JP2003313017A - カーボンナノチューブの製造方法 - Google Patents
カーボンナノチューブの製造方法Info
- Publication number
- JP2003313017A JP2003313017A JP2002117352A JP2002117352A JP2003313017A JP 2003313017 A JP2003313017 A JP 2003313017A JP 2002117352 A JP2002117352 A JP 2002117352A JP 2002117352 A JP2002117352 A JP 2002117352A JP 2003313017 A JP2003313017 A JP 2003313017A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- carbon nanotubes
- catalyst
- carbon nanotube
- temperature
- gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Abstract
(57)【要約】
【課題】機能性材料として有用なカーボンナノチュー
ブ、特に単層カーボンナノチューブを、アーク放電法や
レーザー光照射法に比べて、安価で多量かつ効率的・簡
便に製造する方法を提供すること。 【解決手段】固体触媒、好ましくはゼオライトに鉄金属
又は鉄金属含有物を高分散担持させた固体触媒上で、メ
タンを８００〜１３００℃の温度で熱分解することによ
り、カーボンナノチューブを製造する。
ブ、特に単層カーボンナノチューブを、アーク放電法や
レーザー光照射法に比べて、安価で多量かつ効率的・簡
便に製造する方法を提供すること。 【解決手段】固体触媒、好ましくはゼオライトに鉄金属
又は鉄金属含有物を高分散担持させた固体触媒上で、メ
タンを８００〜１３００℃の温度で熱分解することによ
り、カーボンナノチューブを製造する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、カーボンナノチュ
ーブの製造方法に関する。さらに詳しくは、本発明は、
機能性材料として有用なカーボンナノチューブ、特に単
層カーボンナノチューブを、アーク放電法やレーザー光
照射法に比べて、量産に適した触媒気相合成法により、
効率よく製造する方法に関するものである。
ーブの製造方法に関する。さらに詳しくは、本発明は、
機能性材料として有用なカーボンナノチューブ、特に単
層カーボンナノチューブを、アーク放電法やレーザー光
照射法に比べて、量産に適した触媒気相合成法により、
効率よく製造する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、直径が数ナノメートルから数十ナ
ノメートルの筒状炭素材料であるカーボンナノチューブ
は、例えば超高集積化が可能な分子素子、水素を始めと
する各種ガスの吸蔵材料、電界放出ディスプレー（ＦＥ
Ｄ）用部材、樹脂成形品用添加材などの機能性材料とし
て注目されている。このカーボンナノチューブは、１９
９１年に飯島らによって、アーク放電法の陰極に堆積し
た炭素の塊の中に見出されたものであり［「ネイチャー
（Ｎａｔｕｒｅ）」、第３５４巻、第５６〜５８ページ
（１９９１年）］、それ以来積極的に研究が行われ、レ
ーザー光照射法や熱分解による気相合成法など、各種の
方法により合成されている。該カーボンナノチューブに
は、多層のものと単層のものとが存在し、特に単層カー
ボンナノチューブは、水素を始めとする各種ガスの吸蔵
材料としての用途が期待されている。しかしながら、こ
の単層カーボンナノチューブを、安価で多量かつ効率的
・簡便に製造し得る技術は、これまで見出されていない
のが実状である。
ノメートルの筒状炭素材料であるカーボンナノチューブ
は、例えば超高集積化が可能な分子素子、水素を始めと
する各種ガスの吸蔵材料、電界放出ディスプレー（ＦＥ
Ｄ）用部材、樹脂成形品用添加材などの機能性材料とし
て注目されている。このカーボンナノチューブは、１９
９１年に飯島らによって、アーク放電法の陰極に堆積し
た炭素の塊の中に見出されたものであり［「ネイチャー
（Ｎａｔｕｒｅ）」、第３５４巻、第５６〜５８ページ
（１９９１年）］、それ以来積極的に研究が行われ、レ
ーザー光照射法や熱分解による気相合成法など、各種の
