JP2010511580A5

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Publication number: JP2010511580A5
Application number: JP2009533422A
Authority: JP
Filing date: 2007-09-26
Publication date: 2010-11-18
Anticipated expiration: 2027-09-26

Claims

複数のカーボンナノチューブを基板に形成する方法であって、
第８族元素と、ナノチューブの成長に単独では触媒作用を及ぼさない１つの金属から成る非触媒元素とから成る複合触媒層を、前記基板に蒸着する工程と、
前記複合触媒層を酸化して、酸化した複合触媒層を形成する工程と、
前記酸化した複合触媒層を還元して、還元された複合触媒層を形成する工程と、
前記還元された複合触媒層の上に、前記カーボンナノチューブを成長させる工程とを含むことを特徴とする、方法。
前記第８族元素は少なくとも、Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ａｓ，Ｉｒ，又はＰｔ又はそれらの組合せから成り、好ましくは前記非触媒元素が、ランタノイド、Ｇｄ、Ｌａ、ＥｕおよびＡｕからなる群から選択される、請求項１に記載の方法。
前記複合触媒層は約０．５ｎｍよりも大きい厚みを有し、好ましくは、約１ｎｍと約２ｎｍとの間の厚みを有する、請求項１または２に記載の方法。
前記カーボンナノチューブが化学蒸着反応炉で形成され、好ましくは、前記複合触媒層を蒸着する間に、前記第８族元素及び前記非触媒元素が、略同時に前記基板の上に蒸着され、好ましくは、前記複合触媒層は、少なくとも約５ｗｔ％、より好ましくは約５０ｗｔ％さらに好ましくは約９５ｗｔ％の前記第８族元素を包含し、好ましくは、複数の前記第８族元素と前記非触媒元素との交互の層を前記基板に蒸着する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
前記複合触媒層は、塗布されていない領域の約０．０１ｍｍから約３ｍｍの領域によって分離されている複数の塗布された領域から成るパターンを有する不連続な層であり、好ましくは、前記塗布された領域は直径約１ｍｍであり、好ましくは、前記複合触媒層を酸化する間に、前記複合触媒層は約３００℃と約９００℃との間、好ましくは約６００℃と約８００℃との間の焼き鈍し温度に加熱される、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法で成長させたことを特徴とするカーボンナノチューブ。
複数のカーボンナノチューブを基板に形成する方法であって、
約１ｎｍと約２ｎｍとの間の厚みを有する、第８族元素とナノチューブの成長に単独では触媒作用を及ぼさない１つの金属から成る非触媒元素とから成る複合触媒層を、前記基板の上に蒸着する工程と、
前記複合触媒層を約３００℃と約９００℃との間の焼き鈍し温度に加熱することによって、前記複合触媒層を酸化して、酸化複合触媒層を形成する工程と、
前記酸化した複合触媒層を還元ガスの中で、約６００℃と約８００℃との間に加熱して前記酸化複合触媒層を還元して、還元した複合触媒層を形成する工程と、
前記還元した複合触媒層の上に前記カーボンナノチューブを成長させる工程と
を含むことを特徴とする、方法。
前記複合触媒層を蒸着する間、前記第８族元素及び前記非触媒元素が、前記基板の上に、略同時に蒸着され、好ましくは前記第８族元素と前記非触媒元素との複数の交互の層を前記基板の上に蒸着することを含み、好ましくは前記交互の層の数は奇数である、請求項７に記載の方法。
複数の微粒子状基板を使用してカーボンナノチューブを形成する方法であって、
少なくともＦｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ａｓ，Ｉｒ，又はＰｔ又はその組み合わせを含む第８族元素と、ランタノイドを含む非触媒元素との複数の交互の層を含む複合触媒層を、前記微粒子状基板の上に蒸着する工程と、
前記複合触媒層の上に前記カーボンナノチューブを成長させる工程と
を含むことを特徴とする、方法。
複数のカーボンナノチューブのバルク合成の為の微粒子状基板であって、
酸化微粒子と、
前記酸化微粒子を覆う複合触媒層とから成り、
前記複合触媒層は第８族元素と非触媒元素の複数の交互の層を含み、好ましくは、前記第８族元素は少なくとも、Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ａｓ，Ｉｒ，又はＰｔ又はそれらの組合せから成り、好ましくは、前記非触媒元素はランタノイド、ガドリニウム、またはランタンを含むことを特徴とする、微粒子状基板。
元素形態の第８族金属と元素形態の非触媒金属とから成る複合触媒層の上に、前記カーボンナノチューブを成長させる工程を含み、好ましくは、前記非触媒金属がランタノイドであることを特徴とする、カーボンナノチューブを形成する方法。
複数のカーボンナノチューブを基板、好ましくはシリコーン基板上に形成する方法であって、
前記基板の上の、第８族元素から成る触媒層、好ましくは約１ｎｍと約２ｎｍとの間の厚みを有する触媒層を処理する工程と、
前記触媒層を酸化して、酸化触媒層を形成する工程と、
前記酸化触媒層を還元して、還元触媒層を形成する工程と、
前記還元された触媒層の上に、化学蒸着で、前記カーボンナノチューブを成長させる工程と
を含むことを特徴とする、方法。
触媒塗布を有する基板の上にカーボンナノチューブを成長させる方法であって、
前記基板の上に前記カーボンナノチューブを化学蒸着で成長させる工程と、
前記基板から前記カーボンナノチューブを取り外す工程と、
前記基板から前記触媒塗布を取り外さないで、前記基板の上に付加的カーボンナノチューブを成長させる工程と
を含むことを特徴とする、方法。
浮遊触媒を使用して複数のカーボンナノチューブを形成する方法であって、
第８族元素から成るガスを反応炉に流す工程と、
非触媒元素から成るガスを前記反応炉に流す工程であって、前記第８族元素と前記非触媒元素、好ましくはランタノイドとが反応して、前記浮遊触媒を形成し、好ましくは前記浮遊触媒を前記ランタノイドの質量に対して約５から約９５％で形成する、工程と、
複数の反応性ガスを前記反応炉に流して、前記カーボンナノチューブを形成する工程と
を含むことを特徴とする、方法。
複数のカーボンナノチューブを基板に形成する方法であって、
第８族元素と、ナノチューブの成長に単独では触媒作用を及ぼさない１つの金属から成る非触媒元素とから成る複合触媒層を、前記基板の第一の側と第二の側とに蒸着する工程と、
前記複合触媒層を酸化して、酸化した複合触媒層を形成する工程と、
前記酸化した複合触媒層を還元して、還元された複合触媒層を形成する工程と、
前記基板の前記第一の側と前記第二の側の前記還元された複合触媒層の上に前記カーボンナノチューブを成長させるように前記基板を位置させる工程と、
前記基板の前記第一の側と前記第二の側との上に前記カーボンナノチューブを同時に成長させる工程と
を含むことを特徴とする、方法。