JP2008521008A - 高収率のカーボンナノチューブを成長させるための金属ナノ触媒の品質を制御するための方法 - Google Patents
高収率のカーボンナノチューブを成長させるための金属ナノ触媒の品質を制御するための方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008521008A JP2008521008A JP2007543215A JP2007543215A JP2008521008A JP 2008521008 A JP2008521008 A JP 2008521008A JP 2007543215 A JP2007543215 A JP 2007543215A JP 2007543215 A JP2007543215 A JP 2007543215A JP 2008521008 A JP2008521008 A JP 2008521008A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- catalyst
- metal
- particle size
- group
- carbon
- 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.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 72
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 64
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 64
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 57
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 title description 21
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 title description 21
- 239000011943 nanocatalyst Substances 0.000 title 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 154
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 105
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims abstract description 29
- 230000005298 paramagnetic effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 239000002109 single walled nanotube Substances 0.000 claims description 71
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 59
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 claims description 35
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 30
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 27
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 21
- 241000238366 Cephalopoda Species 0.000 claims description 20
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 17
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 239000007833 carbon precursor Substances 0.000 claims description 12
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 claims description 9
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 229910052747 lanthanoid Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 150000002602 lanthanoids Chemical class 0.000 claims description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 7
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 claims description 7
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 6
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000001307 helium Substances 0.000 claims description 5
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910017116 Fe—Mo Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 4
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 claims description 3
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910020515 Co—W Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052691 Erbium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052693 Europium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910003296 Ni-Mo Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910018487 Ni—Cr Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910002839 Pt-Mo Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052769 Ytterbium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims description 2
- DDTIGTPWGISMKL-UHFFFAOYSA-N molybdenum nickel Chemical compound [Ni].[Mo] DDTIGTPWGISMKL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052762 osmium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052702 rhenium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052706 scandium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 claims 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 20
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 abstract description 3
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 abstract description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 30
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 29
- 239000002082 metal nanoparticle Substances 0.000 description 28
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 27
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 21
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 description 20
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 15
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 14