方法により合成されている。該カーボンナノチューブに
は、多層のものと単層のものとが存在し、特に単層カー
ボンナノチューブは、水素を始めとする各種ガスの吸蔵
材料としての用途が期待されている。しかしながら、こ
の単層カーボンナノチューブを、安価で多量かつ効率的
・簡便に製造し得る技術は、これまで見出されていない
のが実状である。
【０００３】例えば、単層カーボンナノチューブの製造
方法としては、アーク放電法（特開平６−３２２６１６
号公報）やレーザー光照射法（特開平１０−２７３３０
８号公報）などが開示されているが、これらの方法は、
製造コストが高くつく上、量産が困難である。一方、触
媒を用いた気相合成法としては、不飽和度が高く、反応
性の高いアセチレンを原料として用いる方法（特開２０
００−８６２１７号公報）、あるいは一酸化炭素を原料
として用いる方法［「ケミカル・フィジクス・レターズ
（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒ
ｓ）」、第３１７巻、第４９７〜５０３ページ（２００
０年）］が知られているが、これらの原料は、安全性や
有害性の面から問題がある。また、上記と同じ触媒を用
いた気相合成法として、ベンゼンなどの液状物質を原料
に用いた方法（特開２０００−８６２１８号公報）が開
示されているが、この場合、反応時に原料をなんらかの
手段で気化せねばならず、製造工程が煩雑になるのを免
れないという問題がある。
方法としては、アーク放電法（特開平６−３２２６１６
号公報）やレーザー光照射法（特開平１０−２７３３０
８号公報）などが開示されているが、これらの方法は、
製造コストが高くつく上、量産が困難である。一方、触
媒を用いた気相合成法としては、不飽和度が高く、反応
性の高いアセチレンを原料として用いる方法（特開２０
００−８６２１７号公報）、あるいは一酸化炭素を原料
として用いる方法［「ケミカル・フィジクス・レターズ
（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒ
ｓ）」、第３１７巻、第４９７〜５０３ページ（２００
０年）］が知られているが、これらの原料は、安全性や
有害性の面から問題がある。また、上記と同じ触媒を用
いた気相合成法として、ベンゼンなどの液状物質を原料
に用いた方法（特開２０００−８６２１８号公報）が開
示されているが、この場合、反応時に原料をなんらかの
手段で気化せねばならず、製造工程が煩雑になるのを免
れないという問題がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
状況下で機能性材料として有用なカーボンナノチュー
ブ、特に単層カーボンナノチューブを、アーク放電法や
レーザー光照射法に比べて、安価で多量かつ効率的・簡
便に製造し得る方法を提供することを目的とするもので
ある
状況下で機能性材料として有用なカーボンナノチュー
ブ、特に単層カーボンナノチューブを、アーク放電法や
レーザー光照射法に比べて、安価で多量かつ効率的・簡
便に製造し得る方法を提供することを目的とするもので
ある
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記目的
を達成するために鋭意研究を重ねた結果、原料として、
安価でかつ安全性や有害性の面で、より優位な飽和度の
高いメタンを用い、固体触媒上で特定の温度にて熱分解
することにより、その目的を達成し得ることを見出し
た。本発明は、かかる知見に基づいて完成したものであ
る。すなわち、本発明は、（１）固体触媒上でメタンを
８００〜１３００℃の温度で熱分解することを特徴とす
るカーボンナノチューブの製造方法、（２）固体触媒
が、ゼオライトに鉄金属又は鉄金属含有物を高分散担持
させたものである上記（１）のカーボンナノチューブの
製造方法、及び（３）カーボンナノチューブが単層カー
ボンナノチューブである上記（１）のカーボンナノチュ
ーブの製造方法、を提供するものである。
を達成するために鋭意研究を重ねた結果、原料として、
安価でかつ安全性や有害性の面で、より優位な飽和度の
高いメタンを用い、固体触媒上で特定の温度にて熱分解
することにより、その目的を達成し得ることを見出し
た。本発明は、かかる知見に基づいて完成したものであ
る。すなわち、本発明は、（１）固体触媒上でメタンを
