JP2004277925A

JP2004277925A - Coin-laminated type nanographite, method for producing the same, and catalyst therefor

Info

Publication number: JP2004277925A
Application number: JP2003070804A
Authority: JP
Inventors: Hisahiro Ando; 寿浩安藤; Kiyoharu Nakagawa; 清晴中川
Original assignee: Japan Science and Technology Agency; National Institute for Materials Science
Current assignee: Japan Science and Technology Agency; National Institute for Materials Science
Priority date: 2003-03-14
Filing date: 2003-03-14
Publication date: 2004-10-07
Anticipated expiration: 2023-03-14
Also published as: JP4048138B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To produce highly crystalline good carbon fiber. <P>SOLUTION: The nanosize fibrous carbon, i.e. nanographite, is produced by the following process: 0.1 g of a catalyst with 5 wt.% of metal palladium as a catalytic component in diamond oxide with 10-100 nm particle size as a carrier is packed in a small-sized fixed bed flow-system reaction tube, the catalytic bed is kept at a constant temperature of 600°C, and methane as the feedstock gas is made to flow at a rate of 20 mL/min for 60 min and reacted. The resulting product is fibrous and has a diameter of 10-100 nm, being an assembly with monolayer graphite stacked perpendicularly to the axis. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は種々の用途が期待される炭素繊維の新しい構造のナノグラファイト、その製造方法及びその製造方法で使用する触媒に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
炭素繊維の製造方法の１つとして、化学気相成長法による方法が知られている。化学気相成長法では、メタンやベンゼンなどの炭化水素を超微粒の鉄やニッケルなどの触媒の存在下で７００〜１０００℃程度の温度で熱分解して炭素繊維をえる（特許文献１，２参照。）。
【０００３】
化学気相成長法で得られる炭素は、超微粒の鉄やニッケルなどの触媒粒子を核として成長した繊維である。炭素繊維には、炭素網層が同心状や中空状に成長したものがあるが、触媒、反応温度、ガス流速等の気相成長条件によっては、炭素網層の積層が繊維軸に対して一定の角度で傾斜した構造を持つものもある。
【０００４】
【特許文献１】
特開平６−１４６１１６号公報
【特許文献２】
特開２００１−１４６６４３号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の炭素繊維は、樹脂などに混入して複合材として用いられることが多いが、一般的に樹脂との密着性や機械的強度がそれ程よくないとされている。
また、化学気相成長法で製造された炭素繊維の表面には、十分に結晶化していない炭素や、結晶性を持たないアモルファス状の余剰炭素が堆積した薄い堆積層が形成される。この堆積層が、樹脂等との密着性が劣る原因であると考えられている。
【０００６】
本発明は上記課題を解決すべくなされたものであり、その目的とするところは、生成した生成物の結晶性が高い良好な炭素繊維、その製造方法及びその製造方法で使用する触媒を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者は上記目的を達成するために、様々な担体上に担持した種々の触媒成分による炭化水素の分解反応を検討し、担体としてはダイヤモンドが優れた性能を示し、触媒成分としてはパラジウム及びロジウムが優れていること、及びこの方法により得られる炭素繊維は結晶性の優れた特異な構造をもっていることを見いだした。
【０００８】
すなわち、本発明の炭素繊維は、単層グラファイトが炭素繊維の軸線に対して垂直に積み重なった構造をもつコイン積層型ナノグラファイトである。
このコイン積層型ナノグラファイトは非結晶性の炭素が除去されて、表面はきわめて結晶性が高く、種々の材との親和性が良好で、樹脂等の複合材料との密着性に優れる。
【０００９】
このナノグラファイトの一例は、単層グラファイトの直径が１０〜１００ｎｍの大きさであり、炭素繊維の長さが数十ｎｍ〜数十μｍである。さらに、炭素繊維の先端に粒径が数〜数百ｎｍのダイヤモンドが接合しているので、引張強度や圧縮強度に優れる複合材を得ることができる。
【００１０】
このようなナノグラファイトを製造する本発明の製造方法は、粒径を数〜数百ｎｍの範囲で揃えたダイヤモンドを担体とし、触媒成分としてパラジウム又はロジウムを担持した触媒の存在下で、炭化水素を分解することを特徴とする方法である。
【００１１】
原料となる炭化水素は炭素数が１〜３０の炭化水素であり、メタン、エタン、プロパンなどの飽和炭化水素のほか、エチレン、プロピレン、アセチレンなどの不飽和炭化水素も含んでいる。
原料の炭化水素は単独で触媒上に導いて反応させてもよく、キャリアガスとともに触媒上に導いて反応させてもよい。そのようなキャリアガスとしては、水素、一酸化炭素といった還元性ガスや、それらの還元性ガスに窒素などの不活性なガスを混合したガスを用いることができる。
【００１２】
好ましい製造方法の一例では、触媒成分はパラジウムであり、炭化水素はメタンである。
その製造方法で使用する触媒は、粒径を数〜数百ｎｍの範囲で揃えたダイヤモンドを担体とし、触媒成分としてパラジウム又はロジウムを担持したものである。
【００１３】
ナノグラファイトを製造する際に、できあがるナノグラファイトの直径や種類は、図１に結晶成長過程をモデル化して示すように、ナノグラファイトを生成する核となる触媒の粒径に由来すると考えられる。従来の触媒を用いた種々のカーボンの製造は、多くの場合、触媒の担体に金属酸化物や粒径が一様でない担体を用いて製造されている。それらの担体は、熱的安定性が乏しく、６００〜１０００℃の反応条件で使用した場合、焼結などにより担体が微細な構造を維持することが困難である。また、担体に担持せず金属微粒子を触媒として直接用いた場合においても、高温ではシンタリングが起こりやすく、超微粒子として存在することは極めて難しい。したがって、それらの担体に担持した触媒や触媒金属自体では微小な状態を維持できず、生成するカーボンの形状を制御することは困難であった。
