KR101736907B1 - 튜브 형상의 탄소 구조체 및 이의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 튜브 형상의 탄소 구조체 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 구체적으로 C70 및 메시틸렌으로 이루어지고, 상기 C70 분자들이 육방형의 구조로 형성되되, 상기 C70 분자들 사이에 메시틸렌이 결합되고, 상기 육방형 구조가 규칙적으로 결합하여 튜브 형상으로 형성된 탄소 구조체 및 이를 제조하는 방법에 관한 것이다.

Description

튜브 형상의 탄소 구조체 및 이의 제조방법{Tube shaped carbon structure and manufacturing method thereof}
본 발명은 튜브 형상을 갖는 탄소 구조체 및 이를 제조하는 방법에 관한 것이다.
유기 분자나 유기 분자의 시스템으로부터 빛을 방출하는 발광원을 제조하는 것은 차세대의 전자 장비 및 광전자 장비를 저렴한 비용으로 대규모 제조하는데 있어서 중요한 선결 과제가 된다. 게다가 이러한 유기 발광원을 이용하면 차세대 전자 장비 또는 광전자 장비의 구성 소재를 경량화, 유연성화할 수 있을 것으로 기대하고 있다.
엑시톤의 재조합으로 일어나는 빛의 방출은 특정한 에너지 띠의 간극(energy bandgap)을 요하는데, 유기 발광원이 이러한 조건을 만족하려면 걸러 짝지은 이중결합(conjugated double bond)을 높은 수준으로 가지는 유기 분자가 결정 구조로 존재하여야 한다고 알려져 있다.
C60(벅민스터풀러렌)과 C70을 포함하는 풀러렌은 탄소의 동소체로서, 분자 전체가 걸러 짝지은 이중결합으로 이루어져 있고, 특정 에너지 띠 간극을 갖추고 있으며, 도핑으로 용이하게 이러한 간극을 조절할 수 있기 때문에 큰 관심을 받아왔다. 게다가 풀러렌은 반도전성과 초전도성을 가질 수 있기 때문에 미래의 전자 장비 소재로서 촉망받아 왔다. 한편으로 풀러렌은 이와 같은 우수한 전기적 특성에 반하여 광발광(photoluminescence) 특성이 우수하지 않은 단점이 있어, 발광원으로서 사용에 한계가 있었다.
최근 들어 C60의 경우 분말 상이나 용액 상에서 특정한 집합 상태(ensemble)로 존재하는 경우 형광 특성이 향상된다는 연구 결과가 알려지며 주목을 받았다. 또한, C70는 타원형의 분자 모양을 갖는다는 점과 상온에서 에너지적으로 비슷한 상들이 공존한다는 점이 C70의 결정화의 조절을 힘들게 하기 때문에 C60와 비교하여 모양이 조절된 C70 구조체에 대한 연구는 부족한 실정이다.
이와 관련된 선행문헌으로는 대한민국 공개특허 제10-2009-0120994호(2009.11.25. 공개)에 개시되어 있는 형광특성이 향상된 풀러렌-실리카 나노입자, 이의 제조방법 및 이의 용도가 있다.
따라서, 본 발명은 C70 탄소 분말을 이용하여 광발광 특성이 향상된 탄소 구조체 및 이를 제조하는 방법을 제공하는데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제(들)로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제(들)는 이하의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 C70 및 메시틸렌으로 이루어지고, 상기 C70 분자들이 육방형의 구조로 형성되되, 상기 C70 분자들 사이에 메시틸렌이 결합되고, 상기 육방형 구조가 규칙적으로 결합하여 튜브 형상으로 형성된 탄소 구조체를 제공한다.
또한, 본 발명은 탄소 분말을 메시틸렌 용액에 넣고 초음파를 조사하여 탄소 분말을 용해시키는 단계; 및 상기 탄소 분말이 용해된 메시틸렌 용액에 이소프로필알콜 용액을 1:15 ~ 64의 부피비로 넣고 초음파를 조사한 후 정치시키는 단계;를 포함하는 튜브 형상의 탄소 구조체의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따르면, C70 탄소들이 [001] 방향으로 높은 규칙성을 가지고 성장하여 육방형의 단결정 구조를 가지며, 튜브 형상을 가져 C70 탄소 분말보다 향상된 광발광 특성을 나타낸다.
또한, 탄소 분말이 용해된 메시틸렌 용액과 이소프로필알콜 용액의 부피비를 1:15 ~ 64로 조절함으로써 메시틸렌 분자가 탄소 격자 사이에 포함된 튜브 형상의 탄소 구조체를 제조할 수 있고, 높은 결정성으로 인해 탄소 분자들의 장거리 질서가 유지될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 튜브 형상의 탄소 구조체의 제조방법을 나타낸 순서도이다.