８００〜１３００℃の温度で熱分解することを特徴とす
るカーボンナノチューブの製造方法、（２）固体触媒
が、ゼオライトに鉄金属又は鉄金属含有物を高分散担持
させたものである上記（１）のカーボンナノチューブの
製造方法、及び（３）カーボンナノチューブが単層カー
ボンナノチューブである上記（１）のカーボンナノチュ
ーブの製造方法、を提供するものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明のカーボンナノチューブの
製造方法においては、原料としてメタンが用いられる。
このメタンは飽和度が高いため、一般的に反応性に乏し
いとされていたが、触媒を用いた気相合成法によるカー
ボンナノチューブの製造において、従来用いられている
アセチレンや一酸化炭素に比べて、安価でかつ安全性や
有害性の面で有利であるので、本発明における原料とし
て使用する。本発明においては、原料ガスとして、上記
メタンを、窒素、ヘリウム、アルゴンなどの不活性ガ
ス、あるいは水素により任意の割合で希釈混合したもの
を用いることができる。一方、固体触媒としては、担体
であるゼオライトに、鉄金属又は鉄金属含有物が高分散
担持されたものを使用することができる。前記触媒にお
いて、ゼオライト担体への鉄金属又は鉄金属含有物の担
持方法としては、特に制限はなく、様々な方法を用いる
ことができるが、例えば鉄の無機塩又は鉄の有機塩をイ
オン交換させて担持させる方法などを、好ましく用いる
ことができる。このようにして得られた触媒中の担持鉄
金属量としては特に制限はないが、通常Ｆｅ2Ｏ3換算で
０．１質量％以上、好ましくは１質量％以上である。ま
た、上限については、鉄金属が高分散で担持されていれ
ばよく、特に制限はないが、鉄金属の分散担持性及び触
媒調製などの面から、一般的には、２質量％程度であ
る。この触媒の形状については、特に制限はないが、通
常粉末状の形態で用いられる。次に、反応方法の好まし
い実施態様について説明する。まず、円筒状などの反応
器に前記触媒をセットしたのち、窒素、ヘリウム、アル
ゴンなどの不活性ガス、あるいは水素などを流通させな
がら、所定の温度まで反応器を加熱する。所定の温度に
達したら、上記の流通ガスを原料ガスに切り替え、所定
の流量となるように調整したのち、反応を開始する。
製造方法においては、原料としてメタンが用いられる。
このメタンは飽和度が高いため、一般的に反応性に乏し
いとされていたが、触媒を用いた気相合成法によるカー
ボンナノチューブの製造において、従来用いられている
アセチレンや一酸化炭素に比べて、安価でかつ安全性や
有害性の面で有利であるので、本発明における原料とし
て使用する。本発明においては、原料ガスとして、上記
メタンを、窒素、ヘリウム、アルゴンなどの不活性ガ
ス、あるいは水素により任意の割合で希釈混合したもの
を用いることができる。一方、固体触媒としては、担体
であるゼオライトに、鉄金属又は鉄金属含有物が高分散
担持されたものを使用することができる。前記触媒にお
いて、ゼオライト担体への鉄金属又は鉄金属含有物の担
持方法としては、特に制限はなく、様々な方法を用いる
ことができるが、例えば鉄の無機塩又は鉄の有機塩をイ
オン交換させて担持させる方法などを、好ましく用いる
ことができる。このようにして得られた触媒中の担持鉄
金属量としては特に制限はないが、通常Ｆｅ2Ｏ3換算で
０．１質量％以上、好ましくは１質量％以上である。ま
た、上限については、鉄金属が高分散で担持されていれ
ばよく、特に制限はないが、鉄金属の分散担持性及び触
媒調製などの面から、一般的には、２質量％程度であ
る。この触媒の形状については、特に制限はないが、通
常粉末状の形態で用いられる。次に、反応方法の好まし
い実施態様について説明する。まず、円筒状などの反応
器に前記触媒をセットしたのち、窒素、ヘリウム、アル
ゴンなどの不活性ガス、あるいは水素などを流通させな
がら、所定の温度まで反応器を加熱する。所定の温度に
達したら、上記の流通ガスを原料ガスに切り替え、所定
の流量となるように調整したのち、反応を開始する。
【０００７】反応温度は、８００〜１３００℃の範囲で
選定される。この温度が８００℃未満ではメタンの熱分
解が進行しないし、１３００℃を超えるとグラファイト
質炭素の生成量が増大するため、目的物である単層カー
ボンナノチューブが効率よく得られない。したがって、
好ましい反応温度は９００〜１２００℃の範囲である。
