(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コール酸ナトリウム及びドデシル硫酸ナトリウムを含む水溶液にｉｏｄｉｘａｎｏｌ分子含有水溶液を混合して濃度調整を行った遠心分離混合水溶液を、遠心分離用チューブ内に配置した後、該遠心分離用チューブ内にデオキシコール酸ナトリウムによりＣＮＴを分散させたＣＮＴ分散水溶液を挿入し、該遠心分離用チューブを遠心分離機にかけ、金属性ＣＮＴと半導体性ＣＮＴを分離することを特徴とするＣＮＴ分離方法。
【請求項２】
コール酸ナトリウム及びドデシル硫酸ナトリウムを含む水溶液にｉｏｄｉｘａｎｏｌ分子含有水溶液を混合して濃度調整を行った遠心分離混合水溶液を、遠心分離用チューブ内に配置した後、該遠心分離用チューブ内にデオキシコール酸ナトリウムによりＣＮＴを分散させたＣＮＴ分散水溶液を挿入し、該遠心分離用チューブを遠心分離機にかけ、ＣＮＴの直径を選択することを特徴とするＣＮＴ分離方法。
【請求項３】
前記ｉｏｄｉｘａｎｏｌ分子含有水溶液による濃度調整は、０を超えて５０％までの範囲で濃度勾配を設けて行うことを特徴とする請求項１又は２に記載のＣＮＴ分離方法。
【請求項４】
前記ｉｏｄｉｘａｎｏｌ分子含有水溶液による濃度調整は、０を超えて５０％までの範囲の一定濃度にして行うことを特徴とする請求項１又は２に記載のＣＮＴ分離方法。
【請求項５】
ｉｏｄｉｘａｎｏｌ分子含有水溶液に代えて、スクロース分子含有水溶液を用い、該スクロース分子含有水溶液により濃度調整を行うことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のＣＮＴ分離方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遠心分離機を用いた金属性ＣＮＴ半導体性ＣＮＴの直接分離方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
カーボンナノチューブ（ＣＮＴとも言う）は、１９９１年に非特許文献１に発表されて以来、１次元細線など種々の潜在的な応用が期待される新しい材料として積極的に開発が進められてきた。
特許文献１等に記載されている従来の方法にしたがってＣＮＴを製造する場合に、ＣＮＴは、時には、ガラス状炭素やアモルファス炭素などの他の炭素物質を同時に生成する。ＣＮＴを利用する場合には、合成後にこれらのＣＮＴ以外の炭素物質を分離する必要がある。この分離方法の一つとして、濃度勾配遠心分離法による、ナノチューブ、ナノ粒子、その他の炭素物質がそれぞれ異なった形状、大きさおよび比重を持つこと（ナノ粒子の比重＞ナノチューブの比重＞無定型炭素の比重≒１．７ｇ・ｃｍ-3）を利用して、ＣＮＴを分離することが発明された（特許文献２、特許文献３）。その際に、ＣＮＴはその直径および螺旋度に応じて、金属もしくは絶縁体（バンドギャップの大きい半導体）に変化する（非特許文献２）。
【０００３】
半導体性ＣＮＴと金属性ＣＮＴの生成比はどの構造の単層ＣＮＴも等確率で生成されるならば２対１とされる。
ところが、最近、ＣＶＤ法では半導体性ＣＮＴの存在比は２／３よりも多い９０％程度、他方、レーザ蒸発法では金属性ＣＮＴが７０％を占めるということも言われている。しかし、現在のＣＮＴは多かれ少なかれ混在して生成され、束を構成しているとされる。このために、２種類の半導体性ＣＮＴと金属性ＣＮＴの分離は困難を極めるとされ、その分離法が求められている（非特許文献４）。ＣＮＴのデバイスへの応用も行われているが（特許文献４、特許文献５）、前記異なる性質（金属・半導体）を備えるチューブの混合は絶対に避けなければいけないということもあり、近年、その分離方法の研究が急務とされている。
半導体性ＣＮＴと金属性ＣＮＴは帯電の仕方に違いがあり、この相違を利用して（金属性ＣＮＴは帯電できないのでドラムから滑り落ち、一方、半導体性ＣＮＴは帯電した状態にあるのでドラムに静電力で引きつけられる。）、両者を分離される（特許文献２の００１２）。
