳。在前述基材的表面(與設置有導電層側的表面及/或設置有導電層側係相反側的背面)，按照必要可設置硬塗層、防污層、防眩層、防止反射層、黏著層及著色層等(被層積)。基材的厚度係取決於目的。但是，通常係10微米~10毫米左右的厚度。
為了除去上述塗布後在塗膜中的溶劑，在上述塗布步驟後進行乾燥。乾燥可用加熱爐。又，亦可使用遠紅外線爐。又，亦可使用超遠紅外線爐。此外，亦可使用通常乾燥所使用的裝置。
如此進行，能夠得到具有上述特徵的透明導電膜。具體上，能夠得到總光線透射率為60%以上，且表面電阻率為1000Ω/□以下之透明導電膜。特別地，能夠得到總光線透射率為70%以上，且表面電阻率為500Ω/□以下之透明導電膜。而且，能夠得到總光線透射率為80%以上，且表面電阻率為200Ω/□以下之透明導電膜。而且，能夠簡單、價廉地得到。又，在此，總光線透射率係不只是含有單層碳奈米管之透明導電膜且亦包含基材之總光線透射率。又，具有上述特徵的透明導電膜能夠利用於液晶顯示器的電極基板，亦能夠利用於其他的各種製品。
以下，舉出具體的實施例來說明本發明。又，當然，本發明未限定於下述的實施例。
[實施例1] [步驟X、1]
依照電弧放電法製造單層碳奈米管。在85℃使用63%硝酸使該製成的單層碳奈米管反應(濕式氧化)2天。隨後，藉由過濾來精製、回收單層碳奈米管。
又，該精製單層碳奈米管之掃描型電子顯微鏡照片係如第1圖所示。又，單層碳奈米管的束的長度之測定結果係如第2圖所示。從每0.5微米的頻率分布(第2圖)，得知 在1.5至2.0微米的範圍具有最高頻率值。而且，束的長度大於1.5微米之單層碳奈米管的束的數目佔整體比率為73%。束的長度為1.5微米以下之單層碳奈米管的束的數目佔整體比率為27%。亦即，得知束的長度為1.5微米以下之單層碳奈米管的束的數目，係比束的長度為大於1.5微米之單層碳奈米管的束的數目少。
又，進行所得到的單層碳奈米管之拉曼測定(波長532奈米、裝置名：HoloLab5000島津製作所公司製)時，ID/IG為0.013(參照第3圖)。
而且，混合20毫克如上述進行所得到的單層碳奈米管、3毫克含羥基之富勒烯(商品名NANOMSPECTRA D－100 Frontier Carbon公司製：富勒烯係只有由C60所構成的富勒烯)、0.3毫克氫氧化鈉(和光純藥工業公司製)、5毫升水及5毫升甲醇。
[步驟2]
對在上述步驟1所得到的混合液照射超音波。亦即，使用超音波裝置(ULTRASONIC HOMOGENIZER MODEL UH－600SR、SMT公司製)，對混合液照射超音波，來進行超音波分散。而且，得到單層碳奈米管分散液。
[步驟3]
使用離心分離機(製品名CR26H日立工機股份公司製)，對上述步驟2所得到的單層碳奈米管分散液施行離心分離操作。離心分離的條件係在6000rpm(4400G)進行30分鐘。而且，使用分光光度計測定該上部澄清液的濃度。 結果如第4圖所示。從該結果得知單層碳奈米管的濃度為580ppm。(參照表1)。
[步驟4]
將上述步驟3所得到之離心分離的單層碳奈米管分散液，棒塗布於附帶硬塗之聚碳酸酯基板上。塗布厚度(濕膜厚度)為50微米。而且，塗布後在80℃乾燥30分鐘。藉此，得到單層碳奈米管。
[實施例2]
在實施例1，除了使含羥基富勒烯為0.3毫克、使氫氧化鈉為0.03毫克以外，與實施例1同樣地進行，得到單層碳奈米管分散液。
而且，使用該單層碳奈米管分散液與實施例1同樣地進行，得到附帶透明導電膜之聚碳酸酯板。
又，在單層碳奈米管分散液之單層碳奈米管等的濃度測定結果係如第4圖及表1所示。
[實施例3]
在實施例1，除了使含羥基富勒烯為1毫克、使氫氧化鈉為0.1毫克以外，與實施例1同樣地進行，得到單層 碳奈米管分散液。
而且，使用該單層碳奈米管分散液與實施例1同樣地進行，得到附帶透明導電膜之聚碳酸酯板。
又，在單層碳奈米管分散液之單層碳奈米管等的濃度測定結果係如第4圖及表1所示。
[比較例1]
在實施例1，除了未使用含羥基富勒烯以外，與實施例1同樣地進行，得到單層碳奈米管分散液。
而且，使用該單層碳奈米管分散液與實施例1同樣地進行，得到附帶透明導電膜之聚碳酸酯板。
