【手続補正書】
【提出日】平成16年4月28日(2004.4.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
(a) ナノフレークカーボンチューブと(b)炭化鉄又は鉄とからなる鉄−炭素複合体であって、ナノフレークカーボンチューブ内空間部の１０〜９０％に炭化鉄又は鉄が充填されていることを特徴とする鉄−炭素複合体。
【請求項２】
直線状であり、外径が１〜１００ｎｍであり、炭素からなる壁部の厚さが４９ｎｍ以下であって全長に亘って実質的に均一であり、長さをＬとし外径をＤとした場合のアスペクト比Ｌ／Ｄが５〜１００００である請求項１に記載の鉄−炭素複合体。
【請求項３】
鉄−炭素複合体を構成するナノフレークカーボンチューブの壁部をＸ線回折法により測定した場合に、炭素網面間の平均距離(ｄ002)が、０．３４ｎｍ以下である請求項１又は２に記載の鉄−炭素複合体。
【請求項４】
ナノフレークカーボンチューブの長手方向を透過型電子顕微鏡(TEM)で観察した場合、多数の略直線状のグラフェンシート像が鉄−炭素複合体の長手方向にほぼ並行に多層状に配列しており、個々の略直線状のグラフェンシート像の長さが２〜５００nmである請求項１に記載の鉄−炭素複合体。
【請求項５】
(a) ナノフレークカーボンチューブと(b)炭化鉄又は鉄とからなり、ナノフレークカーボンチューブ内空間部の１０〜９０％に炭化鉄又は鉄が充填されている鉄−炭素複合体を含む炭素質材料。
【請求項６】
炭素質材料１ｍｇに対して２５ｍｍ2以上の照射面積でＣｕＫαのＸ線を照射する粉末Ｘ線回折測定において、ナノフレークカーボンチューブに内包されている鉄または炭化鉄に帰属される４０°＜２θ＜５０°のピークの中で最も強い積分強度を示すピークの積分強度をＩａとし、ナノフレークカーボンチューブの炭素網面間の平均距離（ｄ002）に帰属される２６°＜２θ＜２７°のピークの積分強度をＩｂとした場合に、Ｉａ／Ｉｂの比Ｒが、０．３５〜５である請求項５に記載の炭素質材料。
【請求項７】
鉄−炭素複合体が、直線状であり、外径が１〜１００ｎｍであり、炭素からなる壁部の厚さが４９ｎｍ以下であって全長に亘って実質的に均一であり、長さをＬとし外径をＤとした場合のアスペクト比Ｌ／Ｄが５〜１００００である請求項５又は６に記載の炭素質材料。
【請求項８】
鉄−炭素複合体を構成するナノフレークカーボンチューブの壁部をＸ線回折法により測定した場合に、炭素網面間の平均距離(ｄ002)が、０．３４ｎｍ以下である請求項５〜７のいずれかに記載の炭素質材料。
【請求項９】
ナノフレークカーボンチューブの長手方向を透過型電子顕微鏡(TEM)で観察した場合、多数の略直線状のグラフェンシート像が鉄−炭素複合体の長手方向にほぼ並行に多層状に配列しており、個々の略直線状のグラフェンシート像の長さが２〜５００nmである請求項５に記載の炭素質材料。
【請求項１０】
(a) ナノフレークカーボンチューブ及び入れ子構造の多層カーボンナノチューブからなる群から選ばれるカーボンチューブと(b)炭化鉄又は鉄とからなり、カーボンチューブ内空間部の１０〜９０％に炭化鉄又は鉄が充填されている鉄−炭素複合体を含む炭素質材料の製造方法であって、
(1)不活性ガス雰囲気中、圧力を１０-5Ｐａ〜２００ｋＰａに調整し、反応炉内の酸素濃度を、反応炉容積をＡ（リットル）とし酸素量をＢ（Ｎcc）とした場合の比Ｂ／Ａが１×１０-10〜１×１０-1となる濃度に調整して、反応炉内でハロゲン化鉄を６００〜９００℃まで加熱する工程、及び
(2)上記反応炉内を不活性ガス雰囲気として圧力を１０-5Ｐａ〜２００ｋＰａに調整し、熱分解性炭素源を導入して６００〜９００℃で加熱処理を行う工程
を包含することを特徴とする製造方法。
【請求項１１】
工程(2)の加熱処理工程後、５０〜２０００℃／ｈで５００℃まで冷却することによりナノフレークカーボンチューブとそのチューブ内空間部の１０〜９０％に充填されている炭化鉄又は鉄からなる鉄−炭素複合体を含む炭素質材料を生成させる請求項１０に記載の製造方法。
【請求項１２】
工程(2)の加熱処理工程後、