単層ＣＮＴ（ＳＷＮＴ）を、界面活性剤を用いてチューブを一本ずつに分離すると、ＳＷＮＴ本来の特性が観測される。束になったチューブの場合に比べて光吸収スペクトルのピークが著しく鋭くなると同時に、バンド間光学遷移による発光が観測されるようになる。可溶性のポリフェニレンビニレン置換体若しくはこれらの共重合体又は可溶性のポリチオフェン置換体とＣＮＴを含有する混合液を遠心分離し、得られた上澄み液からＣＮＴを含有する薄膜を製造する方法（特許文献６）がある。ＣＮＴとイオン性液体とから成るゲル状組成物を加工する方法であって、当該ゲル状組成物に外力を加えた流動状態において、その組成物を印刷し、塗布し、押出し、または射出して、所定の形状を形成する工程、および前記イオン性液体を溶解し得る溶媒または吸収し得る吸収材に、前記形状を接触させてイオン性液体を除去する工程を含む方法（特許文献７）、ＣＮＴを分離する非反応的方法であって、ＣＮＴのサンプルを有機溶媒中で超音波処理する工程と前記サンプルを遠心分離する工程と上澄み液の少なくとも一部を移動する工程とを含む方法（特許文献８）などがある。
【０００４】
半導体性ＣＮＴと金属性ＣＮＴの混合物中から金属性ＣＮＴを粒子と選択的に結合させて遠心分離することも行われている（特許文献９）。界面活性剤を用いる方法としては、オクタデシルアミンの半導体性ＣＮＴへの強い化学親和性を利用する方法（非特許文献４）、界面活性剤により懸濁させたＣＮＴを臭素溶液に漬ける方法（非特許文献４）、遠心分離用チューブ内にコール酸ナトリウム（以下、ＳＣとも言う）及びドデシル硫酸ナトリウム（以下、ＳＤＳとも言う）を、混合した水溶液により密度勾配をかけて配置し、これに試料となる半導体性ＣＮＴと金属性ＣＮＴを加えて遠心分離用チューブ内に満たし、この遠心分離用チューブを遠心分離機にかけることにより遠心分離用チューブ中で試料が密度勾配による特性と合致する部位に、半導体性ＣＮＴと金属性ＣＮＴを存在させることによる、供給試料中に存在する半導体性ＣＮＴと金属性ＣＮＴとの分離方法が知られている（非特許文献３）。
この方法では、コール酸ナトリウム及びドデシル硫酸ナトリウムを使用して、ｉｏｄｉｘａｎｏｌ分子含有水溶液を用いて、予め精密な密度勾配を遠心分離用チューブ内に形成する必要がある。このようにしても、これらだけの界面活性剤を用いる場合には、高純度な金属性ＣＮＴと半導体性ＣＮＴの層が遠心分離用チューブ内で近接して存在しており、大量分離が困難と予想された。産業化においては、分離能の改善が必要と予想された。
予め精密な密度勾配を遠心分離用チューブ内に形成することは操作する者にとって負担であり、半導体性ＣＮＴと金属性ＣＮＴの分離能が改善でき、より簡便な方法による、半導体性ＣＮＴと金属性ＣＮＴの分離方法が求められている。又、勾配の密度調整にＩｏｄｉｘａｎｏｌ（製品名:ｏｐｔｉｐｒｅｐ）という高価な試薬を用いることが必要であり
、より安価な試薬で密度調整を行い、金属性ＣＮＴ及び半導体性ＣＮＴを分離することが求められている。
遠心分離機を用いて半導体性ＣＮＴと金属性ＣＮＴからなる試料に対して密度勾配をかけることにより半導体性ＣＮＴと金属性ＣＮＴを分離する方法では、(1)半導体性ＣＮＴ
と金属性ＣＮＴの分離能の改善、（２）直径選択性の向上改善及び（３）安価な密度調整剤の開発が必要とされている。
【特許文献１】特許第２８４５６７５号明細書
【特許文献２】特許第２５２２４６９号明細書
【特許文献３】特許第２７３５０５５号明細書
【特許文献４】特開２００５−４５１８８号公報
【特許文献５】特開２００３−９６３１３号公報
【特許文献６】特開２００６−２６５０３５号公報
【特許文献７】特開２００４−１４２９７２号公報
【特許文献８】特表２００５−５２９８２６号公報
【特許文献９】特開２００７−３１２３８号公報
【非特許文献１】Ｎａｔｕｒｅ，３５４，５６−５８，１９９１.