ガス流量は、触媒１ｇ当たり、好ましくは１０〜１００
００ｃｍ3／分、より好ましくは１００〜１０００ｃｍ3
／分である。この流量が１０ｃｍ3／分未満では目的物
である単層カーボンナノチューブを収率よく得ることが
できにくいし、 １００００ｃｍ3／分を超えると、目的
物である単層カーボンナノチューブの生成及び成長に充
分な触媒と原料ガスとの接触滞量時間を確保することが
できにくい。反応時間は、通常５〜１２０分程度、好ま
しくは１５〜60分である。反応時間が5分未満では目的
物である単層カーボンナノチューブの成長が充分に進行
しないおそれがあり、１２０分を超えるとグラファイト
質炭素の生成量が増大して、目的物である単層カーボン
ナノチューブが効率よく得られにくい。
選定される。この温度が８００℃未満ではメタンの熱分
解が進行しないし、１３００℃を超えるとグラファイト
質炭素の生成量が増大するため、目的物である単層カー
ボンナノチューブが効率よく得られない。したがって、
好ましい反応温度は９００〜１２００℃の範囲である。
ガス流量は、触媒１ｇ当たり、好ましくは１０〜１００
００ｃｍ3／分、より好ましくは１００〜１０００ｃｍ3
／分である。この流量が１０ｃｍ3／分未満では目的物
である単層カーボンナノチューブを収率よく得ることが
できにくいし、 １００００ｃｍ3／分を超えると、目的
物である単層カーボンナノチューブの生成及び成長に充
分な触媒と原料ガスとの接触滞量時間を確保することが
できにくい。反応時間は、通常５〜１２０分程度、好ま
しくは１５〜60分である。反応時間が5分未満では目的
物である単層カーボンナノチューブの成長が充分に進行
しないおそれがあり、１２０分を超えるとグラファイト
質炭素の生成量が増大して、目的物である単層カーボン
ナノチューブが効率よく得られにくい。
【０００８】反応終了後、窒素、ヘリウム、アルゴンな
どの不活性ガスを流通させながら、室温まで冷却したの
ち、反応器内から触媒を取り出し、目的物である単層カ
ーボンナノチューブを触媒から分離する。上記単層カー
ボンナノチューブの触媒からの分離の手段については特
に制限はないが、例えばフッ化水素酸や塩酸、硝酸ある
いは水酸化ナトリウム水溶液により触媒のみを溶解さ
せ、分離する方法を用いることができる。これらの酸や
水酸化ナトリウム水溶液に対して、単層カーボンナノチ
ューブは化学的に極めて安定であるため、触媒との分離
が可能である。このようにして、アセチレンや一酸化炭
素よりも安全性や有害性の面で有利なメタンを原料とす
る熱分解法により、１〜２ｎｍ程度の均一な直径を有す
る単層カーボンナノチューブを、量産性よく、かつ効率
的・簡便に製造することができる。
どの不活性ガスを流通させながら、室温まで冷却したの
ち、反応器内から触媒を取り出し、目的物である単層カ
ーボンナノチューブを触媒から分離する。上記単層カー
ボンナノチューブの触媒からの分離の手段については特
に制限はないが、例えばフッ化水素酸や塩酸、硝酸ある
いは水酸化ナトリウム水溶液により触媒のみを溶解さ
せ、分離する方法を用いることができる。これらの酸や
水酸化ナトリウム水溶液に対して、単層カーボンナノチ
ューブは化学的に極めて安定であるため、触媒との分離
が可能である。このようにして、アセチレンや一酸化炭
素よりも安全性や有害性の面で有利なメタンを原料とす
る熱分解法により、１〜２ｎｍ程度の均一な直径を有す
る単層カーボンナノチューブを、量産性よく、かつ効率
的・簡便に製造することができる。
【０００９】
【実施例】次に、本発明を実施例により、さらに詳細に
説明するが、本発明は、この例によってなんら限定され
るものではない。 調製例１ 触媒の調製 ゼオライト系担体として市販のＵＳＹ型ゼオライト（東
ソー製、ＨＳＺ−３３０ＨＵＡ）を用いた。このＵＳＹ
型ゼオライト２０ｇに、硝酸鉄(III)・九水和物を用い
て調製した０．０２５モル／リットル濃度の鉄水溶液５
００ｍｌを加え、室温で１時間の攪拌を行った。その
後、吸引ろ過し、脱イオン水で十分に洗浄した後、１２
０℃で２時間乾燥させ、さらに５５０℃で６時間焼成し
た。このようにして、ＵＳＹ型ゼオライトに鉄金属を担
持したものを得た。次に、この鉄金属担持ＵＳＹ型ゼオ
ライト７０質量％とバインダーとしてのアルミナ３０質
量％とからなる粉末状触媒を調製した。この触媒中の鉄
金属含有量はＦｅ2Ｏ3換算で２．２質量％であった。