(3)反応炉内を工程(2)の温度を維持したまま不活性気体で置換する工程、
(4)不活性気体で置換された反応炉内を９５０〜１５００℃に昇温する工程、
(5)昇温終点で終点温度を入れ子構造の多層カーボンナノチューブが生成するまで維持する工程、及び
(6)反応炉内を５０℃/ｈ以下の速度で冷却する工程
を行うことにより入れ子構造の多層カーボンナノチューブとそのチューブ内空間部の１０〜９０％に充填されている炭化鉄又は鉄からなる鉄−炭素複合体を含む炭素質材料を生成させる請求項１０に記載の製造方法。
【請求項１３】
工程(2)の加熱処理を有機鉄錯体の存在下に行う請求項１０に記載の製造方法。
【請求項１４】
有機鉄錯体が、フェロセン又は鉄カルボニル錯体である請求項１３に記載の製造方法。
【請求項１５】
ハロゲン化鉄が、鉄の塩化物である請求項１０〜１４のいずれかに記載の製造方法。
【請求項１６】
鉄の塩化物が、FeCl2、FeCl3、FeCl2・4H2O及びFeCl3・６H2Oからなる群から選ばれる少なくとも１種である請求項１５に記載の製造方法。
【請求項１７】
熱分解性炭素源が、炭素数６〜１２の芳香族炭化水素、炭素数１〜１０の飽和脂肪族炭化水素及び炭素数２〜５の不飽和脂肪族炭化水素からなる群から選ばれる少なくとも１種である請求項１０〜１６のいずれかに記載の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
項１ (a)ナノフレークカーボンチューブと(b)炭化鉄又は鉄とからなる鉄−炭素複合体であって、ナノフレークカーボンチューブ内空間部の１０〜９０％に炭化鉄又は鉄が充填されていることを特徴とする鉄−炭素複合体。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
項３ 鉄−炭素複合体を構成するナノフレークカーボンチューブの壁部をＸ線回折法により測定した場合に、炭素網面間の平均距離(ｄ002)が、０．３４ｎｍ以下である上記項１又は２に記載の鉄−炭素複合体。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
項４  ナノフレークカーボンチューブの長手方向を透過型電子顕微鏡(TEM)で観察した場合、多数の略直線状のグラフェンシート像が鉄−炭素複合体の長手方向にほぼ並行に多層状に配列しており、個々の略直線状のグラフェンシート像の長さが２〜５００nmである上記項１に記載の鉄−炭素複合体。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
項５ (a) ナノフレークカーボンチューブと(b)炭化鉄又は鉄とからなり、ナノフレークカーボンチューブ内空間部の１０〜９０％に炭化鉄又は鉄が充填されている鉄−炭素複合体からなる炭素質材料。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
項６  炭素質材料１ｍｇに対して２５ｍｍ2以上の照射面積でＣｕＫαのＸ線を照射する粉末Ｘ線回折測定において、ナノフレークカーボンチューブに内包されている鉄または炭化鉄に帰属される４０°＜２θ＜５０°のピークの中で最も強い積分強度を示すピークの積分強度をＩａとし、ナノフレークカーボンチューブの炭素網面間の平均距離（ｄ002）に帰属される２６°＜２θ＜２７°のピークの積分強度をＩｂとした場合に、Ｉａ／Ｉｂの比Ｒが、０．３５〜５である上記項５に記載の炭素質材料。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
項７  鉄−炭素複合体が、直線状であり、外径が１〜１００ｎｍであり、炭素からなる壁部の厚さが４９ｎｍ以下であって全長に亘って実質的に均一であり、長さをＬとし外径をＤとした場合のアスペクト比Ｌ／Ｄが５〜１００００である上記項５又は６に記載の炭素質材料。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