도 2는 본 발명에 따른 튜브 형상의 탄소 구조체의 제조방법에서 튜브 형상의 탄소 구조체의 성장 메커니즘을 나타낸 모식도이다.
도 3의 (a)는 비교예 4에서 제조된 탄소 구조체의 주사전자현미경 사진이다.
도 3의 (b)는 본 발명에 따른 실시예 2에서 제조된 탄소 구조체의 주사전자현미경 사진이다.
도 3의 (c)는 본 발명에 따른 실시예 2에서 제조된 탄소 구조체의 투과전자현미경 사진이다.
도 4의 (a)는 비교예 4 및 본 발명에 따른 실시예 2에서 제조된 C70 구조체의 X-선 회절 분석 결과이다.
도 4의 (b)는 본 발명에 따른 실시예 2에서 제조된 C70 구조체의 제한시야 전자회절 결과 및 명시야 TEM 사진이다.
도 4의 (c)는 본 발명에 따른 실시예 2에서 제조된 C70 구조체의 광발광 스펙트럼을 나타낸 그래프이다.
도 4의 (d)는 본 발명에 따른 실시예 2에서 제조된 C70 구조체의 광발광 사진이다.
도 5는 본 발명에 따른 탄소 구조체의 제조방법으로 제조된 탄소 구조체에서 C70가 용해된 메시틸렌 용액과 이소프로필알콜 용액의 부피비에 따른 탄소 구조체의 형상을 나타낸 사진이다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.
그러나 본 발명은 이하에 개시되는 실시예들에 의해 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
본 발명은 C70 및 메시틸렌으로 이루어지고,
상기 C70 분자들이 육방형의 구조로 형성되되, 상기 C70 분자들 사이에 메시틸렌이 결합되고, 상기 육방형 구조가 규칙적으로 결합하여 튜브 형상으로 형성된 탄소 구조체를 제공한다.
본 발명에 따른 탄소 구조체는 튜브 형성의 탄소 구조체는 C70 탄소들이[001] 방향으로 높은 규칙성을 가지고 성장하여 육방형의 단결정 구조를 가지며, 튜브 형상을 가져 C70 탄소 분말보다 향상된 광발광 특성을 나타낸다.
본 발명에 따른 탄소 구조체에서 상기 C70과 메시틸렌은 1:0.7의 몰비를 가지며, 상기 탄소 구조체는 평균 직경이 0.2 ~ 3.0 ㎛이고, 평균 길이가 2 ~ 80 ㎛이다.
또한, 본 발명은 탄소 분말을 메시틸렌 용액에 넣고 초음파를 조사하여 탄소 분말을 용해시키는 단계; 및
상기 탄소 분말이 용해된 메시틸렌 용액에 이소프로필알콜 용액을 1:15 ~ 64의 부피비로 넣고 초음파를 조사한 후 정치시키는 단계;를 포함하는 튜브 형상의 탄소 구조체의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따른 튜브 형상의 탄소 구조체의 제조방법은 탄소 분말이 용해된 메시틸렌 용액과 이소프로필알콜 용액의 부피비를 1:15 ~ 64로 조절함으로써 메시틸렌 분자가 탄소 격자 사이에 포함된 튜브 형상의 탄소 구조체를 제조할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 제조방법으로 제조된 튜브 형상의 탄소 구조체는 높은 결정성으로 인해 탄소 분자들의 장거리 질서가 유지되어 광발광 특성이 향상된다.
도 1은 본 발명에 따른 튜브 형상의 탄소 구조체의 제조방법을 나타낸 순서도이다. 이하, 도 1을 참고하여 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 튜브 형상의 탄소 구조체의 제조방법은 탄소 분말을 메시틸렌 용액에 넣고 초음파를 조사하여 탄소 분말을 용해시키는 단계(S10)를 포함한다.
본 발명에 따른 튜브 형상의 탄소 구조체의 제조방법에서 상기 탄소는 C70이고, 상기 메시틸렌 용액 내에서의 탄소 농도는 0.1 ~ 0.3 mg/mL인 것이 바람직하다. 상기 탄소 농도가 0.1 mg/mL 미만인 경우 결정이 형성될 만큼의 충분한 과포화 상태에 도달하지 못하여 탄소 구조체가 제조되지 않는 문제가 있고, 0.3 mg/mL를 초과하는 경우에는 튜브 형상이 아닌 막대기 형상으로 결정이 형성되는 문제가 있다.