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 12
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 230000008569 process Effects 0.000 description 11
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 11
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 10
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N Magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 8
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 8
- 239000002071 nanotube Substances 0.000 description 8
- 239000002048 multi walled nanotube Substances 0.000 description 7
- 238000004627 transmission electron microscopy Methods 0.000 description 7
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000001237 Raman spectrum Methods 0.000 description 6
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 6
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 6
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 6
- 239000002717 carbon nanostructure Substances 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 5
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 5
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 5
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000003917 TEM image Methods 0.000 description 4
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 4
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 4
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 4
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 4
- PVFSDGKDKFSOTB-UHFFFAOYSA-K iron(3+);triacetate Chemical compound [Fe+3].CC([O-])=O.CC([O-])=O.CC([O-])=O PVFSDGKDKFSOTB-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 4
- 230000005381 magnetic domain Effects 0.000 description 4
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 4
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 3
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 3
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 3
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 description 3
- 230000005307 ferromagnetism Effects 0.000 description 3
- 239000010408 film Substances 0.000 description 3
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 3
- 150000002430 hydrocarbons Chemical group 0.000 description 3
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 3
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 3
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N n-pentane Natural products CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 3
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 3
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Chemical compound [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- OAYXUHPQHDHDDZ-UHFFFAOYSA-N 2-(2-butoxyethoxy)ethanol Chemical compound CCCCOCCOCCO OAYXUHPQHDHDDZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WFDIJRYMOXRFFG-UHFFFAOYSA-N Acetic anhydride Chemical compound CC(=O)OC(C)=O WFDIJRYMOXRFFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N Naphthalene Chemical compound C1=CC=CC2=CC=CC=C21 UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001069 Raman spectroscopy Methods 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001338 aliphatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 238000003491 array Methods 0.000 description 2
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 2
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 125000002534 ethynyl group Chemical group [H]C#C* 0.000 description 2
- -1 for example Substances 0.000 description 2
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010952 in-situ formation Methods 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- MVZXTUSAYBWAAM-UHFFFAOYSA-N iron;sulfuric acid Chemical compound [Fe].OS(O)(=O)=O MVZXTUSAYBWAAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052743 krypton Inorganic materials 0.000 description 2
- DNNSSWSSYDEUBZ-UHFFFAOYSA-N krypton atom Chemical compound [Kr] DNNSSWSSYDEUBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 2
- 229910052754 neon Inorganic materials 0.000 description 2
- GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N neon atom Chemical compound [Ne] GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 2
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 238000000087 superconducting quantum interference device magnetometry Methods 0.000 description 2