説明するが、本発明は、この例によってなんら限定され
るものではない。 調製例１ 触媒の調製 ゼオライト系担体として市販のＵＳＹ型ゼオライト（東
ソー製、ＨＳＺ−３３０ＨＵＡ）を用いた。このＵＳＹ
型ゼオライト２０ｇに、硝酸鉄(III)・九水和物を用い
て調製した０．０２５モル／リットル濃度の鉄水溶液５
００ｍｌを加え、室温で１時間の攪拌を行った。その
後、吸引ろ過し、脱イオン水で十分に洗浄した後、１２
０℃で２時間乾燥させ、さらに５５０℃で６時間焼成し
た。このようにして、ＵＳＹ型ゼオライトに鉄金属を担
持したものを得た。次に、この鉄金属担持ＵＳＹ型ゼオ
ライト７０質量％とバインダーとしてのアルミナ３０質
量％とからなる粉末状触媒を調製した。この触媒中の鉄
金属含有量はＦｅ2Ｏ3換算で２．２質量％であった。
【００１０】実施例１
反応器として、入口側にガス導入管、出口側にガス排出
管が接続され、反応器全体を電気ヒーターで加熱でき、
かつ循環水により冷却できる構造のアルミナ製円筒横型
反応器を用いた。まず、アルミナ製円筒横型反応器内
に、調製例１で得た粉末状触媒０．５ｇをアルミナ製皿
の上に乗せてセットし、反応器内を真空排気後、窒素ガ
スの流通を開始した。反応器内に、窒素ガスを１００ｃ
ｍ3／分で流通させたまま、１５℃／分の速度で昇温さ
せ、８００℃まで達したのち、最終的に１０℃／分の速
度で、反応開始温度である１０００℃まで昇温させた。
管が接続され、反応器全体を電気ヒーターで加熱でき、
かつ循環水により冷却できる構造のアルミナ製円筒横型
反応器を用いた。まず、アルミナ製円筒横型反応器内
に、調製例１で得た粉末状触媒０．５ｇをアルミナ製皿
の上に乗せてセットし、反応器内を真空排気後、窒素ガ
スの流通を開始した。反応器内に、窒素ガスを１００ｃ
ｍ3／分で流通させたまま、１５℃／分の速度で昇温さ
せ、８００℃まで達したのち、最終的に１０℃／分の速
度で、反応開始温度である１０００℃まで昇温させた。
【００１１】１０００℃に到達後、直ちにメタン１０体
積％と窒素９０体積％とからなる原料ガスに切り替え、
温度を１０００℃に保持しながら、１００ｃｍ3／分で
３０分間流通させて、反応を行った。反応終了後、再び
流速１００ｃｍ3／分の窒素ガスに切り替え、１００℃
／分の速度で室温まで冷却降温したのち、反応器内を大
気開放させた状態で反応済み触媒を取り出した。次い
で、この反応済み触媒をフッ化水素酸及び塩酸にて溶解
させ、ろ別後、ろ紙上の残渣物を透過型電子顕微鏡（Ｔ
ＥＭ）で観察し、約１．６ｎｍの均一な直径を有する単
層カーボンナノチューブが生成していることを確認し
た。図１は、得られたカーボンナノチューブのＴＥＭ写
真図である。
積％と窒素９０体積％とからなる原料ガスに切り替え、
温度を１０００℃に保持しながら、１００ｃｍ3／分で
３０分間流通させて、反応を行った。反応終了後、再び
流速１００ｃｍ3／分の窒素ガスに切り替え、１００℃
／分の速度で室温まで冷却降温したのち、反応器内を大
気開放させた状態で反応済み触媒を取り出した。次い
で、この反応済み触媒をフッ化水素酸及び塩酸にて溶解
させ、ろ別後、ろ紙上の残渣物を透過型電子顕微鏡（Ｔ
ＥＭ）で観察し、約１．６ｎｍの均一な直径を有する単
層カーボンナノチューブが生成していることを確認し
た。図１は、得られたカーボンナノチューブのＴＥＭ写
真図である。
【００１２】比較例１
実施例１と同一の反応器内に、実施例１と同一の触媒を
セットし、反応器内に窒素ガスを１００ｃｍ3／分で流
通させたまま、１５℃／分の速度で昇温させ５００℃ま
で達したのち、最終的に１０℃／分の速度で反応開始温
度である７００℃まで昇温させた。７００℃に到達後、
直ちに実施例１と同一の原料ガスに切り替え、温度を７
００℃に保持しながら、１００ｃｍ3／分で３０分間流
通させ反応を行った。反応終了後、実施例１と同一の手
段で冷却、反応済みの触媒を取り出し、酸により触媒を
溶解させ、ろ別したのち、そのろ過残渣物をＴＥＭで観
察したが、単層カーボンナノチューブの生成は確認され
なかった。
セットし、反応器内に窒素ガスを１００ｃｍ3／分で流
通させたまま、１５℃／分の速度で昇温させ５００℃ま
で達したのち、最終的に１０℃／分の速度で反応開始温
度である７００℃まで昇温させた。７００℃に到達後、
直ちに実施例１と同一の原料ガスに切り替え、温度を７
００℃に保持しながら、１００ｃｍ3／分で３０分間流
通させ反応を行った。反応終了後、実施例１と同一の手
