JPH11349307A - 機能性炭素材料の製造方法 - Google Patents
機能性炭素材料の製造方法Info
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- JPH11349307A JPH11349307A JP10157897A JP15789798A JPH11349307A JP H11349307 A JPH11349307 A JP H11349307A JP 10157897 A JP10157897 A JP 10157897A JP 15789798 A JP15789798 A JP 15789798A JP H11349307 A JPH11349307 A JP H11349307A
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- onion
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- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】高収率かつ高純度でカーボンナノチューブ、フ
ラーレン、微粒子ダイヤモンド、中空オニオンライクカ
ーボン或いは金属内包オニオンライクカーボンを形成す
ることを主な目的とする。さらに、基板上にこれらの薄
膜を直接形成することをも目的とする。 【解決手段】ポリテトラフルオロエチレン、ポリ塩化ビ
ニリデンまたはポリフッ化ビニリデンに対し光、電子線
およびイオンビームの少なくとも１種を照射することに
より、あるいはこれらを照射処理と加熱処理とに供する
ことにより、カーボンナノチューブ、フラーレン、微粒
子ダイヤモンド、中空オニオンライクカーボンおよびオ
ニオンライクカーボンの少なくとも１種を含むアモルフ
ァスカーボンを生成することを特徴とする機能性炭素材
料の製造法。
ラーレン、微粒子ダイヤモンド、中空オニオンライクカ
ーボン或いは金属内包オニオンライクカーボンを形成す
ることを主な目的とする。さらに、基板上にこれらの薄
膜を直接形成することをも目的とする。 【解決手段】ポリテトラフルオロエチレン、ポリ塩化ビ
ニリデンまたはポリフッ化ビニリデンに対し光、電子線
およびイオンビームの少なくとも１種を照射することに
より、あるいはこれらを照射処理と加熱処理とに供する
ことにより、カーボンナノチューブ、フラーレン、微粒
子ダイヤモンド、中空オニオンライクカーボンおよびオ
ニオンライクカーボンの少なくとも１種を含むアモルフ
ァスカーボンを生成することを特徴とする機能性炭素材
料の製造法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、カーボンナノチュ
ーブ、フラーレン、微粒子ダイヤモンド、中空オニオン
ライクカーボン、金属内包オニオンライクカーボンなど
の機能性炭素材料の製造方法に関する。
ーブ、フラーレン、微粒子ダイヤモンド、中空オニオン
ライクカーボン、金属内包オニオンライクカーボンなど
の機能性炭素材料の製造方法に関する。
【０００２】なお、本発明において、「中空オニオンラ
イクカーボン」とは、中心部が中空であって、その周囲
にオニオン状にグラファイト積層構造が発達している球
状或いは多面体状のカーボン粒子を意味する。この様な
中空オニオンライクカーボンにおいては、グラファイト
層は、数層から数十層に積層している。
イクカーボン」とは、中心部が中空であって、その周囲
にオニオン状にグラファイト積層構造が発達している球
状或いは多面体状のカーボン粒子を意味する。この様な
中空オニオンライクカーボンにおいては、グラファイト
層は、数層から数十層に積層している。
【０００３】また、「金属を内包する中空オニオンライ
クカーボン」とは、上記の「中空オニオンライクカーボ
ン」の中心部の中空内に金属粒子が存在する球状或いは
多面体状のカーボン粒子を意味する。内包する金属は、
特に限定されないが、例えば、Mg、Al、Auなどが例示さ
れる。
クカーボン」とは、上記の「中空オニオンライクカーボ
ン」の中心部の中空内に金属粒子が存在する球状或いは
多面体状のカーボン粒子を意味する。内包する金属は、
特に限定されないが、例えば、Mg、Al、Auなどが例示さ
れる。
【０００４】
【従来の技術】カーボンナノチューブ（以下単に「ナノ
チューブ」ということがある）、フラーレンは、非晶カ
ーボン或いはグラファイトなどの炭素材料を原料とし
て、触媒金属の存在下にカーボンアーク法、スパッター
法、レーザー光照射法などの気相法により合成されてい
る（特開平6-157016号公報、特開平6-280116号公報、特