【００１４】
本発明では担体として粒径を数〜数百ｎｍの範囲で揃えた超微粒子ダイヤモンドを用いる。超微粒子ダイヤモンドは熱的安定性に優れ、後述の反応温度４５０〜７５０℃は勿論のこと、１０００℃というような高い反応温度においても安定な構造を保つことができる。したがって、触媒としてそのような超微粒子ダイヤモンドに担持した触媒を用い、生成するナノグラファイトの直径や種類を制御しようとするものである。
触媒担体のダイヤモンドの好ましい粒径は、１０〜１００ｎｍである。
【００１５】
市販のダイヤモンド表面は完全に炭素のみでなく、酸素などが付いている。そこで、ダイヤモンド表面を均一化するために所定の条件で酸化すると、「酸化ダイヤモンド」が生成する。見かけ上、酸化ダイヤモンドは最初の市販品と余り変わりがないが、一定の処理を施しているので、市販品のロットなどの影響を受けないで本発明の触媒担体として最適なダイヤモンドを調製することができる。本発明における担体としての「ダイヤモンド」は、このように処理を施した「酸化ダイヤモンド」を含む意味で使用している。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明に用いるダイヤモンドは工業的に研磨用として市販されているもののうち、粒径が数〜数百ｎｍと小さく、高い比表面積を有するものが良い反応成績を得ることができる。望ましくは、比表面積が１０ｍ^２／ｇ以上のダイヤモンドを用いる。そのようなダイヤモンドを一度、３５０〜４５０℃において、酸素雰囲気下又は空気中で表面を酸化させた後に、触媒担体として用いる。
触媒活性成分にはパラジウムが最も良好な活性を示し、ロジウムも活性を示す。
【００１７】
ダイヤモンド担体へのこれら金属塩の担持方法としては、所定量の金属塩水溶液、例えば酢酸パラジウム飽和水溶液など、に所定量の酸化ダイヤモンドを加え、一夜放置後、過剰の水を蒸発させ、乾燥後４００〜５００℃の空気気流中で焼成し、金属塩の分解と酸化を起こさせ、金属塩を酸化物に転換する。焼成温度はこれより低いと十分に硝酸塩などの不純物を除去できず、活性を発現しないか、又は活性は低下するが、焼成温度は５５０^ｏＣ程度まで上昇させることもできる。それ以上の高温はダイヤモンドの一部が燃焼により消失する恐れがあり望ましくない。
【００１８】
次に、空気焼成後、担持金属種（パラジウム等）の酸化物を金属へ還元して触媒とする。還元は３００〜５００℃の水素気流中で行い、酸化物を金属に転換させる。還元温度はこれより低いと十分に金属に還元できず、また、５５０^ｏＣ以上の高い還元温度は担持金属の焼結を招き活性を発現しないか、活性が低下するが、焼成温度は５５０^ｏＣ程度まで上昇させることもできる。
【００１９】
ここで、金属としてはパラジウムが特に優れており、その含有量はダイヤモンドに対して金属として０．５から１０重量％の間が望ましく、これより担持量が少なくても多くてもナノグラファイトの収率は低下する。
【００２０】
反応はこのように調製したダイヤモンド担持触媒を所定量反応管に充填し、不活性ガス気流下に所定温度まで昇温し、原料としての炭化水素気体、例えばメタン又はエタンなど、を４５０〜７５０℃に保たれた触媒層上へ通じ、反応を行う。反応管の形式は特に限定されるものでなく、固定床流通系でも流動床反応器を用いてもよい。
【００２１】
触媒に対するガスの流量は空間速度として２０００ｍｌ／ｇ触媒・ｈから２００００ｍｌ／ｇ触媒・ｈの範囲で操作するのが適当である。
以下に示す反応例では小形の固定床流通系を用いているために、担体として粉末の微粒子状酸化ダイヤモンドを用いているが、実際に工業化するためには微粒子を用いると固定床反応器内に圧力損失が生じるので、反応に不活性なバインダーを用いて触媒を粒状ないしはペレット状にしてもよい。
【００２２】
【実施例】
担体としての粒径１０〜１００ｎｍの酸化ダイヤモンドに触媒成分としてパラジウムを金属として５ｗｔ％含む触媒０．１ｇを小形の固定床流通系反応管に充填し、触媒層を６００^ｏＣで一定に保ち、原料ガスとしてメタンを２０ｍｌ／分の流速で６０分間流して反応を行なった。反応終了後、回収した生成物を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により観察した結果を示したものが図２である。
【００２３】
図２に観られるように、ナノサイズの繊維状のカーボン、すなわちナノグラファイトが得られた。図２からは、生成物は、直径１０〜１００ｎｍの繊維状であることがわかる。図２で、繊維の先端にある白い塊は担体に使用したダイヤモンドであり、炭素繊維の先端に接合している。
【００２４】
次に生成物を透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）により観察した結果を示したものが図３，４である。図３，４から、生成したナノグラファイトは直径１０〜１００ｎｍのグラファイトのシートが軸線に対して垂直に積み重なった集合体であり、そのグラファイトシートは炭素原子一個の大きさに相当する厚みの単層グラファイトで構成されている。
【００２５】
図３で、炭素繊維の先端についている黒い塊は触媒として使用したパラジウム金属微粒子である。触媒のパラジウムは炭素繊維のナノグラファイトが成長するにつれて単体のダイヤモンドから離れている。成長した炭素繊維は、モデルとして示した図１に示されているように、炭素繊維の基端側の先端にダイヤモンド微粒子が接合し、反対側の先端に触媒金属微粒子が付着した状態となる。ダイヤモンド微粒子はナノグラファイトから脱離させることは困難である。一方、触媒金属微粒子は適当な処理によってナノグラファイトから脱離させることができる。
【００２６】
このナノグラファイトをモデルとして示すと、図５に示すように、丁度、コインを積み重ねたような構造をしている。
実施例は触媒成分としてパラジウムを用いているが、ロジウムを触媒成分としてダイヤモンド担体に担持した触媒を用いた場合も、同様にしてナノグラファイトを成長させることができた。
【００２７】
【発明の効果】
本発明の炭素繊維は、単層グラファイトが軸線に対して垂直に積み重なった構造をもつコイン積層型ナノグラファイトであり、結晶性が高いために、樹脂との密着性や機械的強度がよいなど、従来の炭素繊維に比べて優れた特性が発揮される。
本発明の製造方法によれば、粒径を数〜数百ｎｍの範囲で揃えたダイヤモンドを担体とし、触媒成分としてパラジウム又はロジウムを担持した触媒の存在下で、炭化水素を分解することにより、本発明のコイン積層型ナノグラファイトを容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明でダイヤモンド担持触媒によりナノグラファイトが成長する過程をモデルとして示す概略図である。
【図２】実施例で得られたナノグラファイトを示す走査型電子顕微鏡による画像である。
【図３】同ナノグラファイトの透過型電子顕微鏡による画像である。
【図４】同ナノグラファイトの積層状態を示す透過型電子顕微鏡による画像である。
【図５】同ナノグラファイトをモデルとして概略的に示す図であり、左は斜視図、右は正面図である。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to nanographite having a new structure of carbon fiber, which is expected to have various uses, a method for producing the same, and a catalyst used in the method.