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 2
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MUTDXQJNNJYAEG-UHFFFAOYSA-N 2-[4-[2-(2,3-dihydro-1H-inden-2-ylamino)pyrimidin-5-yl]-3-(dimethylamino)pyrazol-1-yl]-1-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)ethanone Chemical compound C1C(CC2=CC=CC=C12)NC1=NC=C(C=N1)C=1C(=NN(C=1)CC(=O)N1CC2=C(CC1)NN=N2)N(C)C MUTDXQJNNJYAEG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N C60 fullerene Chemical compound C12=C3C(C4=C56)=C7C8=C5C5=C9C%10=C6C6=C4C1=C1C4=C6C6=C%10C%10=C9C9=C%11C5=C8C5=C8C7=C3C3=C7C2=C1C1=C2C4=C6C4=C%10C6=C9C9=C%11C5=C5C8=C3C3=C7C1=C1C2=C4C6=C2C9=C5C3=C12 XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NXRVEHHHTBZNGW-UHFFFAOYSA-N CC(CC)OOCCO Chemical compound CC(CC)OOCCO NXRVEHHHTBZNGW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001125671 Eretmochelys imbricata Species 0.000 description 1
- OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N Ethane Chemical compound CC OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 1
- MBMLMWLHJBBADN-UHFFFAOYSA-N Ferrous sulfide Chemical compound [Fe]=S MBMLMWLHJBBADN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- PVNIIMVLHYAWGP-UHFFFAOYSA-N Niacin Chemical compound OC(=O)C1=CC=CN=C1 PVNIIMVLHYAWGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MQRWBMAEBQOWAF-UHFFFAOYSA-N acetic acid;nickel Chemical compound [Ni].CC(O)=O.CC(O)=O MQRWBMAEBQOWAF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- SNAAJJQQZSMGQD-UHFFFAOYSA-N aluminum magnesium Chemical compound [Mg].[Al] SNAAJJQQZSMGQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910003481 amorphous carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 238000004630 atomic force microscopy Methods 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 239000001273 butane Substances 0.000 description 1
- 150000001721 carbon Chemical class 0.000 description 1
- 239000002134 carbon nanofiber Substances 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 239000012876 carrier material Substances 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 238000007233 catalytic pyrolysis Methods 0.000 description 1
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol Chemical compound OCCOCCO MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- HHFAWKCIHAUFRX-UHFFFAOYSA-N ethoxide Chemical compound CC[O-] HHFAWKCIHAUFRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000005308 ferrimagnetism Effects 0.000 description 1
- 239000003302 ferromagnetic material Substances 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 229910003472 fullerene Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N hafnium atom Chemical compound [Hf] VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 238000003698 laser cutting Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229910001507 metal halide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000005309 metal halides Chemical class 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- NBTOZLQBSIZIKS-UHFFFAOYSA-N methoxide Chemical compound [O-]C NBTOZLQBSIZIKS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- TXCOQXKFOPSCPZ-UHFFFAOYSA-J molybdenum(4+);tetraacetate Chemical compound [Mo+4].CC([O-])=O.CC([O-])=O.CC([O-])=O.CC([O-])=O TXCOQXKFOPSCPZ-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 1
- IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N n-butane Chemical compound CCCC IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002114 nanocomposite Substances 0.000 description 1
- 229940078494 nickel acetate Drugs 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 125000002524 organometallic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N palladium Substances [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YJVFFLUZDVXJQI-UHFFFAOYSA-L palladium(ii) acetate Chemical compound [Pd+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O YJVFFLUZDVXJQI-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000002907 paramagnetic material Substances 0.000 description 1
- 230000005408 paramagnetism Effects 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 1
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- 229910052704 radon Inorganic materials 0.000 description 1