又，在單層碳奈米管分散液之單層碳奈米管等的濃度測定結果係如第4圖及表1所示。
[實施例4]
在實施例1，除了使含羥基富勒烯為9毫克、使氫氧化鈉為0.9毫克以外，與實施例1同樣地進行，得到單層碳奈米管分散液。
而且，使用該單層碳奈米管分散液與實施例1同樣地進行，得到附帶透明導電膜之聚碳酸酯板。
又，在單層碳奈米管分散液之單層碳奈米管等的濃度測定結果係如第5圖及表1所示。
[實施例5]
在實施例1，除了使含羥基富勒烯為15毫克、使氫氧化鈉為0.15毫克以外，與實施例1同樣地進行，得到單層碳奈米管分散液。
而且，使用該單層碳奈米管分散液與實施例1同樣地進行，得到附帶透明導電膜之聚碳酸酯板。
又，在單層碳奈米管分散液之單層碳奈米管等的濃度測定結果係如第5圖及表1所示。
[實施例6]
在實施例1，除了使含羥基富勒烯為30毫克、使氫氧化鈉為0.3毫克以外，與實施例1同樣地進行，得到單層碳奈米管分散液。
而且，使用該單層碳奈米管分散液與實施例1同樣地進行，得到附帶透明導電膜之聚碳酸酯板。
又，在單層碳奈米管分散液之單層碳奈米管等的濃度測定結果係如第5圖及表1所示。
[實施例7]
在實施例1，除了使單層碳奈米管為40毫克、使含羥基富勒烯為100毫克、使氫氧化鈉為10毫克以外，與實施例1同樣地進行，得到單層碳奈米管分散液。
而且，使用該單層碳奈米管分散液與實施例1同樣地進行，得到附帶透明導電膜之聚碳酸酯板。
又，在單層碳奈米管分散液之單層碳奈米管等的濃度測定結果係如第5圖及表1所示。
[實施例8]
在實施例1，除了使水為1毫升、使甲醇為9毫升以外，與實施例1同樣地進行，得到單層碳奈米管分散液。
而且，使用該單層碳奈米管分散液與實施例1同樣地 進行，得到附帶透明導電膜之聚碳酸酯板。
又，在單層碳奈米管分散液之單層碳奈米管等的濃度測定結果係如第6圖及表2所示。
[實施例9]
在實施例1，除了使水為10毫升、使甲醇為0毫升以外，與實施例1同樣地進行，得到單層碳奈米管分散液。
又，在單層碳奈米管分散液之單層碳奈米管等的濃度測定結果係如第6圖及表2所示。
[實施例10]
在實施例1，除了使水為1毫升、且使用9毫升2－丙醇代替甲醇以外，與實施例1同樣地進行，得到單層碳奈米管分散液。
而且，使用該單層碳奈米管分散液與實施例1同樣地進行，得到附帶透明導電膜之聚碳酸酯板。
又，在單層碳奈米管分散液之單層碳奈米管等的濃度測定結果係如第6圖及表2所示。
[實施例11]
在實施例1，除了使水為1毫升、且使用9毫升丙酮代替甲醇以外，與實施例1同樣地進行，得到單層碳奈米管分散液。
而且，使用該單層碳奈米管分散液與實施例1同樣地進行，得到附帶透明導電膜之聚碳酸酯板。
又，在單層碳奈米管分散液之單層碳奈米管等的濃度測定結果係如第6圖及表2所示。
[實施例12]
在實施例1，除了富勒烯係使用3毫克Frontier Carbon公司製的富勒烯(商品名NANOMPARPUL)、10毫升甲苯來代替5毫升水及5毫升甲醇以外，與實施例1同樣地進行，得到單層碳奈米管分散液。
又，在單層碳奈米管分散液之單層碳奈米管等的濃度測定結果係如第7圖及表3所示。
[比較例2]
在實施例12，除了未使用富勒烯以外，與實施例12同樣地進行，得到單層碳奈米管分散液。
又，在單層碳奈米管分散液之單層碳奈米管等的濃度測定結果係如第8圖及表3所示。
[實施例13]
在實施例1，除了使用3毫克含羥基之富勒烯(商品名NANOMSPECTRA D－200 Frontier Carbon公司製：富勒烯係C60與C70之混合物)代替3毫克含羥基之富勒烯(商品名NANOMSPECTRA D－100 Frontier Carbon公司製)以外，與實施例1同樣地進行，得到單層碳奈米管分散液。
而且，使用該單層碳奈米管分散液與實施例1同樣地進行，得到附帶透明導電膜之聚碳酸酯板。
又，在單層碳奈米管分散液之單層碳奈米管等的濃度測定結果係如第8圖及表4所示。
[比較例3]
在實施例1，除了使用十二烷基硫酸鈉(和光純藥工業公司製)代替含羥基之富勒烯以外，與實施例1同樣地進行，得到單層碳奈米管分散液。
而且，使用該單層碳奈米管分散液與實施例1同樣地進行，得到附帶透明導電膜之聚碳酸酯板。