開平6−227806号公報、特開平6-283129号公報、特開平6
-322615号公報、特開平6-325623号公報、特開平7-19732
5号公報、特開平7-165406号公報、特開平8-188406号公
報、特開平9-31757号公報など参照）。しかしながら、
これらの方法では、生成物中にナノチューブ以外の黒
鉛、非晶カーボンなどが混在するので、収率が低いのみ
ならず、ナノチューブ中への触媒金属の混入が避けられ
なかった。また、発生するすす中に混在した状態でナノ
チューブ、フラーレンが生成するために、基板上に薄膜
を形成することは難しかった。
チューブ」ということがある）、フラーレンは、非晶カ
ーボン或いはグラファイトなどの炭素材料を原料とし
て、触媒金属の存在下にカーボンアーク法、スパッター
法、レーザー光照射法などの気相法により合成されてい
る（特開平6-157016号公報、特開平6-280116号公報、特
開平6−227806号公報、特開平6-283129号公報、特開平6
-322615号公報、特開平6-325623号公報、特開平7-19732
5号公報、特開平7-165406号公報、特開平8-188406号公
報、特開平9-31757号公報など参照）。しかしながら、
これらの方法では、生成物中にナノチューブ以外の黒
鉛、非晶カーボンなどが混在するので、収率が低いのみ
ならず、ナノチューブ中への触媒金属の混入が避けられ
なかった。また、発生するすす中に混在した状態でナノ
チューブ、フラーレンが生成するために、基板上に薄膜
を形成することは難しかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は、高
収率かつ高純度でカーボンナノチューブ、フラーレン、
微粒子ダイヤモンド、中空オニオンライクカーボン或い
は金属内包オニオンライクカーボンを形成することを主
な目的とする。
収率かつ高純度でカーボンナノチューブ、フラーレン、
微粒子ダイヤモンド、中空オニオンライクカーボン或い
は金属内包オニオンライクカーボンを形成することを主
な目的とする。
【０００６】さらに、本発明は、基板上にこれらの薄膜
を直接形成することをも目的とする。
を直接形成することをも目的とする。
【０００７】
【課題を解決しようとするための手段】本発明者は、上
記の様な技術の現状に鑑みて、研究を進めた結果、ポリ
テトラフルオロエチレン、ポリ塩化ビニリデンまたはポ
リフッ化ビニリデンに対し光、電子線およびイオンビー
ムの少なくとも１種を照射することにより、あるいはこ
れらを照射処理と加熱処理とに供することにより、カー
ボンナノチューブ、フラーレン、微粒子ダイヤモンド、
中空オニオンライクカーボン、金属内包オニオンライク
カーボン或いはこれらの混在物を形成させる技術を完成
するにいたった。
記の様な技術の現状に鑑みて、研究を進めた結果、ポリ
テトラフルオロエチレン、ポリ塩化ビニリデンまたはポ
リフッ化ビニリデンに対し光、電子線およびイオンビー
ムの少なくとも１種を照射することにより、あるいはこ
れらを照射処理と加熱処理とに供することにより、カー
ボンナノチューブ、フラーレン、微粒子ダイヤモンド、
中空オニオンライクカーボン、金属内包オニオンライク
カーボン或いはこれらの混在物を形成させる技術を完成
するにいたった。
【０００８】すなわち、本発明は、下記の機能性炭素材
料の製造方法を提供する。
料の製造方法を提供する。
【０００９】１．ポリテトラフルオロエチレン、ポリ塩
化ビニリデンまたはポリフッ化ビニリデンに対し光、電
子線およびイオンビームの少なくとも１種を照射するこ
とにより、あるいはこれらを照射処理と加熱処理とに供
することにより、カーボンナノチューブ、フラーレン、
微粒子ダイヤモンド、中空オニオンライクカーボンおよ
び金属内包オニオンライクカーボンの少なくとも１種を
含むアモルファスカーボンを生成させることを特徴とす
る機能性炭素材料の製造方法。
化ビニリデンまたはポリフッ化ビニリデンに対し光、電
子線およびイオンビームの少なくとも１種を照射するこ
とにより、あるいはこれらを照射処理と加熱処理とに供
することにより、カーボンナノチューブ、フラーレン、
微粒子ダイヤモンド、中空オニオンライクカーボンおよ
び金属内包オニオンライクカーボンの少なくとも１種を
含むアモルファスカーボンを生成させることを特徴とす
る機能性炭素材料の製造方法。
【００１０】
【発明の実施の形態】従来のアーク放電法によるカーボ
ンナノチューブなどの機能性炭素材料の製造は、非晶カ
ーボン、グラファイトなどの炭素材を電極として、ヘリ
ウムガス中でカーボンアークを発生させ、陰極表面に堆