段で冷却、反応済みの触媒を取り出し、酸により触媒を
溶解させ、ろ別したのち、そのろ過残渣物をＴＥＭで観
察したが、単層カーボンナノチューブの生成は確認され
なかった。
【００１３】比較例２
実施例１と同一の反応器内に、実施例１と同一の触媒を
セットし、反応器内に窒素ガスを１００ｃｍ3／分で流
通させたまま、１５℃／分の速度で昇温させ８００℃ま
で達したのち、最終的に１０℃／分の速度で反応開始温
度である１０００℃まで昇温させた。１０００℃に到達
後、直ちにエタン１０体積％と窒素９０体積％とからな
る原料ガスに切り替え、温度を１０００℃に保持しなが
ら、１００ｃｍ3／分で３０分間流通させ反応を行っ
た。反応終了後、実施例１と同一の手段で冷却、反応済
みの触媒の取り出しを行い、水酸化ナトリウム水溶液及
び塩酸により、反応済み触媒を溶解させ、ろ別したの
ち、そのろ過残渣物をＴＥＭで観察したが、単層カーボ
ンナノチューブの生成は確認できなかった。
セットし、反応器内に窒素ガスを１００ｃｍ3／分で流
通させたまま、１５℃／分の速度で昇温させ８００℃ま
で達したのち、最終的に１０℃／分の速度で反応開始温
度である１０００℃まで昇温させた。１０００℃に到達
後、直ちにエタン１０体積％と窒素９０体積％とからな
る原料ガスに切り替え、温度を１０００℃に保持しなが
ら、１００ｃｍ3／分で３０分間流通させ反応を行っ
た。反応終了後、実施例１と同一の手段で冷却、反応済
みの触媒の取り出しを行い、水酸化ナトリウム水溶液及
び塩酸により、反応済み触媒を溶解させ、ろ別したの
ち、そのろ過残渣物をＴＥＭで観察したが、単層カーボ
ンナノチューブの生成は確認できなかった。
【００１４】
【発明の効果】本発明の方法によれば、機能性材料とし
て有用なカーボンナノチューブ、特に単層カーボンナノ
チューブを、アーク放電法やレーザー光照射法に比べ
て、安価で多量かつ効率的・簡便に製造することができ
る。また、この方法によれば、炭化水素の主成分として
メタンを含む天然ガスや各種石油精製装置オフガスを、
そのまま原料として、利用可能である。本発明の方法で
得られた単層カーボンナノチューブは、機能性材料とし
て種々の用途、特に水素を始めとする各種のガス吸蔵材
料としての利用が期待されている。
て有用なカーボンナノチューブ、特に単層カーボンナノ
チューブを、アーク放電法やレーザー光照射法に比べ
て、安価で多量かつ効率的・簡便に製造することができ
る。また、この方法によれば、炭化水素の主成分として
メタンを含む天然ガスや各種石油精製装置オフガスを、
そのまま原料として、利用可能である。本発明の方法で
得られた単層カーボンナノチューブは、機能性材料とし
て種々の用途、特に水素を始めとする各種のガス吸蔵材
料としての利用が期待されている。
【図１】実施例１で得られた単層カーボンナノチューブ
の透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）写真図である。
の透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）写真図である。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 4G146 AA12 BA12 BC03 BC08 BC33A
BC33B BC34A BC34B BC44
BC46
Claims (3)
- 【請求項１】 固体触媒上でメタンを８００〜１３００
℃の温度で熱分解することを特徴とするカーボンナノチ
ューブの製造方法。 - 【請求項２】 固体触媒が、ゼオライトに鉄金属又は鉄
金属含有物を、高分散担持させたものである請求項１記
載カーボンナノチューブの製造方法。 - 【請求項３】 カーボンナノチューブが単層カーボンナ
ノチューブである請求項１記載のカーボンナノチューブ
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002117352A JP2003313017A (ja) | 2002-04-19 | 2002-04-19 | カーボンナノチューブの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002117352A JP2003313017A (ja) | 2002-04-19 | 2002-04-19 | カーボンナノチューブの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003313017A true JP2003313017A (ja) | 2003-11-06 |