又，在單層碳奈米管分散液之單層碳奈米管等的濃度測定結果係如第8圖及表4所示。
[比較例4]
在實施例1，除了使用十二烷基苯磺酸鈉(和光純藥工業公司製)代替含羥基之富勒烯以外，與實施例1同樣地進行，得到單層碳奈米管分散液。
而且，使用該單層碳奈米管分散液與實施例1同樣地進行，得到附帶透明導電膜之聚碳酸酯板。
又，在單層碳奈米管分散液之單層碳奈米管等的濃度測定結果係如第8圖及表4所示。
[比較例5]
在實施例1，除了使用辛基苯酚聚乙二醇醚(東京化成公司工業股份公司製)代替含羥基之富勒烯以外，與實施例1同樣地進行，得到單層碳奈米管分散液。
而且，使用該單層碳奈米管分散液與實施例1同樣地進行，得到附帶透明導電膜之聚碳酸酯板。
又，在單層碳奈米管分散液之單層碳奈米管等的濃度測定結果係如第8圖及表4所示。
[比較例6]
在實施例1，除了使用膽酸鈉(和光純藥工業公司製)代替含羥基之富勒烯以外，與實施例1同樣地進行，得到單層碳奈米管分散液。
而且，使用該單層碳奈米管分散液與實施例1同樣地進行，得到附帶透明導電膜之聚碳酸酯板。
又，在單層碳奈米管分散液之單層碳奈米管等的濃度測定結果係如第8圖及表4所示。
[比較例7]
在實施例1，除了使用聚乙烯基吡咯啶(分子量55,000 ALDRICH公司製)代替含羥基之富勒烯以外，與實施例1同樣地進行，得到單層碳奈米管分散液。
而且，使用該單層碳奈米管分散液與實施例1同樣地進行，得到附帶透明導電膜之聚碳酸酯板。
又，在單層碳奈米管分散液之單層碳奈米管等的濃度測定結果係如第8圖及表4所示。
[特性]
從上述實施例1~8與比較例1的結果(表1)，得知藉由使用富勒烯，單層碳奈米管能夠容易地分散。
又，從實施例8~12與比較例2的結果(表2、3)，得知使用醇系溶劑或非水系溶劑，單層碳奈米管都能夠分散。
又，從實施例1、13與比較例3~7的結果(表4)，得知本發明與先前技術比較，能夠得到更高濃度的單層碳奈米管分散液。
亦即，得知本發明之單層碳奈米管分散液，係即便單層碳奈米管為高濃度其分散性亦良好。
接著，測定如此進行所得到附帶透明導電膜聚碳酸酯板的總光線透射率(裝置名直接讀取式霧度計算機、SUGA 試驗機公司製)及表面電阻值(裝置名Rolester-EP、DIA Instruments公司製)，其結果係如表5所示。
從表5，得知使用本發明的單層碳奈米管分散液時，能夠得到透明性、導電性都優良的透明導電膜。
[產業上之利用可能性]
例如，能夠有利地利用於透明電極、觸控式面組件、電磁波遮蔽材。
第1圖係實施例1的單層碳奈米管之掃描型電子顯微鏡照片。
第2圖係實施例1的單層碳奈米管之頻率對長度之分布圖。
第3圖係實施例1的單層碳奈米管之拉曼測定圖。
第4圖係實施例1~3、比較例1的單層碳奈米管分散液之分光度測定圖(任一分散液都是測定以單層碳奈米管分散液所使用的溶劑5倍稀釋而成者)。
第5圖係實施例1、4~7的單層碳奈米管分散液之分光 度測定圖(任一分散液都是測定以單層碳奈米管分散液所使用的溶劑20倍稀釋而成者)。
第6圖係實施例1、8~11的單層碳奈米管分散液之分光度測定圖(任一分散液都是測定稀釋成5倍稀釋而成者)。
第7圖係實施例12、比較例2的單層碳奈米管分散液之分光度測定圖。
第8圖係實施例1、比較例3~7的單層碳奈米管分散液之分光度測定圖(任一分散液都是測定稀釋成5倍稀釋而成者)。

Claims (18)

  1. 一種單層碳奈米管分散液，其特徵係含有單層碳奈米管、具有OH基的富勒烯(fullerene)及溶劑。
  2. 如申請專利範圍第1項之單層碳奈米管分散液，其中相對於單層碳奈米管100質量份，富勒烯為10~1000質量份。
  3. 如申請專利範圍第1項之單層碳奈米管分散液，其中富勒烯濃度為1~100000ppm。
  4. 如申請專利範圍第1項之單層碳奈米管分散液，其中單層碳奈米管係經濕式氧化處理過之單層碳奈米管。
  5. 如申請專利範圍第1項之單層碳奈米管分散液，其中單層碳奈米管係使其在50%以上的硝酸、或硝酸與硫酸的混酸回流24小時以上之經濕式氧化處理過的單層碳奈米管。