積させることにより、行われてきた（上述の特開平6-15
7016号公報などを参照）。すなわち、例えば、炭素電極
間のギャップを1mm程度に保ちつつ、安定なアーク放電
を持続させると、陽極棒の直径とほぼ同じ直径を持つ円
柱状の堆積物が、陰極先端に形成される。陽極炭素棒が
直径6mmでアーク電流が70A(電圧は25V)の場合には、毎
分約2〜3mmの速さで堆積物が成長し、ヘリウムが約500t
orrの時に最大収量が得られる。次いで、陰極先端への
堆積物を超音波などを利用してエタノールに分散し、フ
ィルター、カラム分離などで分離する方法が一般的であ
る。従って、機能性炭素材料薄膜の形成は、不可能であ
る。
ンナノチューブなどの機能性炭素材料の製造は、非晶カ
ーボン、グラファイトなどの炭素材を電極として、ヘリ
ウムガス中でカーボンアークを発生させ、陰極表面に堆
積させることにより、行われてきた（上述の特開平6-15
7016号公報などを参照）。すなわち、例えば、炭素電極
間のギャップを1mm程度に保ちつつ、安定なアーク放電
を持続させると、陽極棒の直径とほぼ同じ直径を持つ円
柱状の堆積物が、陰極先端に形成される。陽極炭素棒が
直径6mmでアーク電流が70A(電圧は25V)の場合には、毎
分約2〜3mmの速さで堆積物が成長し、ヘリウムが約500t
orrの時に最大収量が得られる。次いで、陰極先端への
堆積物を超音波などを利用してエタノールに分散し、フ
ィルター、カラム分離などで分離する方法が一般的であ
る。従って、機能性炭素材料薄膜の形成は、不可能であ
る。
【００１１】これに対し、本発明においては、フィルム
状のポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリ塩化ビニ
リデン或いはポリフッ化ビニリデンに対し、光、電子線
およびイオンビームの少なくとも１種を照射することに
より、あるいは樹脂フィルムを照射処理と加熱処理とに
供することにより、樹脂フィルムを直接カーボン化し
て、カーボンナノチューブ、中空オニオンライクカーボ
ン、金属内包オニオンライクカーボン或いはこれらの２
種以上からなる混在物を形成させる。
状のポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリ塩化ビニ
リデン或いはポリフッ化ビニリデンに対し、光、電子線
およびイオンビームの少なくとも１種を照射することに
より、あるいは樹脂フィルムを照射処理と加熱処理とに
供することにより、樹脂フィルムを直接カーボン化し
て、カーボンナノチューブ、中空オニオンライクカーボ
ン、金属内包オニオンライクカーボン或いはこれらの２
種以上からなる混在物を形成させる。
【００１２】本発明方法においては、樹脂フィルム表面
にこれらの機能性炭素材料が形成されるので、従来技術
に比して、その分離精製が容易となるともに、従来技術
では不可能であった薄膜化が実現される。
にこれらの機能性炭素材料が形成されるので、従来技術
に比して、その分離精製が容易となるともに、従来技術
では不可能であった薄膜化が実現される。
【００１３】原料に対し、光照射を行う場合には、通常
波長300〜1200nm程度、出力0.1〜10mJ/cm2程度、より好
ましくは波長400〜800nm程度、出力0.5〜5mJ/cm2程度の
レーザー光を使用する。レーザー光の種類は、通常使用
されているものが使用でき、特に制限されるものではな
いが、例えば、Nd:YAGレーザー、Ti:Saレーザー、Dyeレ
ーザー、Dye+SHGレーザー、Ar+レーザー、Kr+レーザー
などが挙げられる。
波長300〜1200nm程度、出力0.1〜10mJ/cm2程度、より好
ましくは波長400〜800nm程度、出力0.5〜5mJ/cm2程度の
レーザー光を使用する。レーザー光の種類は、通常使用
されているものが使用でき、特に制限されるものではな
いが、例えば、Nd:YAGレーザー、Ti:Saレーザー、Dyeレ
ーザー、Dye+SHGレーザー、Ar+レーザー、Kr+レーザー
などが挙げられる。
【００１４】すなわち、本発明は、下記に示す機能性炭
素材料の製造法を提供するものである。
素材料の製造法を提供するものである。
【００１５】また、原料に対し、電子線照射を行う場合
には、通常10-2〜10-7torr程度(より好ましくは10-3〜1
0-5torr程度)の減圧下に、加速電圧1〜2000kV程度(より
好ましくは50〜1000kV程度)で照射を行う。
には、通常10-2〜10-7torr程度(より好ましくは10-3〜1
0-5torr程度)の減圧下に、加速電圧1〜2000kV程度(より