[0002]
[Prior art]
As one of the methods for producing carbon fibers, a method using a chemical vapor deposition method is known. In the chemical vapor deposition method, hydrocarbons such as methane and benzene are pyrolyzed at a temperature of about 700 to 1000 ° C. in the presence of ultrafine catalysts such as iron and nickel to obtain carbon fibers (Patent Documents 1 and 2). reference.).
[0003]
The carbon obtained by the chemical vapor deposition method is a fiber grown with catalyst particles such as ultrafine iron and nickel as nuclei. Some carbon fibers have a carbon mesh layer grown concentrically or hollowly, but depending on the vapor phase growth conditions such as catalyst, reaction temperature, gas flow rate, etc., the stack of the carbon mesh layer is constant with respect to the fiber axis. Some have a structure inclined at an angle of.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-6-146116 [Patent Document 2]
JP-A-2001-146643
[Problems to be solved by the invention]
Conventional carbon fibers are often used as a composite material by being mixed with a resin or the like, but it is generally said that the adhesion to the resin and the mechanical strength are not so good.
Further, on the surface of the carbon fiber produced by the chemical vapor deposition method, a thin deposited layer is formed in which carbon that has not been sufficiently crystallized or amorphous excess carbon having no crystallinity are deposited. This deposited layer is considered to be the cause of poor adhesion to resin and the like.
[0006]
The present invention has been made in order to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a carbon fiber having high crystallinity of a produced product, a method for producing the same, and a catalyst used in the method. It is in.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present inventors have studied the decomposition reaction of hydrocarbons by various catalyst components supported on various carriers, and diamond has excellent performance as a carrier, and palladium and It has been found that rhodium is excellent and that the carbon fiber obtained by this method has a unique structure with excellent crystallinity.
[0008]
That is, the carbon fiber of the present invention is a coin-laminated nanographite having a structure in which single-layer graphite is stacked perpendicularly to the axis of the carbon fiber.
This coin-laminated nanographite has non-crystalline carbon removed, has a very high surface crystallinity, has good affinity with various materials, and has excellent adhesion to composite materials such as resins.
[0009]
In one example of the nano-graphite, the diameter of the single-layer graphite is 10 to 100 nm, and the length of the carbon fiber is several tens nm to several tens μm. Further, since diamond having a particle size of several to several hundreds of nm is bonded to the tip of the carbon fiber, a composite material having excellent tensile strength and compressive strength can be obtained.
[0010]
The production method of the present invention for producing such nano-graphite is a method in which a diamond having a particle diameter in the range of several to several hundreds nm is used as a carrier, and a catalyst in which palladium or rhodium is supported as a catalyst component is used to obtain a hydrocarbon. Is decomposed.