Family
ID=29534588
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002117352A Pending JP2003313017A (ja) | 2002-04-19 | 2002-04-19 | カーボンナノチューブの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003313017A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007290928A (ja) * | 2006-04-26 | 2007-11-08 | Kyushu Institute Of Technology | 紐状炭素及びその利用方法並びにその製造方法 |
| EP2062642A1 (en) | 2003-05-29 | 2009-05-27 | Japan Science and Technology Agency | Catalyst for synthesizing carbon nanocoils, synthesising method of the same and synthesizing method of carbon nanocoils |
| US7670431B2 (en) * | 2003-09-22 | 2010-03-02 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Carbon nanotube manufacturing apparatus and method, and gas decomposer for use in the manufacturing apparatus and method |
| KR100962171B1 (ko) | 2007-12-26 | 2010-06-10 | 제일모직주식회사 | 탄소나노튜브 합성용 금속나노촉매 및 이를 이용한탄소나노튜브의 제조방법 |
-
2002
- 2002-04-19 JP JP2002117352A patent/JP2003313017A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2062642A1 (en) | 2003-05-29 | 2009-05-27 | Japan Science and Technology Agency | Catalyst for synthesizing carbon nanocoils, synthesising method of the same and synthesizing method of carbon nanocoils |
| US7829494B2 (en) | 2003-05-29 | 2010-11-09 | Japan Science And Technology Agency | Catalyst for synthesizing carbon nanocoils, synthesizing method of the same, synthesizing method of carbon nanocoils, and carbon nanocoils |
| US7670431B2 (en) * | 2003-09-22 | 2010-03-02 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Carbon nanotube manufacturing apparatus and method, and gas decomposer for use in the manufacturing apparatus and method |
| JP2007290928A (ja) * | 2006-04-26 | 2007-11-08 | Kyushu Institute Of Technology | 紐状炭素及びその利用方法並びにその製造方法 |
