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公開番号2024149815
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-18
出願番号2024137551,2021018038
出願日2024-08-19,2021-02-08
発明の名称単層カーボンナノチューブの製造方法
出願人学校法人名城大学
代理人弁理士法人グランダム特許事務所
主分類C01B 32/159 20170101AFI20241010BHJP(無機化学)
要約【課題】単層カーボンナノチューブをより簡便に得ることができるカーボンナノチューブの製造方法を提供する。
【解決手段】単層カーボンナノチューブの製造方法は、金属基板50を洗浄する第1工程と、金属基板50の表面にAl₂O₃バッファ層51を作製する第2工程と、Al₂O₃バッファ層51の表面にIr(イリジウム)20を蒸着させる第3工程と、CVDを実行する第4工程と、を備えている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
Ｓｉ基板を洗浄する第１工程と、
前記Ｓｉ基板の表面側にＩｒ（イリジウム）イオン溶液をコーティングする第２工程と、
前記Ｓｉ基板を焼成する第３工程と、
ＣＶＤを実行する第４工程と、
を備えていることを特徴とする単層カーボンナノチューブの製造方法。
続きを表示（約 160 文字）【請求項２】
前記第２工程において、前記Ｓｉ基板は、前記Ｉｒイオン溶液に浸漬され、前記Ｓｉ基板の表面を前記Ｉｒイオン溶液の液面に交差する向きにした状態で０．１ｍｍ／ｓｅｃから０．６ｍｍ／ｓｅｃの速度で前記Ｉｒイオン溶液から引き上げられることを特徴とする請求項１に記載の単層カーボンナノチューブの製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は単層カーボンナノチューブの製造方法に関するものである。
続きを表示（約 3,400 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１は従来のカーボンナノチューブの製造方法を開示している。このカーボンナノチューブの製造方法は、単結晶石英基板の表面にＣｏ（コバルト）を蒸着した後、真空状態かつ８００℃の状態に保たれた電気炉にこの単結晶石英基板を装填し、電気炉内にエタノールを供給することによって、単結晶石英基板の表面にカーボンナノチューブを成長させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１１－１７８６３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１のものは、単結晶石英基板を用い、この表面にＣｏ（コバルト）を蒸着している。このため、特許文献１のものは、単結晶石英基板を用意する手間や、Ｃｏを蒸着する際に蒸着用の装置を使用する手間がかかってしまう。このため、カーボンナノチューブをより簡便に得る手法の確立が望まれている。
【０００５】
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、単層カーボンナノチューブをより簡便に得ることができるカーボンナノチューブの製造方法を提供することを解決すべき課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１発明の単層カーボンナノチューブの製造方法は、
金属基板を洗浄する第１工程と、
前記金属基板の表面にＡｌ
2
Ｏ
3
バッファ層、又はＰＤＭＳバッファ層のいずれかを作製する第２工程と、
前記Ａｌ
2
Ｏ
3
バッファ層、又は前記ＰＤＭＳバッファ層の表面にＩｒ（イリジウム）を蒸着させる第３工程と、
ＣＶＤを実行する第４工程と、
を備えていることを特徴とする。
【０００７】
第２発明の単層カーボンナノチューブの製造方法は、
Ｓｉ基板を洗浄する第１工程と、
前記Ｓｉ基板の表面側にＩｒ（イリジウム）イオン溶液をコーティングする第２工程と、
前記Ｓｉ基板を焼成する第３工程と、
ＣＶＤを実行する第４工程と、
を備えていることを特徴とする。
【０００８】
第１発明の単層カーボンナノチューブの製造方法は、金属基板の表面にＡｌ
2
Ｏ
3
バッファ層又はＰＤＭＳバッファ層のいずれかを作製し、その後Ｉｒ（イリジウム）を蒸着させている。これにより、この単層カーボンナノチューブの製造方法は、金属基板上にカーボンナノチューブを成長させることができるので、簡便にカーボンナノチューブを得ることができる。
【０００９】