[0011]
The hydrocarbon used as a raw material is a hydrocarbon having 1 to 30 carbon atoms, and includes unsaturated hydrocarbons such as ethylene, propylene, and acetylene in addition to saturated hydrocarbons such as methane, ethane, and propane.
The raw material hydrocarbon may be led alone on the catalyst and reacted, or may be led on the catalyst together with the carrier gas and reacted. As such a carrier gas, a reducing gas such as hydrogen or carbon monoxide, or a gas in which an inert gas such as nitrogen is mixed with the reducing gas can be used.
[0012]
In one preferred method of manufacture, the catalyst component is palladium and the hydrocarbon is methane.
The catalyst used in the production method uses diamond having a particle size in the range of several to several hundreds nm as a carrier and supports palladium or rhodium as a catalyst component.
[0013]
When producing nanographite, the diameter and type of the resulting nanographite are considered to be derived from the particle size of the catalyst which is a nucleus for producing nanographite, as shown by modeling the crystal growth process in FIG. In the production of various carbons using a conventional catalyst, in many cases, the carbon is produced using a metal oxide or a carrier having a non-uniform particle size as a carrier of the catalyst. These carriers have poor thermal stability, and when used under the reaction conditions of 600 to 1000 ° C., it is difficult to maintain a fine structure of the carriers by sintering or the like. Even when metal fine particles are directly used as a catalyst without being supported on a carrier, sintering easily occurs at a high temperature, and it is extremely difficult to exist as ultrafine particles. Therefore, the catalyst and the catalyst metal supported on such a carrier cannot maintain a fine state, and it has been difficult to control the shape of the generated carbon.
[0014]
In the present invention, ultrafine diamond particles having a particle diameter in the range of several to several hundreds nm are used as the carrier. Ultrafine diamond is excellent in thermal stability and can maintain a stable structure at a high reaction temperature of 1000 ° C. as well as a reaction temperature of 450 to 750 ° C. described below. Therefore, an attempt is made to use a catalyst supported on such ultrafine diamond as a catalyst and to control the diameter and type of nanographite to be produced.
The preferred particle size of the diamond for the catalyst support is 10 to 100 nm.
[0015]
Commercially available diamond surfaces are completely free of carbon as well as oxygen. Then, when oxidized under predetermined conditions in order to make the diamond surface uniform, “diamond oxide” is generated. Apparently, oxidized diamond is not much different from the first commercial product, but it has been subjected to a certain treatment, so that the most suitable diamond carrier as the catalyst carrier of the present invention should be prepared without being affected by the lot of the commercial product. Can be. "Diamond" as the carrier in the present invention is used to include "diamond oxide" thus treated.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Among diamonds commercially available for polishing for use in the present invention, those having a small particle size of several to several hundred nm and having a high specific surface area can obtain good reaction results. Desirably, diamond having a specific surface area of 10 m ² / g or more is used. Such a diamond is used as a catalyst carrier once its surface is oxidized at 350 to 450 ° C. in an oxygen atmosphere or in air.