  6. 如申請專利範圍第1項之單層碳奈米管分散液，其中單層碳奈米管係依照電弧放電法所得到之單層碳奈米管。
  7. 如申請專利範圍第1項之單層碳奈米管分散液，其中單層碳奈米管在照射波長為532奈米的雷射所檢測出來的拉曼強度分布特性，係滿足在拉曼位移為1340±40卡鎖(kayser)的範圍拉曼散射光強度具有第1吸收，同時在拉 曼位移為1590±20卡鎖(kayser)的範圍拉曼散射光強度具有第2吸收，且0<(該第1吸收強度)/(該第2吸收強度)≦0.03的條件之單層碳奈米管。
  8. 如申請專利範圍第1項之單層碳奈米管分散液，其中單層碳奈米管係以束(bundle)狀態存在，且長度為大於1.5微米之束的數目比長度為1.5微米以下之束的數目多。
  9. 如申請專利範圍第1項之單層碳奈米管分散液，其中單層碳奈米管係以束狀態存在，且該束長度不是單一長度而是具有規定分布者，而且該規定分布係在束長度每0.5微米的頻率分布之最高頻率值為大於1.5微米者。
  10. 如申請專利範圍第1項之單層碳奈米管分散液，其中使用選自由水及醇所組成群組之至少一種作為溶劑而構成。
  11. 如申請專利範圍第1項之單層碳奈米管分散液，其中溶劑係其pH大於7者。
  12. 如申請專利範圍第1項之單層碳奈米管分散液，係透明導電膜用者。
  13. 如申請專利範圍第1項之單層碳奈米管分散液，其藉由該分散液所使用的溶劑稀釋5倍來測定吸光度時，在800奈米~1200奈米的範圍，來自單層碳奈米管的吸光度具有極大值，且該極大值為0.1以上，而且藉由該分散液所使用的溶劑稀釋20倍來測定吸光度時，在800奈米~1200奈米的範圍，來自單層碳奈米管的吸光度具有極大值，且該極大值為2.0以下。
  14. 一種單層碳奈米管分散液的製法，其特徵係具有以下步驟：混合步驟，其係混合單層碳奈米管、具有OH基的富勒烯及溶劑；及分散步驟，其係對該混合步驟後所得到的混合液照射超音波而成分散液。
  15. 一種單層碳奈米管分散液的製法，係如申請專利範圍第1至13項中任一項之單層碳奈米管分散液的製法，其特徵係具有以下步驟：混合步驟，其係混合單層碳奈米管、具有OH基的富勒烯及溶劑；及分散步驟，其係對該混合步驟後所得到的混合液照射超音波而成分散液。
  16. 如申請專利範圍第14或15項之單層碳奈米管分散液的製法，其中具有除去步驟，用以除去形成長度為1.5微米以下的束之單層碳奈米管。
  17. 如申請專利範圍第14或15項之單層碳奈米管分散液的製法，其中具有上部澄清液回收步驟，用以將分散液離心分離並回收上部澄清液。
  18. 如申請專利範圍第16項之單層碳奈米管分散液的製法，其中具有上部澄清液回收步驟，用以將分散液離心分離並回收上部澄清液。
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Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2361880A4 (en) * 2008-10-24 2016-03-09 Kuraray Co PROCESS FOR THE PRODUCTION OF METALLIC CARBON NANOTUBES, CARBON NANOTUBE DISPERSION FLUID, CARBON NANOTUBE FILM, AND TRANSPARENT CONDUCTIVE FILM
JP2011057516A (ja) * 2009-09-11 2011-03-24 Dowa Holdings Co Ltd 単層カーボンナノチューブフィルムおよびその製造方法
KR101376438B1 (ko) * 2009-09-24 2014-03-20 코오롱인더스트리 주식회사 심리스 벨트 및 그 제조방법
TWI416545B (zh) * 2009-09-25 2013-11-21 Innolux Corp 導電板的製作方法及其製備系統