- SYUHGPGVQRZVTB-UHFFFAOYSA-N radon atom Chemical compound [Rn] SYUHGPGVQRZVTB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 239000012925 reference material Substances 0.000 description 1
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000011232 storage material Substances 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume, or surface-area of porous materials
- G01N15/02—Investigating particle size or size distribution
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
- D01F9/00—Artificial filaments or the like of other substances; Manufacture thereof; Apparatus specially adapted for the manufacture of carbon filaments
- D01F9/08—Artificial filaments or the like of other substances; Manufacture thereof; Apparatus specially adapted for the manufacture of carbon filaments of inorganic material
- D01F9/12—Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof
- D01F9/127—Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof by thermal decomposition of hydrocarbon gases or vapours or other carbon-containing compounds in the form of gas or vapour, e.g. carbon monoxide, alcohols
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
- D01F9/00—Artificial filaments or the like of other substances; Manufacture thereof; Apparatus specially adapted for the manufacture of carbon filaments
- D01F9/08—Artificial filaments or the like of other substances; Manufacture thereof; Apparatus specially adapted for the manufacture of carbon filaments of inorganic material
- D01F9/12—Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof
- D01F9/127—Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof by thermal decomposition of hydrocarbon gases or vapours or other carbon-containing compounds in the form of gas or vapour, e.g. carbon monoxide, alcohols
- D01F9/1271—Alkanes or cycloalkanes
- D01F9/1272—Methane
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume, or surface-area of porous materials
- G01N15/02—Investigating particle size or size distribution
- G01N2015/0277—Average size only
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S977/00—Nanotechnology
- Y10S977/84—Manufacture, treatment, or detection of nanostructure
- Y10S977/842—Manufacture, treatment, or detection of nanostructure for carbon nanotubes or fullerenes
- Y10S977/843—Gas phase catalytic growth, i.e. chemical vapor deposition
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T436/00—Chemistry: analytical and immunological testing
- Y10T436/25—Chemistry: analytical and immunological testing including sample preparation
Abstract
Description
特に指定しない限り、明細書及び特許請求の範囲を含む本出願において用いられる以下の用語は、以下で与えられる定義を有する。本明細書及び添付の特許請求の範囲において用いられている単数形は、文脈が特に明確に指示しなくても、複数形を含むことに留意されたい。標準的な化学用語の定義は、Carey and Sundberg (1992) "Advanced organic Chemistry 3rd. Ed" Vols. A and B, Plenum Press, New York及びCotton et al. (1999) "Advanced Inorganic Chemistry 6th Ed." Wiley, New Yorkを含む参考資料から入手可能である。
本発明は、触媒粒子のサイズを決定することにより、触媒の品質を制御可能とするための方法及びプロセスを開示する。このように製造された触媒は、化学気相成長法を用いたカーボン単層ナノチューブ(SWNT)及び構造体の製造に利用可能である。本発明の方法により製造された触媒は、カーボンSWNTの高い収率及び高い品質を提供する。
触媒粒子の直径は、担体の有無に関わらず、SQUID磁力計を用いることにより評価可能であり、触媒合成プロセス(金属/担体比率の変化)は、狭い範囲の直径を有する触媒粒子が得られるまで継続可能である。このようにして得られた触媒は、炭素含有ガスを分解してSWNTの成長を生じるのに十分な温度で炭素含有ガスと接触させることが可能である。したがって、SWNTの直径分布は、狭い範囲の直径を有する触媒粒子を用いることにより制御可能である。
触媒組成は、化学気相成長プロセスで日常的に用いられている、当業者にとって知られた触媒組成とすることができる。触媒粒子は、フェリ磁性又は強磁性を示す物質とすることができる。好都合なことに、粒子は、例えば、鉄、酸化鉄、又はコバルト、ニッケル、クロム、イットリウム、ハフニウム、マンガン等のフェライト、等の磁性金属又は合金とすることができる。本発明に係る好適な粒子は、最大で50nmから約1μmまでの全体平均粒径を有することが好ましいが、一般的に、個々の粒子に関する粒径は、約400nmから約1μmとすることができる。触媒粒子は、少なくとも単一の磁区サイズであることが好ましく、一般的には約2nm未満である。
SQUID磁力計は、一般的に、超伝導ピックアップコイルと、超伝導ワイヤのループ内に挿入される一以上のジョセフソン接合を含む検出システム(SQUID)と、を備えている。かかるループ内の磁束は、量子化され、ピックアップコイルにより経験される磁場の変化が、検出器を介した電流の検出可能な変化を生じる。SQUID磁力計は、例えば、10−14テスラといった非常に小さい磁場を測定することが可能である。この技術は、多くの分野で利用されている。
カーボンナノチューブは、炭素含有ガス等の炭素前駆体を用いて合成可能である。一般的に、最大で800−1000℃までの温度でも熱分解しない炭素含有ガスが利用可能である。炭素含有ガスの好適な例としては、一酸化炭素と、メタン、エタン、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、エチレン、アセチレン、プロピレン等の飽和脂肪族炭化水素及び不飽和脂肪族炭化水素と、アセトン、メタノール等の含酸素炭化水素と、ベンゼン、トルエン、ナフタレン等の芳香族炭化水素と、例えば一酸化炭素及びメタンといった前記物質の混合物と、が挙げられる。一般的に、一酸化炭素及びメタンが単層カーボンナノチューブの形成のための供給ガスとして好ましいのに対し、アセチレンの利用は、複層カーボンナノチューブの形成を促進する。オプションとして、炭素含有ガスは、水素、ヘリウム、アルゴン、ネオン、クリプトン、キセノン又はこれらの混合物等の希釈ガスと混合されてもよい。