As the catalytically active component, palladium shows the best activity, and rhodium also shows the activity.
[0017]
As a method for supporting these metal salts on a diamond carrier, a predetermined amount of a metal salt aqueous solution, for example, a saturated aqueous solution of palladium acetate, and the like, a predetermined amount of diamond oxide is added, and after standing overnight, excess water is evaporated, and dried. It is calcined in an air stream at ~ 500 ° C to cause decomposition and oxidation of the metal salt to convert the metal salt to an oxide. If the firing temperature is lower than this, impurities such as nitrate cannot be sufficiently removed, and the activity does not appear or the activity decreases, but the firing temperature can be increased to about 550 ^° C. Higher temperatures are undesirable because some of the diamond may be lost by burning.
[0018]
Next, after air calcination, the oxide of the supported metal species (such as palladium) is reduced to a metal to form a catalyst. The reduction is carried out in a stream of hydrogen at 300 to 500 ° C. to convert oxides to metals. If the reduction temperature is lower than this, the metal cannot be sufficiently reduced, and a high reduction temperature of 550 ^° C. or more causes sintering of the supported metal and does not exhibit or decrease the activity, but the firing temperature is 550 ^° C. It can also be raised to about C.
[0019]
Here, palladium is particularly excellent as a metal, and its content is desirably 0.5 to 10% by weight as a metal with respect to diamond. The rate drops.
[0020]
In the reaction, a predetermined amount of the diamond-supported catalyst thus prepared is filled in a reaction tube, the temperature is raised to a predetermined temperature under an inert gas stream, and a hydrocarbon gas as a raw material, such as methane or ethane, is heated to 450 to 750 ° C. The reaction is carried out by passing over the catalyst layer kept at a constant temperature. The type of the reaction tube is not particularly limited, and a fixed bed flow system or a fluidized bed reactor may be used.
[0021]
It is appropriate to operate the gas at a space velocity in the range of 2000 ml / g catalyst · h to 20000 ml / g catalyst · h as the space velocity.
In the reaction example shown below, since a small-sized fixed bed flow system is used, powdered fine particle oxidized diamond is used as a carrier. Since a pressure loss occurs, the catalyst may be formed into granules or pellets using a binder inert to the reaction.
[0022]
【Example】