또한, 상기 초음파 조사를 통해 탄소 분말을 메시틸렌 용액에 빠르게 용해시킬 수 있다.
다음으로, 본 발명에 따른 튜브 형상의 탄소 구조체의 제조방법은 상기 탄소 분말이 용해된 메시틸렌 용액에 이소프로필알콜 용액을 넣고 초음파를 조사한 후 정치시키는 단계(S20)를 포함한다.
본 발명에 따른 튜브 형상의 탄소 구조체의 제조방법에서 상기 탄소 분말이 용해된 메시틸렌 용액과 이소프로필알콜 용액의 부피비에 따라 큐브 또는 튜브 형상을 제조할 수 있다.
더욱 구체적으로, 본 발명에 따른 튜브 형상의 탄소 구조체의 제조방법에서 상기 이소프로필알콜 용액을 탄소 분말이 용해된 메시틸렌 용액에 대해 1:1 ~ 7의 부피비로 첨가함으로써 큐브 형상의 탄소 구조체를 제조할 수 있고, 이소프로필알콜 용액을 탄소 분말이 용해된 메시틸렌 용액에 대해 1:15 ~ 64의 부피비로 첨가하여 양 말단이 비어있는 튜브 형상의 탄소 구조체를 제조할 수 있다. 이때, 상기 부피비를 1:9 ~ 13으로 수행한 경우 큐브 형상과 튜브 형상 모두가 나타나므로, 상기 부피비가 큐브 형상 또는 튜브 형상을 제조하기 위한 경계값임을 알 수 있다.
상기 메시틸렌 용액과 이소프로필알콜 용액은 서로 우수한 혼화성을 가지고 있어 초음파를 수 초 동안 조사하는 것만으로도 빠르게 서로 혼합될 수 있다.
용액을 정치시키면 결정들이 침전하게 되고 이를 질소가스를 이용하여 침전된 결정들에 남아있는 용액을 증발시킬 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 튜브 형상의 탄소 구조체의 제조방법에서 튜브 형상의 탄소 구조체의 성장 메커니즘을 나타낸 모식도이다. 도 2를 참고하면, 메시틸렌 용액과 이소프로필알콜 용액이 서로 균일하게 혼합하게 되면 탄소 농도는 포화점에 지나게 되고, 이에 의해 메시틸렌 용액에 용해된 탄소의 농도에 의해 통제된 만큼의 핵들을 만들게 된다. 그 후 결정화 과정 동안 탄소 분자 주변에 있는 메시틸렌 분자가 반데르발스와 π-π 상호작용과 같은 화학적 상호작용을 통해 두번째 격자 구성성분으로써 삽입된다. 이 과정에서, 탄소 가까이에 존재하는 메시틸렌의 절대적인 양은 결정화에 매우 중요한 역할을 하는데, 이소프로필알콜의 상대적인 양에 의해 효과적으로 조절된다. 따라서, 메시틸렌이 충분한 환경에서는 탄소와 메시틸렌의 몰비가 1:2로 결합되고 탄소 분자들이 결정화되어 큐브 형상으로 탄소 구조체가 제조되고, 메시틸렌이 부족한 환경에서는 탄소와 메시틸렌의 몰비가 1:0.7의 몰비로 결합되고 탄소 분자들이 결정화되어 튜브 형상의 탄소 구조체가 제조된다.
실시예 1 내지 4: 튜브 형상의 C70 구조체의 제조
C70(MTR사에서 구입, 순도 99.0%) 분말을 메시틸렌(mesitylene)에 넣고 3시간 동안 초음파를 조사하여 C70가 용해된 메시틸렌 용액을 제조하였다. 이때, 상기 C70의 농도는 0.1 mM이었다. 다음으로, 상기 C70가 용해된 메시틸렌 용액에 이소프로필알콜(이소프로판올) 용액을 넣고 30초간 초음파를 조사한 후 12시간 동안 정치시키고 침전된 결정들을 질소가스를 이용하여 결정에 남아있는 용액을 증발시켜 튜브 형상의 C70 구조체를 제조하였다. 이때, C70가 용해된 메시틸렌 용액과 이소프로필알콜 용액을 1:15 ~ 64의 부피비로 혼합하였다.
비교예 1 내지 5: 큐브 형상의 C70 구조체의 제조
C70가 용해된 메시틸렌 용액과 이소프로필알콜 용액을 1:1 ~ 7의 부피비로 혼합한 것을 제외하고는 상기 실시예와 동일한 방법으로 수행하였다.