EP2636642A4 (en) * 2010-11-05 2017-12-27 National Institute of Advanced Industrial Science And Technology Cnt dispersion liquid, cnt compact, cnt composition, cnt assembly, and method for producing each
KR102147002B1 (ko) 2011-06-24 2020-08-24 브레우어 사이언스 인코포레이션 향상된 전도도를 갖는 고도 용해성 탄소 나노튜브
JP6097490B2 (ja) * 2012-04-18 2017-03-15 国立大学法人 岡山大学 酸化物の製造方法
SG11201406925YA (en) 2012-04-26 2014-11-27 Brewer Science Inc Multifunctional alcohol dispersions of carbon nanotubes
JP5497110B2 (ja) * 2012-07-03 2014-05-21 昭和電工株式会社 複合炭素繊維の製造方法
JP5497109B2 (ja) * 2012-07-03 2014-05-21 昭和電工株式会社 複合炭素繊維
JP5497220B1 (ja) * 2013-03-14 2014-05-21 昭和電工株式会社 複合炭素繊維
CN105453316B (zh) * 2013-08-01 2018-01-02 Lg化学株式会社 导电材料组合物、使用该导电材料组合物的用于形成锂二次电池的电极的浆料组合物以及锂二次电池
KR101652921B1 (ko) * 2013-12-27 2016-08-31 주식회사 엘지화학 도전재 조성물, 이를 사용한 리튬 이차 전지의 전극 형성용 슬러리 조성물 및 리튬 이차 전지
JP6179923B2 (ja) * 2014-03-10 2017-08-16 国立大学法人秋田大学 カーボンナノチューブ複合体、カーボンナノチューブ分散液及びそれらの製造方法、カーボンナノチューブの分散方法、並びに、透明電極及びその製造方法
KR20160024245A (ko) * 2014-08-25 2016-03-04 서울대학교산학협력단 산화된 나노탄소 기반의 투명 전도성 필름의 제조방법
KR102399680B1 (ko) * 2015-08-19 2022-05-19 에스케이이노베이션 주식회사 탄소나노튜브 품질 평가 방법
WO2017090757A1 (ja) * 2015-11-27 2017-06-01 株式会社京都製作所 培養装置
JP6732295B2 (ja) * 2015-12-10 2020-07-29 エルジー・ケム・リミテッド 導電材分散液およびこれを用いて製造したリチウム二次電池
CN109870418B (zh) * 2017-12-01 2022-04-01 北京华碳元芯电子科技有限责任公司 半导体性单壁碳纳米管的纯度测量方法
US11358866B2 (en) * 2017-12-19 2022-06-14 Zeon Corporation Fibrous carbon nanostructure, method of evaluating fibrous carbon nanostructure, and method of producing surface-modified fibrous carbon nanostructure
JP6590034B1 (ja) * 2018-06-28 2019-10-16 東洋インキＳｃホールディングス株式会社 カーボンナノチューブ分散液およびその利用

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2595903B2 (ja) 1994-07-05 1997-04-02 日本電気株式会社 液相におけるカーボン・ナノチューブの精製・開口方法および官能基の導入方法