0.1 g of a catalyst containing 5 wt% of palladium as a metal component as a catalyst component in oxidized diamond having a particle diameter of 10 to 100 nm was charged into a small fixed bed flow type reaction tube, and the catalyst layer was kept constant at 600 ^° C. The reaction was performed by flowing methane as a raw material gas at a flow rate of 20 ml / min for 60 minutes. FIG. 2 shows the result of observing the recovered product by a scanning electron microscope (SEM) after the completion of the reaction.
[0023]
As can be seen in FIG. 2, nanosized fibrous carbon, ie, nanographite, was obtained. From FIG. 2, it can be seen that the product is fibrous with a diameter of 10 to 100 nm. In FIG. 2, the white mass at the tip of the fiber is the diamond used for the carrier and is bonded to the tip of the carbon fiber.
[0024]
Next, FIGS. 3 and 4 show the results of observing the product with a transmission electron microscope (TEM). From FIGS. 3 and 4, the generated nanographite is an aggregate in which graphite sheets having a diameter of 10 to 100 nm are stacked vertically with respect to the axis, and the graphite sheet has a single layer having a thickness corresponding to the size of one carbon atom. It is composed of graphite.
[0025]
In FIG. 3, the black lump attached to the tip of the carbon fiber is palladium metal fine particles used as a catalyst. The catalytic palladium separates from the diamond itself as the carbon fiber nanographite grows. As shown in FIG. 1 which is a model, the grown carbon fiber has a state in which diamond fine particles are bonded to the base end of the carbon fiber and catalytic metal fine particles are attached to the opposite end. It is difficult to remove diamond fine particles from nanographite. On the other hand, the catalytic metal fine particles can be desorbed from the nano graphite by an appropriate treatment.
[0026]
When this nano-graphite is shown as a model, as shown in FIG. 5, it has a structure in which coins are just stacked.
In the examples, palladium was used as a catalyst component. However, when a catalyst in which rhodium was supported on a diamond carrier was used as a catalyst component, nanographite could be grown in the same manner.
[0027]
【The invention's effect】
The carbon fiber of the present invention is a coin-laminated nanographite having a structure in which single-layer graphite is stacked perpendicularly to the axis, because of high crystallinity, such as good adhesion to resin and mechanical strength, Excellent characteristics are exhibited as compared with conventional carbon fibers.
According to the production method of the present invention, a diamond having a particle size in the range of several to several hundreds nm is used as a carrier, and hydrocarbons are decomposed in the presence of a catalyst supporting palladium or rhodium as a catalyst component, The coin laminated nanographite of the present invention can be easily produced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view showing, as a model, a process of growing nanographite by a diamond-supported catalyst in the present invention.
FIG. 2 is an image obtained by a scanning electron microscope showing nanographite obtained in an example.
FIG. 3 is a transmission electron microscope image of the nanographite.
FIG. 4 is an image obtained by a transmission electron microscope showing a layered state of the nanographite.
FIG. 5 is a diagram schematically showing the same nano-graphite as a model, in which the left is a perspective view and the right is a front view.