하기 표 1은 본 발명에 따른 실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 5에서 C70가 용해된 메시틸렌 용액과 이소프로필알콜 용액의 부피, 이들의 부피비 및 C70의 농도를 구체적으로 나타낸 것이다.
예 C70이 용해된
메시틸렌 용액의 부피(mL)		 이소프로필알콜 용액의 부피
(mL)		 부피비
실시예 1 10 10 1:1
실시예 2 7.5 12.5 1:1.7
실시예 3 5 15 1:3
실시예 4 4 16 1:4
실시예 5 2.5 17.5 1:7
실시예 6 1.2 18.8 1:15
실시예 7 0.65 19.35 1:30
실시예 8 0.6 19.4 1:31
실시예 9 0.3 19.7 1:64
실험예 1: C70 구조체의 구조 분석
본 발명에 따른 탄소 구조체의 제조방법으로 제조된 C70 구조체의 형상을 알아보기 위해 주사전자현미경(SEM)과 투과전자현미경(TEM)으로 분석하고, 그 결과를 도 3에 나타내었다.
도 3의 (a)는 비교예 4에서 제조된 탄소 구조체의 주사전자현미경 사진이다. 도 3의 (a)에 나타난 바와 같이, C70가 용해된 메시틸렌 용액과 이소프로필알콜 용액을 1:4의 부피비로 혼합하여 제조한 경우 큐브 형상의 C70 결정체를 제조하였으며, 평균 결정크기가 3 ㎛였다.
또한, 도 3의 (b)는 본 발명에 따른 실시예 2에서 제조된 탄소 구조체의 주사전자현미경 사진으로, C70가 용해된 메시틸렌 용액과 이소프로필알콜 용액을 1:30의 부피비로 혼합하여 튜브 형상의 C70 결정체로 제조되었다. 도 3의 (b)에 나타난 바와 같이, 튜브 형상의 C70 결정체의 평균 직경은 800 nm였고, 평균 길이는 20 ㎛였다.
또한, 도 3의 (c)는 본 발명에 따른 실시예 2에서 제조된 탄소 구조체의 투과전자현미경 사진이다. 도 3의 (c)에 나타난 바와 같이, 튜브 형상의 C70 결정체의 중앙은 채워져 있지만 양 말단은 안쪽 공간이 비어 있었다. 이는 튜브의 안쪽보다 모서리 부분에서의 성장 속도가 빨라 이러한 형태가 형성된 것으로 판단되고, 중앙이 막힌 튜브는 시드(seed)의 중앙에 가까운 부분에서의 C70의 농도가 부족하였기 때문이 것으로 판단된다.
실험예 2: C70 구조체의 결정구조 분석
본 발명에 따른 탄소 구조체의 제조방법으로 제조되는 C70 구조체의 결정구조를 알아보기 위해 X-선 회절 분석하고, 그 결과를 도 4에 나타내었다.
도 4의 (a)는 비교예 4 및 본 발명에 따른 실시예 2에서 제조된 C70 구조체의 X-선 회절 분석 결과이다. 도 4의 (a)에 나타난 바와 같이, 큐브 형상의 C70 구조체(위쪽 XRD 결과) 및 튜브 형상의 C70 구조체(아래쪽 XRD 결과) 모두에서 강한 회절 피크가 나타나지만, XRD 패턴은 완전히 다른 것을 알 수 있고, 튜브 형상의 C70 구조체는 알려진 어떠한 C70 결정체들과 동일하지 않았다. 이에 브래그 법칙을 이용한 면간 거리 방정식(plane-spacing equation)으로 분석한 결과 튜브 형상의 C70 구조체는 a=25.36Å, c=10.58Å(a/c=2.40)의 격자상수를 가지는 육방형 구조로 나타났다.
도 4의 (b)는 본 발명에 따른 실시예 2에서 제조된 C70 구조체의 제한시야 전자회절 결과 및 명시야 TEM 사진이다. 도 4의 (b)에 나타난 바와 같이, 튜브 형상의 C70 구조체는 단결정이고, [001]의 성장축을 가짐을 알 수 있다.
도 4의 (c)는 본 발명에 따른 실시예 2에서 제조된 C70 구조체의 광발광 스펙트럼을 나타낸 그래프로, 검정선은 C70 분말의 광발광 스펙트럼이고, 빨간선은 실시예 2에서 제조된 C70 구조체의 광발광 스펙트럼이다. 도 4의 (c)에 나타난 바와 같이, 높은 결정성으로 인해 향상된 광발광 특성을 갖는 것을 알 수 있고, 광발광 피크 위치는 큐브 형상의 C70 구조체와 크게 다르지 않았다.