US6835366B1 (en) * 1998-09-18 2004-12-28 William Marsh Rice University Chemical derivatization of single-wall carbon nanotubes to facilitate solvation thereof, and use of derivatized nanotubes
US6495290B1 (en) * 1999-07-19 2002-12-17 Sony Corporation Proton conductor, production method thereof, and electrochemical device using the same
JP2004192808A (ja) * 2001-01-18 2004-07-08 Sony Corp プロトン伝導体及びその製造方法、並びに電気化学デバイス
CN1543399B (zh) * 2001-03-26 2011-02-23 艾考斯公司 含碳纳米管的涂层
US6723299B1 (en) * 2001-05-17 2004-04-20 Zyvex Corporation System and method for manipulating nanotubes
US6872681B2 (en) * 2001-05-18 2005-03-29 Hyperion Catalysis International, Inc. Modification of nanotubes oxidation with peroxygen compounds
WO2003029137A2 (en) * 2001-10-01 2003-04-10 Tda Research, Inc. Derivatization and solubilization of insoluble classes of fullerenes
EP2261173A1 (en) * 2001-11-20 2010-12-15 Wm. Marsh Rice University Coated fullerene interconnect device
JP2003183011A (ja) * 2001-12-14 2003-07-03 Sony Corp 炭素質材料捕獲器、炭素質材料の製造方法及び製造装置
US20070096066A1 (en) * 2003-06-18 2007-05-03 Kazuyoshi Yoshida Conductive composition, conductive coating material, conductive resin, capacitor, photoelectric transducer, and their production method
JP4805820B2 (ja) * 2004-05-13 2011-11-02 国立大学法人北海道大学 微小カーボン分散物
JP2006008861A (ja) 2004-06-25 2006-01-12 Fuji Xerox Co Ltd 電気部品用塗料、および塗布膜の形成方法
US8246995B2 (en) * 2005-05-10 2012-08-21 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Hydrophobic nanotubes and nanoparticles as transporters for the delivery of drugs into cells
JPWO2006132254A1 (ja) 2005-06-07 2009-01-08 株式会社クラレ カーボンナノチューブ分散液およびこれを用いた透明導電膜
US20070292622A1 (en) 2005-08-04 2007-12-20 Rowley Lawrence A Solvent containing carbon nanotube aqueous dispersions

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