本発明の方法及びプロセスは、狭い直径分布を有するSWNTの合成を提供する。カーボンナノチューブ直径の狭い分布は、最も低い共融点を反応温度として選択することによって、合成中に小さい直径の触媒粒子を選択的に活性化させることによって得られる。
このように製造されたカーボンナノチューブは、収集及び分離可能である。
HC=HC 0[1−(25kT/KV)1/2] (1)
ここで、Kはバルクの異方性定数であり、Vは粒子の体積であり、HC 0はゼロ温度での保磁力である。室温で、小さい粒子は小さい保磁力を有する。したがって、特定の理論に捉われなくても、ナノチューブ成長後の、触媒の保磁力の増大と、常磁性から超常磁性への、及び、超常磁性から強磁性への相転移とは、触媒粒子の直径の増大に起因している。このように、ナノチューブの成長は、大きい粒子の形成の原因である、泳動及び液化に付随して起こる。
≪担持された触媒の生成≫
触媒は、担体物質を金属塩溶液内に含浸させることにより生成された。触媒粒子の三つの異なるグループが、合成され、CVDによりSWNTを成長させるために用いられた。約5nm及び約9nmの平均直径を有する狭い分散の鉄触媒の二つのグループが、窒素雰囲気下でグリコール溶液内の酢酸鉄の熱分解により得られた。反応時間及び酢酸鉄/グリコール比が、ナノ粒子のサイズを調節するために変えられた。一般的な手順において、メタノール内のFeAc2は、Fe:Al2O3=1:15のモル比で用いられた。窒素雰囲気下で、FeAc2が、1mM:20mMのモル比となるように、ジエチレングリコールモノ−n−ブチルエーテルに添加された。反応混合物が、磁気攪拌バーを用いて窒素雰囲気下で混合され、90分間還流下で加熱された。続いて、反応混合物が、室温まで冷却され、Al2O3(15mM)がすぐに添加された(モル比Fe:Al2O3=1:15)。反応溶液が、室温で15分間攪拌され、続いて、150℃で3時間加熱された。反応物が、溶剤を除去するために混合物上にN2を流す間に、90℃に冷却された。黒い膜が、反応フラスコの壁に形成された。黒い膜は、微細な黒色粉末を得るために、収集され瑪瑙乳鉢を用いて粉砕された。
≪カーボンナノチューブの合成≫
カーボンナノチューブが、Harutyunyan et al., NanoLetters 2, 525 (2002)に記載された実験装置を用いることによって合成された。三つの異なる触媒を用いたSWNTのCVD成長は、炭素源としてメタンを使用した(T=800℃、メタンガス流量60sccm)。全てのケースにおいて、炭素SWNTが、それぞれ、9,5nmの直径を有する触媒と鉄−硫酸分解により形成された触媒とに関し、〜4,7及び15重量%(鉄/アルミナ触媒に対する炭素の重量%)の収率で成功裏に合成された。9nmの鉄ナノ粒子を用いることにより製造されたSWNTの多くの透過型電子顕微鏡(TEM)画像の分析は、〜10−15nmの平均直径を有する束状構造を示し、5nmの鉄触媒のケースでは〜7−10nmであった。鉄−硫酸分解触媒は、多くの個別のSWNTと同様の、〜5−10nmの直径を有する束状構造を示した。全てのケースにおいて、0.8から2nmのSWNT直径の分布が観察された。図2には、λ=785nmレーザ励起に関する炭素SWNTのラマンスペクトルが示されている。このように製造された単層カーボンナノチューブは、TEMによって特性が明らかにされる。
≪担持された触媒の磁化挙動≫
Fe:Al2O3=1:14.2のモル比を有する担持された触媒が、実施例1に記載された方法を用いて生成された。図3(a)には、磁化曲線が示されている。このようにして生成された触媒が、200℃又は800℃で15分間加熱することによって、加熱処理を受けた。図4(a)及び図4(b)には、磁化曲線がそれぞれ示されている。磁化曲線は、触媒の磁化挙動が合成後の加熱処理のために用いられた温度によって変化することを示している。
Claims (30)
- 金属触媒の平均粒径を決定するための方法であって、
SQUID磁力計を用いて前記金属触媒の磁化曲線を得るステップと、
前記磁化曲線から前記平均粒径を決定するステップと、
を含むことを特徴とする方法。 - 前記触媒は、V族金属、VI族金属、VII族金属、VIII族金属、ランタノイド及び遷移金属又はこれらの混合物からなるグループから選択される
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記触媒は、Fe、V、Nb、Cr、W、Mo、Mn、Re、Co、Ni、Ru、Rh、Pd、Os、Ir、Pt、Ce、Eu、Er、Yb、Ag、Au、Zn、Cd、Sc、Y若しくはLa又はこれらの混合物からなるグループから選択される
ことを特徴とする請求項2に記載の方法。 - 前記触媒は、Cr、Fe、Ni、Co、Y、Hf又はMo及びこれらの組み合わせである
ことを特徴とする請求項3に記載の方法。 - 前記触媒は、Co−Cr、Co−W、Co−Mo、Ni−Cr、Ni−W、Ni−Mo、Ru−Cr、Ru−W、Ru−Mo、Rh−Cr、Rh−W、Rh−Mo、Pd−Cr、Pd−W、Pd−Mo、Ir−Cr、Pt−Cr、Pt−W及びPt−Moからなるグループから選択される
ことを特徴とする請求項2に記載の方法。 - 前記触媒は、Fe−Mo、Co−Mo及びNi−Fe−Moからなるグループから選択される
ことを特徴とする請求項5に記載の方法。 - 前記触媒は、担体上に存在する
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記担体は、粉末状酸化物である
ことを特徴とする請求項7に記載の方法。 - 前記粉末状酸化物は、Al2O3、SiO3及びゼオライトからなるグループから選択された酸化物である
ことを特徴とする請求項8に記載の方法。 - 前記粉末状酸化物は、Al2O3である
ことを特徴とする請求項9に記載の方法。 - 前記触媒と前記担体とは、約1:1から約1:50の比率である
ことを特徴とする請求項7に記載の方法。 - 前記比率は、約1:10から約1:20である
ことを特徴とする請求項11に記載の方法。 - 前記磁化曲線は、常磁性又は超常磁性である
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記触媒の粒径が約2nm未満である場合に、前記磁化曲線が常磁性である
ことを特徴とする請求項13に記載の方法。 - 前記触媒の粒径が約5nmよりも大きい場合に、前記磁化曲線が超常磁性である
ことを特徴とする請求項13に記載の方法。 - 単壁カーボンナノチューブ(SWNT)を生成するための化学気相成長方法であって、
炭素前駆体ガスを担体上の約2nm未満の平均直径を有する触媒と接触させることにより、狭い直径分布を有するSWNTが形成される
ことを特徴とする方法。 - 前記炭素前駆体ガスは、メタンである
ことを特徴とする請求項16に記載の方法。 - 前記炭素前駆体ガスは、不活性ガス及び水素をさらに含む
ことを特徴とする請求項17に記載の方法。 - 前記不活性ガスは、アルゴン、ヘリウム、窒素、水素又はこれらの組み合わせである
ことを特徴とする請求項18に記載の方法。 - 前記触媒は、鉄、モリブデン又はこれらの組み合わせであることを特徴とする請求項16に記載の方法。
- 前記触媒は、1nmから10nmの間の粒径を有する
ことを特徴とする請求項16に記載の方法。 - 前記触媒は、約1nmの粒径を有する
ことを特徴とする請求項21に記載の方法。 - 前記触媒は、約3nmの粒径を有する
ことを特徴とする請求項21に記載の方法。 - 前記触媒は、約5nmの粒径を有する
ことを特徴とする請求項21に記載の方法。 - 前記担体は、粉末状酸化物である
ことを特徴とする請求項16に記載の方法。 - 前記粉末状酸化物は、Al2O3、SiO3及びゼオライトからなるグループから選択される
ことを特徴とする請求項25に記載の方法。 - 前記粉末状酸化物は、Al2O3である
ことを特徴とする請求項26に記載の方法。 - 前記触媒と前記担体とは、約1:1から約1:50の比率である
ことを特徴とする請求項16に記載の方法。 - 前記比率は、約1:5から約1:25である
ことを特徴とする請求項28に記載の方法。 - 前記比率は、約1:10から約1:20である
ことを特徴とする請求項29に記載の方法。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US10/992,275 | 2004-11-17 | ||
US10/992,275 US7719265B2 (en) | 2004-11-17 | 2004-11-17 | Methods for determining particle size of metal nanocatalyst for growing carbon nanotubes |
PCT/US2005/041620 WO2006137942A2 (en) | 2004-11-17 | 2005-11-16 | Methods for controlling the quality of metal nanocatalyst for growing high yield carbon nanotubes |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011286671A Division JP5466223B2 (ja) | 2004-11-17 | 2011-12-27 | カーボンナノチューブ生成法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008521008A true JP2008521008A (ja) | 2008-06-19 |