第２発明の単層カーボンナノチューブの製造方法は、Ｓｉ基板の表面にＩｒイオン溶液をコーティングした後焼成することによって、Ｓｉ基板の表面にＩｒの粒子を容易に形成させることができる。これにより、この単層カーボンナノチューブの製造方法は、Ｓｉ基板上に蒸着装置等を用いることなくＩｒの粒子を形成させることができるので、簡便にカーボンナノチューブを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
実施例１及び実施例２の単層カーボンナノチューブの製造方法を示す概略図である。
実施例１の製造方法の第１工程において、金属基板の表面にＡｌ
2
Ｏ
3
バッファ層を堆積させる時間を１０分（層厚３０ｎｍ）としたサンプルにおける単層カーボンナノチューブのラマンスペクトルを示すグラフである。
実施例１の製造方法の第１工程において、金属基板の表面にＡｌ
2
Ｏ
3
バッファ層を堆積させる時間を２０分（層厚６０ｎｍ）としたサンプルにおける単層カーボンナノチューブのラマンスペクトルを示すグラフである。
実施例１の製造方法の第１工程において、金属基板の表面にＡｌ
2
Ｏ
3
バッファ層を堆積させる時間を３０分（層厚９０ｎｍ）としたサンプルにおける単層カーボンナノチューブのラマンスペクトルを示すグラフである。
実施例１の製造方法の第１工程において、金属基板の表面にＡｌ
2
Ｏ
3
バッファ層を堆積させる時間を４０分（層厚１２０ｎｍ）としたサンプルにおける単層カーボンナノチューブのラマンスペクトルを示すグラフである。
実施例１の製造方法の第１工程において、金属基板の表面にＡｌ
2
Ｏ
3
バッファ層を堆積させる時間を５０分（層厚１５０ｎｍ）としたサンプルにおける単層カーボンナノチューブのラマンスペクトルを示すグラフである。
実施例１の製造方法の第１工程において、金属基板の表面Ａｌ
2
Ｏ
3
バッファ層を堆積させる時間を６０分（層厚１８０ｎｍ）としたサンプルにおける単層カーボンナノチューブのラマンスペクトルを示すグラフである。
金属基板の表面にＡｌ
2
Ｏ
3
バッファ層を堆積させる時間を３０分（層厚９０ｎｍ）としたサンプルにおける金属基板の表面を板厚方向、及び金属基板の断面を板厚方向に直交する向きから観察したＦＥ－ＳＥＭの画像である。
金属基板の表面にＡｌ
2
Ｏ
3
バッファ層を堆積させる時間を６０分（層厚１８０ｎｍ）としたサンプルにおける金属基板の表面を板厚方向、及び金属基板の断面を板厚方向に直交する向きから観察したＦＥ－ＳＥＭの画像である。
金属基板の表面に堆積するＡｌ
2
Ｏ
3
バッファ層の層厚に対する割合Ｇ／Ｄの変化を示すグラフである。
実施例２の製造方法の第２工程におけるスピンコーターの回転数の変化を示すグラフである。
実施例２の製造方法を用いて製造したサンプルにおける単層カーボンナノチューブのラマンスペクトルを示すグラフである。
実施例２の製造方法を用いて製造したサンプルにおける金属基板の表面を板厚方向から観察したＦＥ－ＳＥＭの画像である。
実施例３の単層カーボンナノチューブの製造方法を示す概略図である。
実施例３の製造方法の第２工程において、０．０１Ｍ酢酸イリジウムエタノール溶液からＳｉ基板を引き上げる様子を示す模式図である。
実施例３の製造方法の第２工程において、０．０１Ｍ酢酸イリジウムエタノール溶液からＳｉ基板を引き上げる速度を０．１ｍｍ／ｓｅｃとしたサンプルにおける単層カーボンナノチューブのラマンスペクトルを示すグラフである。
実施例３の製造方法の第２工程において、０．０１Ｍ酢酸イリジウムエタノール溶液からＳｉ基板を引き上げる速度を０．２ｍｍ／ｓｅｃとしたサンプルにおける単層カーボンナノチューブのラマンスペクトルを示すグラフである。
実施例３の製造方法の第２工程において、０．０１Ｍ酢酸イリジウムエタノール溶液からＳｉ基板を引き上げる速度を０．４ｍｍ／ｓｅｃとしたサンプルにおける単層カーボンナノチューブのラマンスペクトルを示すグラフである。
実施例３の製造方法の第２工程において、０．０１Ｍ酢酸イリジウムエタノール溶液からＳｉ基板を引き上げる速度を０．６ｍｍ／ｓｅｃとしたサンプルにおける単層カーボンナノチューブのラマンスペクトルを示すグラフである。
０．０１Ｍ酢酸イリジウムエタノール溶液からＳｉ基板を引き上げる速度を０．１ｍｍ／ｓｅｃとしたサンプルにおけるＳｉ基板の表面を板厚方向、及びＳｉ基板の断面を板厚方向に直交する向きから観察したＦＥ－ＳＥＭの画像である。
０．０１Ｍ酢酸イリジウムエタノール溶液からＳｉ基板を引き上げる速度に対する、割合Ｇ／Ｄの変化、及び割合Ｇ／Ｓｉを示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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