高温一酸化炭素気体からの単層カーボンナノチューブの結晶核形成および成長

Inventor： , , , , , ,
Applicant, Patent owner：
Agent (6)：社本一夫 , 今井庄亮 , 増井忠弐 , 小林泰 , 富田博行 , 戸水辰男
Gazette classification：公表公報
Application number (International application number)：2000579530
Publication number (International publication number)：2004517789
Application date： Nov. 03, 1999
Publication date： Jun. 17, 2004
Summary：

本発明は、予熱(例:約1000°C)済みの高圧(例:30気圧)COの供給、および混合領域において触媒前駆体の熱分解温度より低い温度に維持されたCOに触媒前駆体気体(例:Fe(CO)5)を供給する過程を開示する。混合領域においては、触媒前駆体が、 (1)前駆体分解、(2)活性化触媒金属原子クラスタの適切な大きさへの形成、そして (3)触媒クラスタ上でのSWNTの好ましい成長、をもたらす温度に急速に加熱される。好ましくは、触媒クラスタ結晶核形成媒体を使用して、触媒全気体の急激な反応を可能にさせ、少数の大きな不活性な触媒粒子ではなく、多数の小さな活性化された触媒粒子を形成させる。そのような結晶核形成媒体には、主触媒よりさらに急激にクラスタ化する補助金属前駆体を含むことが可能であり、あるいは、クラスタ形成が望まれる領域に正確に指向された追加的なエネルギー入力(例:パルスまたは連続波レ-ザー)機構を通じても可能である。このような条件下で、SWNTの結晶核が形成され、ボードアード反応に従って成長する。形成されたSWNTは直接回収する、あるいは昇温状態(例:1000°C)に維持された成長/アニール領域を通過させ、チューブのロープへの連続成長および合体が可能になる。

Claim (excerpt)：

単層カーボンナノチューブの生成方法であって、以下の過程で構成される: (a) 高圧CO気体流を提供することと、 (b) VI族,VIII族から選択された遷移金属、あるいはそれらの混合物の原子を提供することが可能な気体状の触媒前駆体を提供する、ここで該気体状触媒前駆体は、該触媒前駆体の分解温度より低い温度で提供されることと、 (c) 該高圧CO 気体流を、(i)該触媒前駆体の分解温度を超え、かつ(ii)最小ボードアード反応開始温度を超える温度に加熱し、加熱CO 気体流を形成すること、および (d) 混合領域において、該加熱CO気体流を該気体状触媒前駆体と混合し、該触媒前駆体を、(i)該触媒前駆体の分解温度を超え、(ii)触媒金属原子クラスタの急速形成を促進するのに十分であり、(iii)ボードアード反応により単層ナノチューブの成長開始を促進し、この結果として得られる生成気体流中に単層カーボンナノチューブ生成物の浮遊物を形成させるのに十分な温度に急速に加熱することからなる、単層カーボンナノチューブの生成方法。

IPC (1)：

C01B31/02

FI (1)：

C01B31/02 101F

F-Term (4)：

4G046CA01 , 4G046CB03 , 4G046CC02 , 4G046CC08

Patent cited by the Patent：

Cited by examiner (4)

単層カーボンナノチューブ類から形成された炭素繊維類
Gazette classification：公表公報 Application number：特願平10-538896 Applicant：ウィリアム・マーシュ・ライス・ユニバーシティ
単層壁カーボンナノチューブの束
Gazette classification：公表公報 Application number：特願平9-511359 Applicant：ウィリアム・マーシュ・ライス・ユニバーシティ
非担持金属触媒と一重ナノチューブを用いた一重ナノチューブの製法
Gazette classification：公表公報 Application number：特願2000-505355 Applicant：ハイピリオンカタリシスインターナショナルインコーポレイテッド

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Article cited by the Patent：

Cited by examiner (3)

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