JP4939431B2 JP4939431B2 (ja) | 2012-05-23 |
Family
ID=36386543
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007543215A Expired - Fee Related JP4939431B2 (ja) | 2004-11-17 | 2005-11-16 | 高収率のカーボンナノチューブを成長させるための金属ナノ触媒の品質を制御するための方法 |
JP2011286671A Expired - Fee Related JP5466223B2 (ja) | 2004-11-17 | 2011-12-27 | カーボンナノチューブ生成法 |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011286671A Expired - Fee Related JP5466223B2 (ja) | 2004-11-17 | 2011-12-27 | カーボンナノチューブ生成法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US7719265B2 (ja) |
JP (2) | JP4939431B2 (ja) |
WO (1) | WO2006137942A2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103196802A (zh) * | 2013-03-27 | 2013-07-10 | 中国矿业大学(北京) | 一种填料用片层材料径厚比的测算方法 |
JP2015057367A (ja) * | 2008-05-01 | 2015-03-26 | 本田技研工業株式会社 | 高品質なカーボン単層ナノチューブの合成 |
JP2018151273A (ja) * | 2017-03-14 | 2018-09-27 | 沢井製薬株式会社 | 粒子径測定方法、粒子径測定装置及びそれを用いた品質管理方法 |
WO2022124799A1 (ko) * | 2020-12-11 | 2022-06-16 | 주식회사 엘지화학 | 탄소나노튜브 제조용 담지촉매 |
Families Citing this family (44)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5374801B2 (ja) * | 2004-08-31 | 2013-12-25 | 富士通株式会社 | 炭素元素からなる線状構造物質の形成体及び形成方法 |
US7485600B2 (en) * | 2004-11-17 | 2009-02-03 | Honda Motor Co., Ltd. | Catalyst for synthesis of carbon single-walled nanotubes |
KR101319137B1 (ko) * | 2005-08-11 | 2013-10-17 | 도다 고교 가부시끼가이샤 | 탄화수소를 분해하는 촉매, 상기 촉매를 이용한 탄화수소의분해 방법 및 수소의 제조 방법, 및 발전 시스템 |
EP1919826B1 (en) * | 2005-08-29 | 2015-10-07 | University Of The Witwatersrand Johannesburg | Process and reactor for producing carbon nanotubes |
US7863892B2 (en) * | 2005-10-07 | 2011-01-04 | Florida State University Research Foundation | Multiple SQUID magnetometer |
US8124043B2 (en) * | 2007-03-16 | 2012-02-28 | Honda Motor Co., Ltd. | Method of preparing carbon nanotube containing electrodes |
JP5266907B2 (ja) * | 2007-06-29 | 2013-08-21 | 東レ株式会社 | カーボンナノチューブ集合体、分散体および導電性フィルム |
JP2009041140A (ja) * | 2007-08-09 | 2009-02-26 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 擬似円筒状単層中空炭素繊維 |
US8591858B2 (en) * | 2008-05-01 | 2013-11-26 | Honda Motor Co., Ltd. | Effect of hydrocarbon and transport gas feedstock on efficiency and quality of grown single-walled nanotubes |
US8318250B2 (en) | 2009-02-13 | 2012-11-27 | Babcock & Wilcox Technical Services Y-12, Llc | Anchored nanostructure materials and method of fabrication |
US8945691B2 (en) * | 2009-02-13 | 2015-02-03 | Consolidated Nuclear Security, LLC | Nano-material and method of fabrication |
WO2010093932A2 (en) * | 2009-02-13 | 2010-08-19 | Babcock & Wilcox Technical Services Y-12, Llc | Anchored nanostructure materials and ball milling method of fabrication |
US8974719B2 (en) | 2009-02-13 | 2015-03-10 | Consolidated Nuclear Security, LLC | Composite materials formed with anchored nanostructures |
MX2011010864A (es) | 2009-04-17 | 2011-11-01 | Seerstone Llc | Metodo para la produccion de carbono solido mediante la reduccion de oxidos de carbono. |
NL2005365C2 (en) | 2010-09-17 | 2012-03-20 | Univ Delft Tech | Carbon nanostructures and networks produced by chemical vapor deposition. |
NO2749379T3 (ja) | 2012-04-16 | 2018-07-28 | ||
EP2838844A4 (en) | 2012-04-16 | 2015-10-28 | Seerstone Llc | METHOD FOR TREATING A GAS CLEARANCE CONTAINING CARBON OXIDES |
US9090472B2 (en) | 2012-04-16 | 2015-07-28 | Seerstone Llc | Methods for producing solid carbon by reducing carbon dioxide |
US9221685B2 (en) | 2012-04-16 | 2015-12-29 | Seerstone Llc | Methods of capturing and sequestering carbon |
EP2838837A4 (en) | 2012-04-16 | 2015-12-23 | Seerstone Llc | METHODS AND STRUCTURES FOR REDUCING CARBON OXIDES WITH NON-FERROUS CATALYSTS |
US9896341B2 (en) | 2012-04-23 | 2018-02-20 | Seerstone Llc | Methods of forming carbon nanotubes having a bimodal size distribution |
WO2014011631A1 (en) | 2012-07-12 | 2014-01-16 | Seerstone Llc | Solid carbon products comprising carbon nanotubes and methods of forming same |
US10815124B2 (en) | 2012-07-12 | 2020-10-27 | Seerstone Llc | Solid carbon products comprising carbon nanotubes and methods of forming same |
WO2014011206A1 (en) | 2012-07-13 | 2014-01-16 | Seerstone Llc | Methods and systems for forming ammonia and solid carbon products |