Claims

単層グラファイトが炭素繊維の軸線に対して垂直に積み重なった構造をもつことを特徴とするコイン積層型ナノグラファイト。Coin-laminated nanographite having a structure in which single-layer graphite is stacked perpendicular to the axis of carbon fiber.

前記単層グラファイトは直径が数〜数百ｎｍの大きさである請求項１に記載のナノグラファイト。The nano-graphite according to claim 1, wherein the single-layer graphite has a diameter of several to several hundred nm.

この炭素繊維は長さが数十ｎｍ〜数十μｍである請求項１又は２に記載のナノグラファイト。The nanographite according to claim 1, wherein the carbon fiber has a length of several tens nm to several tens μm.

この炭素繊維の先端には粒径が数〜数百ｎｍのダイヤモンドが接合している請求項１から３のいずれかに記載のナノグラファイト。The nanographite according to any one of claims 1 to 3, wherein diamond having a particle size of several to several hundreds of nm is bonded to a tip of the carbon fiber.

粒径を数〜数百ｎｍの範囲で揃えたダイヤモンドを担体とし、触媒成分としてパラジウム又はロジウムを担持した触媒の存在下で、炭化水素を分解することを特徴とするコイン積層型ナノグラファイトの製造方法。Manufacture of coin-laminated nanographite characterized in that hydrocarbon is decomposed in the presence of a catalyst carrying palladium or rhodium as a catalyst component, using diamond having a particle size in the range of several to several hundred nm as a carrier. Method.

前記ダイヤモンドの粒径が１０〜１００ｎｍである請求項５に記載のコイン積層型ナノグラファイトの製造方法。The method according to claim 5, wherein the diamond has a particle size of 10 to 100 nm.

前記炭化水素は炭素数が１〜３０の飽和又は不飽和の炭化水素である請求項５又は６に記載のコイン積層型ナノグラファイトの製造方法。The method for producing coin-laminated nanographite according to claim 5 or 6, wherein the hydrocarbon is a saturated or unsaturated hydrocarbon having 1 to 30 carbon atoms.

触媒成分はパラジウムであり、炭化水素はメタンである請求項５又は６に記載のコイン積層型ナノグラファイトの製造方法。The method for producing coin-laminated nanographite according to claim 5 or 6, wherein the catalyst component is palladium and the hydrocarbon is methane.

粒径を数〜数百ｎｍの範囲で揃えたダイヤモンドを担体とし、触媒成分としてパラジウム又はロジウムを担持したことを特徴とするコイン積層型ナノグラファイト製造用触媒。A coin-stacked nanographite-producing catalyst characterized by using diamond having a particle size in the range of several to several hundreds nm as a carrier and carrying palladium or rhodium as a catalyst component.

前記ダイヤモンドの粒径は１０〜１００ｎｍである請求項９に記載のコイン積層型ナノグラファイト製造用触媒。The catalyst according to claim 9, wherein the diamond has a particle size of 10 to 100 nm.