好ましくは50〜1000kV程度)で照射を行う。
【００１６】イオンビーム照射を行う場合には、原料を
減圧チェンバー（通常100〜10-4torr程度、より好まし
くは10-1〜10-3torr程度に減圧)内に配置し、電離させ
たHeイオン或いはArイオンを用いて、加速電圧100V〜10
kV程度(より好ましくは200V〜1kV程度)およびイオン電
流0.01〜100mA/cm2程度(より好ましくは0.1〜10mA/cm2
程度)の条件下に照射を行う。
減圧チェンバー（通常100〜10-4torr程度、より好まし
くは10-1〜10-3torr程度に減圧)内に配置し、電離させ
たHeイオン或いはArイオンを用いて、加速電圧100V〜10
kV程度(より好ましくは200V〜1kV程度)およびイオン電
流0.01〜100mA/cm2程度(より好ましくは0.1〜10mA/cm2
程度)の条件下に照射を行う。
【００１７】原料に反応エネルギーを付与するために照
射を行う場合には、照射源として、レーザー光を使用す
ることがより好ましい。
射を行う場合には、照射源として、レーザー光を使用す
ることがより好ましい。
【００１８】さらに、原料の処理に際しては、上記の照
射処理の少なくとも１種と加熱処理とを併用しても良
い。原料を加熱する場合には、通常10-1〜10-6torr程度
の減圧下(より好ましくは760〜10-3torr程度の圧力下)
に100〜2000℃程度(より好ましくは、200〜1500℃程度)
で加熱する。或いは、760〜10-4torr程度のHe或いはAr
雰囲気中100〜2000℃程度(より好ましくは、200〜1500
℃程度)で原料の加熱を行っても良い。
射処理の少なくとも１種と加熱処理とを併用しても良
い。原料を加熱する場合には、通常10-1〜10-6torr程度
の減圧下(より好ましくは760〜10-3torr程度の圧力下)
に100〜2000℃程度(より好ましくは、200〜1500℃程度)
で加熱する。或いは、760〜10-4torr程度のHe或いはAr
雰囲気中100〜2000℃程度(より好ましくは、200〜1500
℃程度)で原料の加熱を行っても良い。
【００１９】次いで、照射後の樹脂フィルムをエタノー
ル、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテルなどの溶剤
中で例えば超音波洗浄し、すすなどの副生物を除去し、
所望の機能性炭素材料を得る。
ル、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテルなどの溶剤
中で例えば超音波洗浄し、すすなどの副生物を除去し、
所望の機能性炭素材料を得る。
【００２０】樹脂としてPTFEを使用する場合には、還元
によりポリイン構造を形成することが知られているの
で、光、電子線およびイオンビームの少なくとも１種を
照射することにより、あるいは照射処理と加熱処理とに
供することにより、フィルム表面および／またはフィル
ム内部にポリインが形成され、これがカーボンナノチュ
ーブなどの機能性炭素材料が形成されるものと推測され
る。
によりポリイン構造を形成することが知られているの
で、光、電子線およびイオンビームの少なくとも１種を
照射することにより、あるいは照射処理と加熱処理とに
供することにより、フィルム表面および／またはフィル
ム内部にポリインが形成され、これがカーボンナノチュ
ーブなどの機能性炭素材料が形成されるものと推測され
る。
【００２１】金属内包オニオンライクカーボンは、樹脂
フィルム内部および／または表面に金属粒子が存在する
場合に形成される。すなわち、金属粒子を含む樹脂フィ
ルムに対し、上記と同様の手法で光、電子線およびイオ
ンビームの少なくとも１種を照射することにより、ある
いは照射処理と加熱処理とに供することにより、金属粒
子がオニオンライクカーボンの中空部に取り込まれ、金
属内包オニオンライクカーボンが形成される。樹脂フィ
ルムへの金属粒子の付与は、公知の樹脂メッキ技術によ
り樹脂フィルム表面に金属をメッキする、或いはフィル
ム製造時に金属微粒子(10μm以下)を樹脂原料に予め混
練しておくなどの方法により、行うことが出来る。
フィルム内部および／または表面に金属粒子が存在する
場合に形成される。すなわち、金属粒子を含む樹脂フィ
ルムに対し、上記と同様の手法で光、電子線およびイオ
ンビームの少なくとも１種を照射することにより、ある
いは照射処理と加熱処理とに供することにより、金属粒
子がオニオンライクカーボンの中空部に取り込まれ、金
属内包オニオンライクカーボンが形成される。樹脂フィ
ルムへの金属粒子の付与は、公知の樹脂メッキ技術によ