項８  鉄−炭素複合体を構成するナノフレークカーボンチューブの壁部をＸ線回折法により測定した場合に、炭素網面間の平均距離(ｄ002)が、０．３４ｎｍ以下である上記項５〜７のいずれかに記載の炭素質材料。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
項９  ナノフレークカーボンチューブの長手方向を透過型電子顕微鏡(TEM)で観察した場合、多数の略直線状のグラフェンシート像が鉄−炭素複合体の長手方向にほぼ並行に多層状に配列しており、個々の略直線状のグラフェンシート像の長さが２〜５００nmである上記項５に記載の炭素質材料。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
項１０  (a) ナノフレークカーボンチューブ及び入れ子構造の多層カーボンナノチューブからなる群から選ばれるカーボンチューブと(b)炭化鉄又は鉄とからなり、カーボンチューブ内空間部の１０〜９０％に炭化鉄又は鉄が充填されている鉄−炭素複合体からなる炭素質材料の製造方法であって、
(1)不活性ガス雰囲気中、圧力を１０-5Ｐａ〜２００ｋＰａに調整し、反応炉内の酸素濃度を、反応炉容積をＡ（リットル）とし酸素量をＢ（Ｎcc）とした場合の比Ｂ／Ａが１×１０-10〜１×１０-1となる濃度に調整して、反応炉内でハロゲン化鉄を６００〜９００℃まで加熱する工程、及び
(2)上記反応炉内を不活性ガス雰囲気として圧力を１０-5Ｐａ〜２００ｋＰａに調整し、熱分解性炭素源を導入して６００〜９００℃で加熱処理を行う工程
を包含することを特徴とする製造方法。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
項１１  工程(2)の加熱処理工程後、５０〜２０００℃／ｈで５００℃まで冷却することによりナノフレークカーボンチューブとそのチューブ内空間部の１０〜９０％に充填されている炭化鉄又は鉄からなる鉄−炭素複合体を含む炭素質材料を生成させる上記項１０に記載の製造方法。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
項１２  工程(2)の加熱処理工程後、
(3)反応炉内を工程(2)の温度を維持したまま不活性気体で置換する工程、
(4)不活性気体で置換された反応炉内を９５０〜１５００℃に昇温する工程、
(5)昇温終点で終点温度を入れ子構造の多層カーボンナノチューブが生成するまで維持する工程、及び
(6)反応炉内を５０℃/ｈ以下の速度で冷却する工程
を行うことにより入れ子構造の多層カーボンナノチューブとそのチューブ内空間部の１０〜９０％に充填されている炭化鉄又は鉄からなる鉄−炭素複合体を含む炭素質材料を生成させる上記項１０に記載の製造方法。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
項１３  工程(2)の加熱処理を有機鉄錯体の存在下に行う上記項１０に記載の製造方法。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
項１４  有機鉄錯体が、フェロセン又は鉄カルボニル錯体である上記項１３に記載の製造方法。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
項１５  ハロゲン化鉄が、鉄の塩化物である上記項１０〜１４のいずれかに記載の製造方法。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
項１６  鉄の塩化物が、FeCl2、FeCl3、FeCl2・4H2O及びFeCl3・６H2Oからなる群から選ばれる少なくとも１種である上記項１５に記載の製造方法。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
項１７  熱分解性炭素源が、炭素数６〜１２の芳香族炭化水素、炭素数１〜１０の飽和脂肪族炭化水素及び炭素数２〜５の不飽和脂肪族炭化水素からなる群から選ばれる少なくとも１種である上記項１０〜１６のいずれかに記載の製造方法。