【非特許文献２】Ｐｈｙｓ．Ｒｅｖ．Ｌｅｔｔｅｒｓ, ６８，１５７９−１５８１，１９９２
【非特許文献３】Ｎａｔｕｒｅ Ｎａｎｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ, １,６０, ２００６．
【非特許文献４】ＣＮＴの材料科学入門  ２００５年３月２２日  株式会社コロナ社    発行行  ３２頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、遠心分離機を用いて、ＣＮＴ(半導体性ＣＮＴ、金属性ＣＮＴ、様々
な直径を有する混合試料)から、ある特定の性質（金属性・半導体性・直径）を備えるＣ
ＮＴの分離を行うことを意図し、(1)半導体性ＣＮＴと金属性ＣＮＴの分離能の改善、（
２）直径選択性の向上改善及び（３）安価な密度調整剤の開発を行うことを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は上記課題を解決すべく鋭意研究し、以下の点を見いだして本発明を完成させた。
［１］従来使用されていないデオキシコール酸ナトリウム（ＤＯＣ）を分散・添加剤として用いた密度勾配遠心分離により半導体性ＣＮＴと金属性ＣＮＴの分離方法における分離能の改善
（１）デオキシコール酸ナトリウムを含む界面活性剤水溶液にＣＮＴを分散させたＣＮＴ分散水溶液並びにｉｏｄｉｘａｎｏｌ分子含有水溶液を含む遠心分離混合水溶液を遠心分離用チューブ内に配置し、ｉｏｄｉｘａｎｏｌ分子含有水溶液により濃度を調整して遠心分離を行い、前記界面活性剤の吸着量の差に応じて金属性ＣＮＴと半導体性ＣＮＴの分離を特徴とするＣＮＴ分離が可能になった。
（２）デオキシコール酸ナトリウムを含む界面活性剤水溶液にＣＮＴを分散させて得られるＣＮＴ分散水溶液に、ｉｏｄｉｘａｎｏｌ分子含有水溶液を混合して得られるＣＮＴ混合液、並びにｉｏｄｉｘａｎｏｌ分子含有水溶液を含む遠心分離混合水溶液を遠心分離用チューブ内に配置し、ｉｏｄｉｘａｎｏｌ分子含有水溶液により濃度を調整して遠心分離を行い、前記界面活性剤の吸着量の差に応じて金属性ＣＮＴと半導体性ＣＮＴの分離を特徴とするＣＮＴ分離が可能になった。
（３）デオキシコール酸ナトリウムを含む界面活性剤水溶液にＣＮＴを分散させたＣＮＴ分散水溶液、並びにｉｏｄｉｘａｎｏｌ分子含有水溶液を含む遠心分離混合水溶液を遠心分離用チューブ内に配置し、ｉｏｄｉｘａｎｏｌ分子含有水溶液により濃度を調整して遠心分離を行い、前記界面活性剤の吸着量の差に応じて直径選択することを特徴とするＣＮＴ分離が可能になった。
（４）デオキシコール酸ナトリウムを含む界面活性剤水溶液にＣＮＴを分散させて得られるＣＮＴ分散水溶液に、ｉｏｄｉｘａｎｏｌ分子含有水溶液を混合して得られるＣＮＴ混合液、並びにｉｏｄｉｘａｎｏｌ分子含有水溶液を含む遠心分離混合水溶液を遠心分離用チューブ内に配置し、ｉｏｄｉｘａｎｏｌ分子含有水溶液により濃度を調整して遠心分離を行い、前記界面活性剤の吸着量の差に応じて直径選択することを特徴とするＣＮＴ分離が可能になった。
（５）デオキシコール酸ナトリウム、コール酸ナトリウム及びドデシル硫酸ナトリウムからなる界面活性剤水溶液にＣＮＴを分散させて得られるＣＮＴ分散水溶液、並びにｉｏｄｉｘａｎｏｌ分子含有水溶液、コール酸ナトリウム及びドデシル硫酸ナトリウムからなる遠心分離混合水溶液を遠心分離用チューブ内に配置し、ｉｏｄｉｘａｎｏｌ分子含有水溶液により濃度を調整して遠心分離を行い、前記遠心分離用チューブ内に、半導体型ＣＮＴが存在する部分と金属型ＣＮＴが存在する部分を形成することにより、金属性ＣＮＴと半導体性ＣＮＴの分離を特徴とするＣＮＴ分離が可能になった。
（６）デオキシコール酸ナトリウム、コール酸ナトリウム及びドデシル硫酸ナトリウムからなる水溶液にＣＮＴを分散させて得られるＣＮＴ分散水溶液にｉｏｄｉｘａｎｏｌ分子含有水溶液を混合して得られるＣＮＴ混合液、並びにｉｏｄｉｘａｎｏｌ分子含有水溶液、コール酸ナトリウム及びドデシル硫酸ナトリウムからなる遠心分離混合水溶液を遠心分離用チューブ内に配置し、ｉｏｄｉｘａｎｏｌ分子含有水溶液により濃度を調整して遠心分離を行い、前記遠心分離用チューブ内に、半導体型ＣＮＴが存在する部分と、金属型ＣＮＴが存在する部分を形成することにより金属性ＣＮＴと半導体性ＣＮＴの分離を特徴とするＣＮＴ分離が可能になった。