US9779845B2 (en) | 2012-07-18 | 2017-10-03 | Seerstone Llc | Primary voltaic sources including nanofiber Schottky barrier arrays and methods of forming same |
JP6389824B2 (ja) | 2012-11-29 | 2018-09-12 | シーアストーン リミテッド ライアビリティ カンパニー | 固体炭素材料を製造するための反応器および方法 |
WO2014151138A1 (en) | 2013-03-15 | 2014-09-25 | Seerstone Llc | Reactors, systems, and methods for forming solid products |
US9586823B2 (en) | 2013-03-15 | 2017-03-07 | Seerstone Llc | Systems for producing solid carbon by reducing carbon oxides |
US10115844B2 (en) | 2013-03-15 | 2018-10-30 | Seerstone Llc | Electrodes comprising nanostructured carbon |
WO2014151144A1 (en) | 2013-03-15 | 2014-09-25 | Seerstone Llc | Carbon oxide reduction with intermetallic and carbide catalysts |
US9783416B2 (en) | 2013-03-15 | 2017-10-10 | Seerstone Llc | Methods of producing hydrogen and solid carbon |
US9498768B2 (en) * | 2013-09-23 | 2016-11-22 | Research Institute Of Petroleum Industry | Nano-hybrid catalyst for NOx removal |
WO2018022999A1 (en) | 2016-07-28 | 2018-02-01 | Seerstone Llc. | Solid carbon products comprising compressed carbon nanotubes in a container and methods of forming same |
CN107118395B (zh) * | 2017-06-15 | 2019-05-24 | 湖北大学 | 一种碳基光热转化薄膜及其制备方法和应用及一种光热转化装置 |
CN108126696B (zh) * | 2018-01-26 | 2019-03-22 | 东北石油大学 | 一种乙醇合成乙酸催化剂及制备方法和乙酸制备方法 |
CA3137064A1 (en) | 2019-04-17 | 2020-10-22 | Saudi Arabian Oil Company | Methods of suspending weighting agents in a drilling fluid |
US11377944B2 (en) | 2019-04-17 | 2022-07-05 | Saudi Arabian Oil Company | Methods of suspending proppants in hydraulic fracturing fluid |
US11370951B2 (en) | 2019-04-17 | 2022-06-28 | Saudi Arabian Oil Company | Methods of suspending weighting agents in a drilling fluid |
US11767466B2 (en) * | 2019-04-17 | 2023-09-26 | Saudi Arabian Oil Company | Nanocomposite coated proppants and methods of making same |
US11370706B2 (en) | 2019-07-26 | 2022-06-28 | Saudi Arabian Oil Company | Cement slurries, cured cement and methods of making and use thereof |
CN110987224B (zh) * | 2019-12-05 | 2020-11-17 | 华中科技大学 | 一种基于低场磁共振t2弛豫的磁纳米粒子温度计算方法 |
CN113979427B (zh) * | 2021-12-10 | 2023-03-31 | 青岛科技大学 | 一种用铼做催化剂制备单壁碳纳米管的方法 |
WO2023156821A1 (en) * | 2022-02-18 | 2023-08-24 | Ptt Lng Company Limited | A process for producing carbon nanotubes and a carbon nanotube product resulting thereform |
WO2024059282A1 (en) * | 2022-09-16 | 2024-03-21 | Warner Babcock Institute For Green Chemistry, Llc | Improved polymer composites |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003535794A (ja) * | 2000-06-02 | 2003-12-02 | ザ ボード オブ リージェンツ オブ ザ ユニヴァーシティー オブ オクラホマ | 炭素ナノチューブを製造する方法および装置 |
JP2005315744A (ja) * | 2004-04-28 | 2005-11-10 | Canon Inc | 検出素子、検出装置、および素子と試薬を含む検出用キット |
Family Cites Families (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5424054A (en) * | 1993-05-21 | 1995-06-13 | International Business Machines Corporation | Carbon fibers and method for their production |
US5456986A (en) | 1993-06-30 | 1995-10-10 | Carnegie Mellon University | Magnetic metal or metal carbide nanoparticles and a process for forming same |
WO1995001643A1 (en) | 1993-06-30 | 1995-01-12 | Carnegie Mellon University | Metal, alloy, or metal carbide nanoparticles and a process for forming same |
DE19503664C2 (de) | 1995-01-27 | 1998-04-02 | Schering Ag | Magnetorelaxometrische Detektion von Analyten |
US5546986A (en) | 1995-02-07 | 1996-08-20 | Clark Technology Systems, Inc. | Leakproof dual action fluid transfer valve |
US20030091496A1 (en) * | 2001-07-23 | 2003-05-15 | Resasco Daniel E. | Method and catalyst for producing single walled carbon nanotubes |
EP1059266A3 (en) * | 1999-06-11 | 2000-12-20 | Iljin Nanotech Co., Ltd. | Mass synthesis method of high purity carbon nanotubes vertically aligned over large-size substrate using thermal chemical vapor deposition |
US6401526B1 (en) * | 1999-12-10 | 2002-06-11 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Carbon nanotubes and methods of fabrication thereof using a liquid phase catalyst precursor |
US6580238B2 (en) | 2000-07-17 | 2003-06-17 | Rohm Co. Ltd. | Motor driver |
JP3743628B2 (ja) * | 2000-12-28 | 2006-02-08 | 株式会社豊田中央研究所 | 単層カーボンナノチューブの製造方法 |
JP3463092B2 (ja) * | 2001-03-27 | 2003-11-05 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | カーボンナノチューブ作製用触媒パターン |