도 4의 (d)는 본 발명에 따른 실시예 2에서 제조된 C70 구조체의 광발광 사진이고, 도 4의 (e)는 C70 분말의 광발광 사진이다. 도 4의 (d) 및 (e)에 나타난 바와 같이, C70 분말보다 본 발명에 따른 실시예 7에서 제조된 C70 구조체가 광발광 특성이 우수한 것을 알 수 있다.
실험예 3: 용액의 부피비에 따른 탄소 구조체의 형상 분석
본 발명에 따른 탄소 구조체의 제조방법으로 제조된 탄소 구조체에서 C70가 용해된 메시틸렌 용액과 이소프로필알콜 용액의 부피비에 따른 탄소 구조체의 형상을 분석하고, 그 결과를 도 5에 나타내었다.
이때, 전체 용액의 부피는 20 mL로 하고, C70의 농도를 0.1 ~ 0.3 mg/mL로 하였다.
도 5에 나타난 바와 같이, C70 구조체의 형상은 이소프로필알콜 용액의 부피가 1 ~ 7로 증가할 때까지 유지되었으나, 15 이상으로 증가하면 상대적으로 메시틸렌 용액의 양이 줄어들어 튜브 형상의 결정이 형성되는 것을 알 수 있다. 또한, C70의 농도가 0.2 mg/mL, 0.1 mg/mL일 때 유사한 경향이 나타났다. 그러나 가장 눈에 띄는 차이점은 단지 C70의 농도가 증가하는 경우 큐브의 크기 또는 튜브의 지름이 증가한다는 것이며, C70 농도의 감소는 핵 형성 지점을 감소시키는 것으로 판단된다.
지금까지 본 발명에 따른 튜브 형성의 탄소 구조체 및 이의 제조방법에 관한 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능함은 자명하다.
그러므로 본 발명의 범위에는 설명된 실시예에 국한되어 전해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
즉, 전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (8)

  1. C70 및 메시틸렌을 포함하고,
    상기 C70 의 탄소 격자 사이에 메시틸렌 분자가 삽입되고(intercalated), C70 분자들이 규칙성을 가지고 성장하여 육방형 단결정 구조를 가지는 C70 및 메시틸렌을 포함하는 튜브 형상의 탄소 구조체(C70-mesitylene).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 C70과 메시틸렌의 몰비는 1:0.7인 것을 특징으로 하는 C70 및 메시틸렌을 포함하는 튜브 형상의 탄소 구조체(C70-mesitylene).
  3. 제1항에 있어서
    상기 튜브 형상의 탄소 구조체는 평균 직경이 0.2 ~ 3.0 ㎛이고, 평균 길이가 2 ~ 80 ㎛인 것을 특징으로 하는 C70 및 메시틸렌을 포함하는 튜브 형상의 탄소 구조체(C70-mesitylene).
  4. 삭제
  5. 탄소 분말을 메시틸렌 용액에 넣고 초음파를 조사하여 탄소 분말을 용해시키는 단계; 및
    상기 탄소 분말이 용해된 메시틸렌 용액에 이소프로필알콜 용액을 1:15 ~ 64 부피비로 넣고 초음파를 조사한 후 정치시키는 단계;를 포함하되,
    상기 탄소의 격자 사이에 메시틸렌 분자가 포함되고, 탄소 분자들이 규칙성을 가지고 성장하여 육방형 단결정 구조를 가지는 C70 및 메시틸렌을 포함하는 튜브 형상의 탄소 구조체(C70-mesitylene)의 제조방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 탄소는 C70인 것을 특징으로 하는 C70 및 메시틸렌을 포함하는 튜브 형상의 탄소 구조체(C70-mesitylene)의 제조방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 메시틸렌 용액 내에서의 탄소 농도는 0.1 ~ 0.3 mg/mL인 것을 특징으로 하는 C70 및 메시틸렌을 포함하는 튜브 형상의 탄소 구조체(C70-mesitylene)의 제조방법.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 튜브 형상의 탄소 구조체에서 탄소와 메시틸렌의 몰비는 1:0.7인 것을 특징으로 하는 C70 및 메시틸렌을 포함하는 튜브 형상의 탄소 구조체(C70-mesitylene)의 제조방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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JP2007191317A (ja) * 2004-06-30 2007-08-02 National Institute For Materials Science Ｃ７０フラーレンチューブとその製造方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003001600A (ja) 2001-04-18 2003-01-08 Univ Tokyo 炭素細線及び炭素細線の製造方法
JP2007191317A (ja) * 2004-06-30 2007-08-02 National Institute For Materials Science Ｃ７０フラーレンチューブとその製造方法

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