JP2006131428A - カーボンナノチューブおよびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
その一例として表面に化学修飾を施すことにより、より高付加価値を有する材料となることが期待される。化学修飾を施す場合に、従来から特異な特性を有する官能基を導入することにより付加価値を高めることができる。
しかしながら、(イ)の方法において使用するガスは、取り扱いが困難である有毒ガスを使用する必要がある。このような特殊材料ガスを使用する場合、特別な反応容器が必要となり操作も煩雑となる。また、(ロ)の方法としては強酸でカーボンナノチューブを酸化させる必要があり、この反応によってカーボンナノチューブ上に多数の欠陥が導入されることから、カーボンナノチューブ本来の構造及び特性を失う可能性が考えられる。
すなわち、この出願によれば、以下の発明が提供される。
(1)チオアルキルチオール基がその表面に結合していることを特徴とするカーボンナノチューブ。
(2) チオアルキルチオール基の炭素数が3〜10であることを特徴とする上記(1)に記載のカーボンナノチューブ。
(3) 紫外線照射下、カーボンナノチューブと下記一般式(1)で表される環状ジスルフィドを反応させることを特徴とする上記(1)又は(2)に記載のチオアルキルチオールがその表面に結合したカーボンナノチューブの製造方法。
(4) 有機溶媒中に環状ジスルフィドを添加することを特徴とする上記(3)又は(4)に記載のカーボンナノチューブの製造方法。
(5)上記(1)又は(2)に記載のカーボンナノチューブのチオアルキルチオール基を介して金微粒子が結合した金微粒子修飾カーボンナノチューブ。
本発明方法の反応においては、これらの環状ジスルフィドの鎖長による反応性の差はない。
反応の高効率化のためには、254nm以下の波長を有する紫外光照射下に反応を行うことが好ましい。光量は、0.1〜100mW/cm2の範囲で照射される。
照射時間は1〜8時間程度が必要である。
このようなことを考慮して、環状ジスルフィド2.5mgに対して、0.5ml以上、4ml以下のアセトニトリルを使用することが望ましい。
このようにして得られるチオアルキルチオール化カーボンナノチューブの同定は、表面に前記チオアルキルチオール基が化学結合しているかどうかを各種の分析機器たとえばXPSなどを利用することにより行われる。
また、このものの同定は、前記と同様な各種の分析機器たとえばXPSなどを利用することにより行われる。
合成石英製の反応容器に、六員環ジスルフィド(5mg)をアセトニトリル(4ml)に溶解させ、カーボンナノチューブを入れた。
アルゴン雰囲気下で攪拌しつつ低圧水銀灯を室温で7時間照射した。その後、アセトニトリル溶液を除去し、カーボンナノチューブをアセトニトリルで洗浄し、減圧下で乾燥を行った。
反応後のカーボンナノチューブのXPS測定を行った。図1に示すように、硫黄に由来するピークが観測され、表面上にチオブチルチオール基(HSCH2CH2CH2CH2S−)が導入されたことが確認された。
実施例2
アルゴン雰囲気下で攪拌しつつ低圧水銀灯を室温で7時間照射した。その後、アセトニトリル溶液を除去し、カーボンナノチューブをアセトニトリルで洗浄し、減圧下で乾燥を行った。
反応後のカーボンナノチューブのXPS測定を行った。図2に示すように、硫黄に由来するピークが観測され、表面上に表面上にチオペンチルチオール基(HSCH2CH2CH2CH2CH2S−)が導入されたことが確認された。
実施例3
アルゴン雰囲気下で攪拌しつつ低圧水銀灯を室温で7時間照射した。その後、アセトニトリル溶液を除去し、カーボンナノチューブをアセトニトリルで洗浄し、減圧下で乾燥を行った。
反応後のカーボンナノチューブのXPS測定を行った。図3に示すように、硫黄に由来するピークが観測され、表面上に表面上に表面上にチオヘキシルチオール基(HSCH2CH2CH2CH2CH2CH2S−)が導入されたことが確認された。有機硫黄官能基が導入されたことが確認された。
実施例4
Claims (5)
- チオアルキルチオール基がその表面に結合していることを特徴とするカーボンナノチューブ。
- チオアルキルチオール基の炭素数が3〜10であることを特徴とする請求項1記載のカーボンナノチューブ。
- 有機溶媒中に環状ジスルフィドを添加することを特徴とする請求項3又は4に記載のカーボンナノチューブの製造方法。
- 請求項1又は2に記載のカーボンナノチューブのチオアルキルチオール基を介して金微粒子が結合した金微粒子修飾カーボンナノチューブ。
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