[發明專利]碳納米管制造用催化劑粒子的保持結構及其制造方法

有效

• 申請號: 201580044983.1
• 申請日: 2015-07-29
• 公開（公告）號: CN106660016B
• 公開（公告）日: 2020-05-05
• 發明（設計）人: 小向拓治;下元溫;輝平廣美
• 申請（專利權）人: 霓達株式會社
• 主分類號: B01J23/745
• 分類號: B01J23/745;B01J37/08;C01B32/162
• 代理公司: 北京海智友知識產權代理事務所(普通合伙) 11455
• 代理人: 吳京順

本發明提供能夠容易制造的碳納米管制造用催化劑粒子的保持結構及其制造方法，本發明的碳納米管制造用催化劑粒子的保持結構(11)的制造方法包括：形成包含Si、Al及Fe的催化劑粒子形成層(3)的工序；在包含氧的氛圍中對催化劑粒子形成層(3)進行熱處理，形成包含Fe且一部分埋在催化劑粒子形成層(3)而被保持的催化劑粒子(2)，因此，通過調節進行熱處理時的氛圍中的氧的量，能夠調節所形成的包含Fe的催化劑粒子(2)的尺寸或數量，能夠容易地形成催化劑粒子的保持結構(11)。

技術領域

本發明涉及一種碳納米管制造用催化劑粒子的保持結構及其制造方法。

背景技術

碳納米管(以下簡稱為CNT)作為新材料具有高導熱性、高導電性、高耐蝕性等，因此備受關注。

這種CNT的制造方法如下：例如，在基板上形成包含作為CNT生成催化劑的物質的層，對所述層進行熱處理來在基板上生成多個催化劑粒子，然后向催化劑粒子供給作為CNT原料的氣體，使CNT從催化劑粒子生長。在該制造方法中，使CNT生長時催化劑粒子會移動，因此難以使CNT相對于基板表面垂直地生長。因此，正進行開發一種能夠將催化劑粒子保持在基板上的保持結構。

專利文獻1中公開了一種保持結構的制造方法，在基板表面形成的阻擋層上，依次層壓包含氧的Al層、由Si構成的緩沖層、Fe層，并通過對所述多層結構進行熱處理，由此使得作為催化劑粒子的Fe微粒子的一部分埋在緩沖層而被保持。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：特開2012-91082號公報

發明內容

需要解決的技術問題

但是，根據專利文獻1公開的制造方法，若要控制Fe微粒子的形狀等，則需要控制包含在Al層的氧的量、Al層、緩沖層及Fe層的厚度、熱處理條件等多個項目，因此難以實現制造的良好成品率。

因此，本發明的目的在于，提供一種能夠容易制造的碳納米管制造用催化劑粒子的保持結構及其制造方法。

為解決技術問題的技術方案

本發明的碳納米管制造用催化劑粒子的保持結構，其特征在于，包括包含Fe的催化劑粒子和包含Al和Si的催化劑粒子形成層，所述催化劑粒子形成層由所述Al和所述Si的合金形成，所述催化劑粒子的一部分埋在所述催化劑粒子形成層而被保持。

本發明的碳納米管制造用催化劑粒子的保持結構，其特征在于，包括：包含Fe的催化劑粒子、包含Al和Si的催化劑粒子形成層及具有曲面的阻擋層，所述催化劑粒子形成層沿著所述阻擋層的表面形狀形成，所述催化劑粒子的一部分埋在所述催化劑粒子形成層而被保持。

本發明的碳納米管制造用催化劑粒子的保持結構的制造方法，其特征在于，包括以下工序：形成包含Si、Al及Fe的催化劑粒子形成層；在包含氧的氛圍中對所述催化劑粒子形成層進行熱處理，形成包含所述Fe且一部分埋在所述催化劑粒子形成層而被保持的催化劑粒子。

發明的效果

根據本發明的碳納米管制造用催化劑粒子的保持結構，包括包含Fe的催化劑粒子和包含Al和Si的催化劑粒子形成層，所述催化劑粒子形成層由所述Al和所述Si的合金形成，所述催化劑粒子的一部分埋在所述催化劑粒子形成層而被保持，因此，與通過層疊Al層和Si層來形成催化劑粒子形成層的情況相比，能夠容易調節Al和Si的比例，能夠通過本發明的制造方法容易地制造。