| KR100962171B1 (ko) | 2007-12-26 | 2010-06-10 | 제일모직주식회사 | 탄소나노튜브 합성용 금속나노촉매 및 이를 이용한탄소나노튜브의 제조방법 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Kumar et al. | Chemical vapor deposition of carbon nanotubes: a review on growth mechanism and mass production | |
| EP1558524B1 (en) | Cvd synthesis of carbon nanotubes | |
| JP3963893B2 (ja) | 単層カーボンナノチューブの製造方法 | |
| JP4837932B2 (ja) | カーボンナノチューブの製造方法 | |
| US8562937B2 (en) | Production of carbon nanotubes | |
| WO2011030821A1 (ja) | カーボンナノチューブ及び水素の同時製造方法、並びに、カーボンナノチューブ及び水素の同時製造装置 | |
| WO2000040509A1 (fr) | Tube de carbone amorphe de l'ordre du nanometre et son procede de fabrication | |
| JP2008526683A (ja) | 長いカーボン単層ナノチューブを成長させるための方法 | |
| JP2008519679A (ja) | 不均一触媒でガス状炭素化合物を分解することによりカーボンナノチューブを製造するための触媒 | |
| JP2004532789A (ja) | 触媒担体およびその上で生成されたカーボンナノチューブ | |
| JP2009528969A (ja) | 高品質単層カーボンナノチューブ成長の方法および装置 | |
| JP5106123B2 (ja) | カーボンナノホーン担持体とカーボンナノチューブの合成方法 | |
| JP3755662B2 (ja) | カーボンナノチューブの製造方法 | |
| JP2003201108A (ja) | カーボン材料 | |
| JP4126072B2 (ja) | 液相の炭素源からカーボンナノチューブを製造する方法 | |
| US20120177545A1 (en) | Novel combination catalysts based on iron for the substantial synthesis of multi-walled carbon nanotubes by chemical vapor deposition | |
| CN112403461A (zh) | 一种高温抗烧结催化剂及其合成方法 | |
| JP2003206117A (ja) | 多層カーボンナノチューブの大量生産方法 | |
| JPH1143316A (ja) | カーボンナノチューブの製造方法 | |
| JP4459212B2 (ja) | 単層カーボンナノチューブ含有組成物 | |
| JP2003313018A (ja) | カーボンナノチューブの製造方法 | |
| JP2003313017A (ja) | カーボンナノチューブの製造方法 | |
| JP3952479B2 (ja) | カーボンナノチューブの製造方法 | |
| Zhu | Detonation of molecular precursors as a tool for the assembly of nano-sized materials | |
| WO2008097333A2 (en) | Method and apparatus for low-temperature fabrication of graphitic carbon, graphene and carbon nanotubes |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20041119 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051108 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20051221 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060328 |