り樹脂フィルム表面に金属をメッキする、或いはフィル
ム製造時に金属微粒子(10μm以下)を樹脂原料に予め混
練しておくなどの方法により、行うことが出来る。
【００２２】さらに、中空オニオンライクカーボンは、
上記の金属内包オニオンライクカーボンを減圧下に加熱
することにより、金属を溶融し、気化・除去させること
により、製造することが出来る。
上記の金属内包オニオンライクカーボンを減圧下に加熱
することにより、金属を溶融し、気化・除去させること
により、製造することが出来る。
【００２３】
【発明の効果】本発明によれば、以下のような顕著な効
果が達成される。
果が達成される。
【００２４】(1)ポリテトラフルオロカーボン、ポリ塩
化ビニリデン、ポリフッ化ビニリデンなどの樹脂フィル
ムを原料として用い、その表面にカーボンナノチュー
ブ、フラーレン、ダイヤモンド微粒子、中空オニオンラ
イクカーボン、金属内包中空オニオンライクカーボンな
どを形成させるので、生成物の精製分離が簡単である。
化ビニリデン、ポリフッ化ビニリデンなどの樹脂フィル
ムを原料として用い、その表面にカーボンナノチュー
ブ、フラーレン、ダイヤモンド微粒子、中空オニオンラ
イクカーボン、金属内包中空オニオンライクカーボンな
どを形成させるので、生成物の精製分離が簡単である。
【００２５】(2)上記樹脂フィルム表面に機能性炭素材
料が形成されるため、基板上にこれらの機能性薄膜を形
成することができる。
料が形成されるため、基板上にこれらの機能性薄膜を形
成することができる。
【００２６】(3)この様にして得られたカーボンナノチ
ューブ薄膜などは、理論的に予測される電子的物性およ
び化学的特性を発揮する。
ューブ薄膜などは、理論的に予測される電子的物性およ
び化学的特性を発揮する。
【００２７】(4)得られたカーボンナノチューブ薄膜な
どは、耐磨耗性材料、電子線放出用エミッター、高指向
性放射源、軟X線源、一次元伝導材、高熱伝導材、その
他の電子材料などとしても有用である。
どは、耐磨耗性材料、電子線放出用エミッター、高指向
性放射源、軟X線源、一次元伝導材、高熱伝導材、その
他の電子材料などとしても有用である。
【００２８】
【実施例】実施例１ ポリテトラフルオロエチレンフィルムをエポキシ樹脂に
包埋して、ミクロトームを用いて、透過電子顕微鏡(TE
M:HITACHI H7100)による電子線照射処理のためにカット
した後、10-6torrの高真空下、サンプルホルダーを300
℃に加熱し、100kVの加速電圧で電子線を照射した。
包埋して、ミクロトームを用いて、透過電子顕微鏡(TE
M:HITACHI H7100)による電子線照射処理のためにカット
した後、10-6torrの高真空下、サンプルホルダーを300
℃に加熱し、100kVの加速電圧で電子線を照射した。
【００２９】電子線照射開始後、数分でフィルムは焦げ
て穴があく状態になる。このフィルムを回収し、エタノ
ール中で超音波洗浄して、すす状のカーボンを取り除い
た後、透過電子顕微鏡でフィルムを観察した。これによ
り、カーボンナノチューブと中空オニオンライクカーボ
ンとがPTFEフィルム表面に生成していることが確認され
た。
て穴があく状態になる。このフィルムを回収し、エタノ
ール中で超音波洗浄して、すす状のカーボンを取り除い
た後、透過電子顕微鏡でフィルムを観察した。これによ
り、カーボンナノチューブと中空オニオンライクカーボ
ンとがPTFEフィルム表面に生成していることが確認され
た。
【００３０】これは、電子線照射によりPTFEが炭素化さ
れ、炭素化物がさらに加熱されることにより、ナノチュ
ーブおよびオニオンライクカーボンが形成されたものと
考えられる。
れ、炭素化物がさらに加熱されることにより、ナノチュ
ーブおよびオニオンライクカーボンが形成されたものと
考えられる。
【００３１】或いは、ナノチューブなどの合成に際して
は、その中間体としてポリインを経る可能性があること
がすでに指摘されている。PTFEは還元によってポリイン
構造を作ることが知られているので、本実施例において
も、電子線照射により、フィルム表面および／またはフ
ィルム中にまずポリインが形成され、これがさらにナノ
チューブおよびオニオンライクカーボンに変化したもの
とも考えられる。
は、その中間体としてポリインを経る可能性があること
がすでに指摘されている。PTFEは還元によってポリイン
構造を作ることが知られているので、本実施例において
も、電子線照射により、フィルム表面および／またはフ
ィルム中にまずポリインが形成され、これがさらにナノ
チューブおよびオニオンライクカーボンに変化したもの
とも考えられる。
【００３２】実施例２ 直径20mm、長さ20mmの円筒状ポリ塩化ビニリデンフィル
ムを作り、実施例1と同様にして、電子線照射処理をし
た。次いで、炭素化したフィルムをエタノール中で超音
波洗浄した後、透過電子顕微鏡により観察すると、カー
ボンナノチューブおよびオニオンライクカーボンが観察
された。
ムを作り、実施例1と同様にして、電子線照射処理をし
た。次いで、炭素化したフィルムをエタノール中で超音
波洗浄した後、透過電子顕微鏡により観察すると、カー
ボンナノチューブおよびオニオンライクカーボンが観察
された。
【００３３】ポリ塩化ビニリデンは、PTFEと同様に還元
によってポリイン構造をとることが知られている。本実
施例においても、このポリインが中間体となり、ナノチ
ューブおよびオニオンライクカーボンに変化したものと
考えられる。
によってポリイン構造をとることが知られている。本実
施例においても、このポリインが中間体となり、ナノチ
ューブおよびオニオンライクカーボンに変化したものと
考えられる。
【００３４】実施例３ 直径20mm、長さ20mmの円筒状ポリフッ化ビニリデンフィ
ルムを作り、実施例1と同様にして、電子線照射処理を
した。次いで、炭素化したフィルムをエタノール中で超
音波洗浄した後、透過電子顕微鏡により観察すると、カ
ーボンナノチューブおよびオニオンライクカーボンが観
察された。
ルムを作り、実施例1と同様にして、電子線照射処理を
した。次いで、炭素化したフィルムをエタノール中で超
音波洗浄した後、透過電子顕微鏡により観察すると、カ
ーボンナノチューブおよびオニオンライクカーボンが観
察された。
【００３５】本実施例においても、ポリインが中間体と
なり、ナノチューブおよびオニオンライクカーボンに変
化したものと考えられる。
なり、ナノチューブおよびオニオンライクカーボンに変
化したものと考えられる。
【００３６】実施例４ 塩化第二鉄水溶液中(0.1 mol/l)にポリテトラフルオロ
エチレンフィルム（３０ｍｍ×１００ｍｍ×30μm)5枚
を仕込んで、ヒドラジン水溶液（0.1 mol/l）を混入
し、フィルムの両表面を鉄でメッキした。得られた鉄メ
ッキPTFEフィルムを実施例1と同様にして電子線照射
し、次いで、エタノール洗浄した後、透過電子顕微鏡で
観察した。
エチレンフィルム（３０ｍｍ×１００ｍｍ×30μm)5枚
を仕込んで、ヒドラジン水溶液（0.1 mol/l）を混入
し、フィルムの両表面を鉄でメッキした。得られた鉄メ
ッキPTFEフィルムを実施例1と同様にして電子線照射
し、次いで、エタノール洗浄した後、透過電子顕微鏡で
観察した。
【００３７】その結果、鉄微粒子を内包する中空オニオ
ンライクカーボンが多数観察された。本発明方法が、金
属粒子内包中空オニオンライクカーボンの製法の一つと
して有効であることがわかった。
ンライクカーボンが多数観察された。本発明方法が、金
属粒子内包中空オニオンライクカーボンの製法の一つと
して有効であることがわかった。
【００３８】実施例５ 塩化マグネシウム水溶液(0.1 mol/l)にポリテトラフル
オロエチレンフィルムフィルム(30mm×100mm×30μm)５
枚を仕込んで、ヒドラジン水溶液（0.1 mol/l）を混入
し、フィルムの両表面をマグネシウムでメッキした。得
られたマグネシウムメッキPTFEフィルムを実施例４と同
様にして、電子線照射した後、透過電子顕微鏡で観察し
た。この段階で、マグネシウム微粒子を内包する中空オ
ニオンライクカーボンが多数観察された。
オロエチレンフィルムフィルム(30mm×100mm×30μm)５
枚を仕込んで、ヒドラジン水溶液（0.1 mol/l）を混入
し、フィルムの両表面をマグネシウムでメッキした。得
られたマグネシウムメッキPTFEフィルムを実施例４と同
様にして、電子線照射した後、透過電子顕微鏡で観察し
た。この段階で、マグネシウム微粒子を内包する中空オ
ニオンライクカーボンが多数観察された。
【００３９】次いで、電子顕微鏡の試料ホルダーを800
℃まで昇温すると、マグネシウム粒子が気化して除去さ
れ、中空オニオンライクカーボンの形成が観察された。
したがって、本発明方法は、中空オニオンライクカーボ
ンの製法として有効であることがわかった。
℃まで昇温すると、マグネシウム粒子が気化して除去さ
れ、中空オニオンライクカーボンの形成が観察された。
したがって、本発明方法は、中空オニオンライクカーボ
ンの製法として有効であることがわかった。
【００４０】実施例６ ポリテトラフルオロエチレンフィルムに対し、減圧チェ
ンバー中(4×10-2torr）でイオンビーム（カウフマン型
イオンソース：アルゴンイオンビーム、加速電圧：500
V、イオン電流密度：1mA/cm2）を10分間照射した。
ンバー中(4×10-2torr）でイオンビーム（カウフマン型
イオンソース：アルゴンイオンビーム、加速電圧：500
V、イオン電流密度：1mA/cm2）を10分間照射した。
【００４１】このサンプルをトルエンで抽出し、濃縮し
た後、HPLCで分離した（カラム：コスモシール Buckypr
epパックドカラム）。13C-NMRにより、フラレンが形成
されていることが確認できた。
た後、HPLCで分離した（カラム：コスモシール Buckypr
epパックドカラム）。13C-NMRにより、フラレンが形成
されていることが確認できた。
【００４２】実施例７ ポリテトラフルオロエチレンフィルムに対し、減圧下
（10-5torr）でレーザー光（Nd:YAG Laser:632nm,2mJ/p
ulse・cm2、10Hz）を照射した。
（10-5torr）でレーザー光（Nd:YAG Laser:632nm,2mJ/p
ulse・cm2、10Hz）を照射した。
【００４３】本サンプルを電子線回折およびＸ線回折で
分析した結果、ダイヤモンドが生成していることが確認
できた。本実施例で形成されたダイヤモンドは、SEM観
察の結果、数μm以下の微粒子状ダイヤモンドであっ
た。
分析した結果、ダイヤモンドが生成していることが確認
できた。本実施例で形成されたダイヤモンドは、SEM観
察の結果、数μm以下の微粒子状ダイヤモンドであっ
た。
【００４４】実施例８ ポリテトラフルオロエチレンフィルムを、真空容器内の
加熱ホルダーに設置し、800℃に加熱しながら減圧下（1
0-5torr）でレーザー光（Nd:YAG Laser:632nm,2mJ/puls
e・cm2、10Hz）を照射した。本サンプルを電子線回折お
よびＸ線回折で分析した結果、ダイヤモンドが生成して
いることが確認できた。本実施例で得られたダイヤモン
ドは、実施例７で形成されたダイアモンドとは異なり、
炭素材料の表面に厚さ0.3μmの薄膜状に形成されている
ことが、SEM観察により確認された。
加熱ホルダーに設置し、800℃に加熱しながら減圧下（1
0-5torr）でレーザー光（Nd:YAG Laser:632nm,2mJ/puls
e・cm2、10Hz）を照射した。本サンプルを電子線回折お
よびＸ線回折で分析した結果、ダイヤモンドが生成して
いることが確認できた。本実施例で得られたダイヤモン
ドは、実施例７で形成されたダイアモンドとは異なり、
炭素材料の表面に厚さ0.3μmの薄膜状に形成されている
ことが、SEM観察により確認された。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 角本 輝充 大阪府大阪市中央区平野町四丁目１番２号 大阪瓦斯株式会社内 (72)発明者 安田 歩 京都府京都市下京区中堂寺南町17 京都リ サーチパーク 株式会社関西新技術研究所 内
Claims (1)
- 【請求項１】ポリテトラフルオロエチレン、ポリ塩化ビ
ニリデンまたはポリフッ化ビニリデンに対し光、電子線
およびイオンビームの少なくとも１種を照射することに
より、あるいはこれらを照射処理と加熱処理とに供する
ことにより、カーボンナノチューブ、フラーレン、微粒
子ダイヤモンド、中空オニオンライクカーボンおよび金
属内包オニオンライクカーボンの少なくとも１種を含む
アモルファスカーボンを生成させることを特徴とする機
能性炭素材料の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10157897A JPH11349307A (ja) | 1998-06-05 | 1998-06-05 | 機能性炭素材料の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10157897A JPH11349307A (ja) | 1998-06-05 | 1998-06-05 | 機能性炭素材料の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11349307A true JPH11349307A (ja) | 1999-12-21 |
Family
ID=15659820
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10157897A Pending JPH11349307A (ja) | 1998-06-05 | 1998-06-05 | 機能性炭素材料の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11349307A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004162051A (ja) * | 2002-10-22 | 2004-06-10 | Osaka Gas Co Ltd | 赤外線輻射塗料、赤外線輻射皮膜、熱放射性基板及び熱放射性ハウジング |
| KR100477506B1 (ko) * | 2002-11-26 | 2005-03-17 | 전자부품연구원 | 전자빔을 이용한 단일 탄소 나노튜브의 수직 정렬 성장제조방법 |
| GB2384008B (en) * | 2001-12-12 | 2005-07-20 | Electrovac | Method of synthesising carbon nano tubes |
| US7927169B2 (en) | 2004-11-22 | 2011-04-19 | Nissin Kogyo Co., Ltd. | Method of manufacturing thin film, substrate having thin film, electron emission material, method of manufacturing electron emission material, and electron emission device |
| US8808605B2 (en) | 2003-04-09 | 2014-08-19 | Nissin Kogyo Co., Ltd. | Carbon fiber composite material and process for producing the same |
-
1998
- 1998-06-05 JP JP10157897A patent/JPH11349307A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2384008B (en) * | 2001-12-12 | 2005-07-20 | Electrovac | Method of synthesising carbon nano tubes |
| US7033647B2 (en) | 2001-12-12 | 2006-04-25 | Electrovac, Fabrikation Elektrotechnischer Spezialartikel Gesellschaft M.B.H. | Method of synthesising carbon nano tubes |
| JP2004162051A (ja) * | 2002-10-22 | 2004-06-10 | Osaka Gas Co Ltd | 赤外線輻射塗料、赤外線輻射皮膜、熱放射性基板及び熱放射性ハウジング |
| KR100477506B1 (ko) * | 2002-11-26 | 2005-03-17 | 전자부품연구원 | 전자빔을 이용한 단일 탄소 나노튜브의 수직 정렬 성장제조방법 |
| US8808605B2 (en) | 2003-04-09 | 2014-08-19 | Nissin Kogyo Co., Ltd. | Carbon fiber composite material and process for producing the same |
| US7927169B2 (en) | 2004-11-22 | 2011-04-19 | Nissin Kogyo Co., Ltd. | Method of manufacturing thin film, substrate having thin film, electron emission material, method of manufacturing electron emission material, and electron emission device |
| US8253318B2 (en) | 2004-11-22 | 2012-08-28 | Nissin Kogyo Co., Ltd. | Method of manufacturing thin film, substrate having thin film, electron emission material, method of manufacturing electron emission material, and electron emission device |
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