JP4964372B2 (ja) * | 2001-07-17 | 2012-06-27 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 炭素材料の製造方法 |
US20040005269A1 (en) | 2002-06-06 | 2004-01-08 | Houjin Huang | Method for selectively producing carbon nanostructures |
US6974492B2 (en) | 2002-11-26 | 2005-12-13 | Honda Motor Co., Ltd. | Method for synthesis of metal nanoparticles |
US6764874B1 (en) | 2003-01-30 | 2004-07-20 | Motorola, Inc. | Method for chemical vapor deposition of single walled carbon nanotubes |
WO2004071654A1 (ja) * | 2003-02-14 | 2004-08-26 | Bussan Nanotech Research Institute Inc. | 単層カーボンナノチューブ製造用触媒金属微粒子形成方法 |
-
2004
- 2004-11-17 US US10/992,275 patent/US7719265B2/en active Active
-
2005
- 2005-11-16 WO PCT/US2005/041620 patent/WO2006137942A2/en active Application Filing
- 2005-11-16 JP JP2007543215A patent/JP4939431B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2010
- 2010-04-19 US US12/762,994 patent/US8012447B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2011
- 2011-12-27 JP JP2011286671A patent/JP5466223B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003535794A (ja) * | 2000-06-02 | 2003-12-02 | ザ ボード オブ リージェンツ オブ ザ ユニヴァーシティー オブ オクラホマ | 炭素ナノチューブを製造する方法および装置 |
JP2005315744A (ja) * | 2004-04-28 | 2005-11-10 | Canon Inc | 検出素子、検出装置、および素子と試薬を含む検出用キット |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015057367A (ja) * | 2008-05-01 | 2015-03-26 | 本田技研工業株式会社 | 高品質なカーボン単層ナノチューブの合成 |
US10850984B2 (en) | 2008-05-01 | 2020-12-01 | Honda Motor Co., Ltd. | Synthesis of high quality carbon single-walled nanotubes |
CN103196802A (zh) * | 2013-03-27 | 2013-07-10 | 中国矿业大学(北京) | 一种填料用片层材料径厚比的测算方法 |
JP2018151273A (ja) * | 2017-03-14 | 2018-09-27 | 沢井製薬株式会社 | 粒子径測定方法、粒子径測定装置及びそれを用いた品質管理方法 |
WO2022124799A1 (ko) * | 2020-12-11 | 2022-06-16 | 주식회사 엘지화학 | 탄소나노튜브 제조용 담지촉매 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2012111690A (ja) | 2012-06-14 |
WO2006137942A3 (en) | 2007-11-22 |
US20100239489A1 (en) | 2010-09-23 |
JP5466223B2 (ja) | 2014-04-09 |
US8012447B2 (en) | 2011-09-06 |
WO2006137942A8 (en) | 2007-03-29 |
JP4939431B2 (ja) | 2012-05-23 |
US7719265B2 (en) | 2010-05-18 |
US20060104889A1 (en) | 2006-05-18 |
WO2006137942A2 (en) | 2006-12-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4939431B2 (ja) | 高収率のカーボンナノチューブを成長させるための金属ナノ触媒の品質を制御するための方法 | |
JP6538115B2 (ja) | 高品質なカーボン単層ナノチューブの合成 | |
JP5102633B2 (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 | |
US8591858B2 (en) | Effect of hydrocarbon and transport gas feedstock on efficiency and quality of grown single-walled nanotubes | |
JP5156383B2 (ja) | 単層カーボンナノチューブ合成用触媒 | |
JP5065898B2 (ja) | 狭小な直径分布のカーボン単層ナノチューブの合成 | |
Lamouroux et al. | Catalytic routes towards single wall carbon nanotubes | |
Zhang et al. | The efficient synthesis of carbon nano-onions using chemical vapor deposition on an unsupported Ni–Fe alloy catalyst | |
JP2003500326A (ja) | カーボンナノチューブを生産するための方法および触媒 | |
JP2013540683A (ja) | 成長したカーボン・ナノチューブを有するガラス基材及びその製造方法 | |
Liu et al. | Co/carbon-nanotube monometallic system: the effects of oxidation by nitric acid | |
US20070116629A1 (en) | Methods for synthesis of high quality carbon single-walled nanotubes | |
Gallego et al. | Synthesis of graphene-coated carbon nanotubes-supported metal nanoparticles as multifunctional hybrid materials | |
JP5027798B2 (ja) | 炭素煤煙中の単層カーボンナノチューブ含有量の測定方法 | |
Lobiak et al. | Carbon Nanotube Synthesis Using Fe‐Mo/MgO Catalyst with Different Ratios of CH4 and H2 Gases | |
Kamalakar et al. | Synthesis and characterization of multiwalled carbon nanotubes produced using zeolite Co-beta | |
KR20150030671A (ko) | 카본 나노 튜브 합성용 탄소 함유 금속 촉매 입자 및 그 제조 방법, 및, 촉매 담지 지지체, 카본 나노 튜브의 제조 방법 | |
ZHENG et al. | CVD Synthesis of single-walled carbon nanotubes | |
Huczko et al. | Formation and Characterization of Carbon and Ceramic Nanostructures |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080919 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110927 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20111227 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120131 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120224 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150302 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4939431 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |