[發明專利]高比表面積的碳納米管集合體的制造方法

無效

• 申請號: 201080026630.6
• 申請日: 2010-06-17
• 公開（公告）號: CN102459074A
• 公開（公告）日: 2012-05-16
• 發明（設計）人: 畠賢治;D·N·弗塔巴;湯村守雄
• 申請（專利權）人: 獨立行政法人產業技術綜合研究所
• 主分類號: C01B31/02
• 分類號: C01B31/02;B01J23/70
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 蔣亭

1.一種碳納米管集合體的制造方法，其中，使原料氣體和催化劑賦活物質與基材上的催化劑接觸而使碳納米管生長，其特征在于，包括：

形成工序，其中，供給還原氣體而使其與所述基材上的催化劑接觸，并且對所述催化劑以及所述還原氣體中的至少任一種進行加熱，從而將所述催化劑還原、和/或微粒化；和

碳納米管生長工序，其中，使含有碳并且不含有氧的原料氣體、和含有氧的催化劑賦活物質與在所述形成工序中還原的所述催化劑以及催化劑微粒的至少任一種接觸，并且對所述催化劑、所述催化劑微粒、所述原料氣體以及所述催化劑賦活物質中的至少任一種進行加熱，使碳納米管生長，

在所述碳納米管生長工序中使用的所述原料氣體中含有的碳原子個數濃度與在所述碳納米管生長工序中使用的所述催化劑賦活物質中含有的氧原子個數濃度之比為0.5以上且200以下。

2.根據權利要求1所述的碳納米管集合體的制造方法，其特征在于，所述原料氣體在相對于所述基材平面大致平行的方向的多個方向上形成原料氣流后，所述原料氣體從相對于所述基材平面大致垂直的方向上與所述基材上的所述催化劑以及所述催化劑微粒中的至少任一種接觸。

3.根據權利要求1或2所述的碳納米管集合體的制造方法，其特征在于，將由原料氣體和氣氛氣體的供給量調節碳重量通量而得到的所述原料氣體和所述氣氛氣體供給到合成爐中，使所述原料氣體以大致均勻的量與所述基材上的所述催化劑以及所述催化劑微粒的至少任一種接觸，從而使碳納米管生長。

4.根據權利要求1～3中任一項所述的碳納米管集合體的制造方法，其特征在于，在所述碳納米管生長工序后，還具備碳雜質附著抑制工序。

5.根據權利要求1～4中任一項所述的碳納米管集合體的制造方法，其特征在于，由原料氣體和氣氛氣體的供給量調節碳重量通量來供給所述原料氣體。

6.根據權利要求1～5中任一項所述的碳納米管集合體的制造方法，其特征在于，所述原料氣體通過的流路的截面積、和所述原料氣體通過的流路與所述催化劑交叉的面的面積大體一致。

7.一種碳納米管集合體的制造方法，其中，使原料氣體和催化劑賦活物質與負載有催化劑的粒狀體和/或線狀體的基材接觸，從而使碳納米管生長，其特征在于，包括：

形成工序，其中，供給還原氣體而與所述催化劑接觸，并且對所述催化劑以及所述還原氣體中的至少任一種進行加熱，將所述催化劑還原、和/或微粒化；和

碳納米管生長工序，其中，使含有碳并且不含有氧的原料氣體、和含有氧的催化劑賦活物質與在所述形成工序中還原的所述催化劑以及催化劑微粒的至少任一種接觸，并且對所述催化劑、所述催化劑微粒、所述原料氣體以及所述催化劑賦活物質的至少任一種進行加熱而使碳納米管生長，

在所述碳納米管生長工序中使用的所述原料氣體中含有的碳原子個數濃度與在所述碳納米管生長工序中使用的所述催化劑賦活物質中含有的氧原子個數濃度之比為0.5以上且200以下。

8.根據權利要求7所述的碳納米管集合體的制造方法，其特征在于，所述粒狀體或者所述線狀體的基材的平均直徑為10μm以上且1cm以下。

9.根據權利要求7或8所述的碳納米管集合體的制造方法，其特征在于，所述原料氣體在相對于所述基材平面大致平行的方向的多個方向上形成原料氣流后，所述原料氣體從相對于所述基材平面大致垂直的方向上與所述基材上的所述催化劑以及催化劑微粒的至少任一種接觸。

10.根據權利要求7～9中任一項所述的碳納米管集合體的制造方法，其特征在于，將由原料氣體和氣氛氣體的供給量調節碳重量通量而得到的所述原料氣體和所述氣氛氣體供給到合成爐中，使所述原料氣體以大致均勻的量與所述基材上的所述催化劑以及所述催化劑微粒的至少任一種接觸，從而使碳納米管生長。

11.根據權利要求7～10中任一項所述的碳納米管集合體的制造方法，其特征在于，在所述碳納米管生長工序后，還具備碳雜質附著抑制工序。

12.根據權利要求7～11中任一項所述的碳納米管集合體的制造方法，其特征在于，由原料氣體和氣氛氣體的供給量調節碳重量通量來供給所述原料氣體。

13.根據權利要求7～12中任一項所述的碳納米管集合體的制造方法，其特征在于，所述原料氣體通過的流路的截面積、和所述原料氣體通過的流路與所述催化劑交叉的面的面積大體一致。