（７）前記（１）から（６）記載のｉｏｄｉｘａｎｏｌ分子含有水溶液、コール酸ナトリウム及びドデシル硫酸ナトリウムからなる遠心分離混合水溶液において、ｉｏｄｉｘａｎｏｌ分子含有水溶液が濃度調整されていることにより
ＣＮＴ分離が可能になった。
（８）前記ｉｏｄｉｘａｎｏｌ分子含有水溶液による濃度調整は、濃度勾配（０を超えて５０％までの範囲）を設け、又は一定濃度（０を超えて５０％までの範囲）にして行うことによりＣＮＴ分離が可能になった。
（９）前記ＣＮＴ分散水溶液は、デオキシコール酸ナトリウム（０を超えて１０重量％未満）、コール酸ナトリウム（０を超えて１０重量％未満）、ドデシル硫酸ナトリウム（０を超えて１０重量％未満）からなるものであり、これを用いることにより金属性ＣＮＴと半導体性ＣＮＴの分離が可能になった。
（１０）前記ＣＮＴ混合液は、デオキシコール酸ナトリウム（０を超えて１０重量％未満）、コール酸ナトリウム（０を超えて１０重量％未満）、ドデシル硫酸ナトリウム（０を超えて１０重量％未満）、ｉｏｄｉｘａｎｏｌ分子含有水溶液（０を超えて５０濃度％以内）からなるものであり、これを用いることにより金属性ＣＮＴと半導体性ＣＮＴの分離が可能になった。
（１１）前記（１）から（６）のいずれかの記載のＣＮＴは、単層ＣＮＴ、及び／又は二層ＣＮＴから選ばれるＣＮＴを含有するものをもちいることができること。
（１２）前記ＣＮＴ分離方法により分離して得られた金属性ＣＮＴと半導体性ＣＮＴの各々にアルコールを添加して金属性ＣＮＴと半導体性ＣＮＴを各々精製することができること。
【０００７】
［２］糖類を密度調整に用いた遠心分離機を使用した金属性ＣＮＴと半導体性ＣＮＴの分離方法
（１）遠心分離用チューブ内にコール酸ナトリウム及びドデシル硫酸ナトリウムを混合液に対してスクロース分子濃度０を超えて５０％までの範囲である濃度勾配溶液を配置し、界面活性剤としてデオキシコール酸ナトリウムによりＣＮＴを分散させた水溶液を挿入し、該遠心分離用チューブを遠心分離機にかけることにより金属性ＣＮＴと半導体性ＣＮＴの分離が可能となった。
（２）前記該遠心分離用チューブ内に集中して金属性ＣＮＴが多く存在し、半導体性ＣＮＴが少なく存在する部分と、半導体性ＣＮＴが多く存在し、金属性ＣＮＴが少なく存在する部分を形成することである前記（１）記載の金属性ＣＮＴと半導体性ＣＮＴが可能となった。
（３）前記（１）又は（２）記載のスクロース分子濃度を調整することによることで、遠心分離用チューブ内の溶液の密度調整を行うことにより金属性ＣＮＴと半導体性ＣＮＴの分離が可能となった。
（４）前記（１）又は（２）記載の、デオキシコール酸ナトリウム、コール酸ナトリウム、ドデシル硫酸ナトリウムを界面活性剤として含み、スクロース分子で濃度調整及び密度調整を行うこと金属性ＣＮＴと半導体性ＣＮＴの分離遠心分離用チューブ用溶液。
【０００８】
［３］従来使用されていないデオキシコール酸ナトリウム（ＤＯＣ）を分散・添加剤として用いた遠心分離用チューブを遠心分離機に使用するＣＮＴの分離方法による直径選択の改善
（１）遠心分離用チューブ内にコール酸ナトリウム水溶液に対してｉｏｄｉｘａｎｏｌ分子含有水溶液を用いて濃度勾配（０を超えて５０％まで）をかけて配置し、ＣＮＴを界面活性剤としてデオキシコール酸ナトリウムを用いて分散した水溶液を挿入し、この遠心分離用チューブを遠心分離機にかけ、ＣＮＴの直径選択を行うことによるＣＮＴ分離方法。
（２）前記ＣＮＴの直径選択が存在する部分が、ある特定の直径を持つＣＮＴが多く含まれる部分を形成することである前記（１）記載のＣＮＴの分離が可能となった。  
［４］本発明の、遠心分離において遠心分離用チューブ内に配置する溶液の状態、遠心チューブ及び遠心分離機にかけた後の状態は以下の通りである。
（１）デオキシコール酸ナトリウムを含む界面活性剤水溶液にＣＮＴを分散させたＣＮＴ分散水溶液、並びにｉｏｄｉｘａｎｏｌ分子含有水溶液を含む遠心分離混合水溶液を配置し、ｉｏｄｉｘａｎｏｌ分子含有水溶液により濃度が調整され、金属性ＣＮＴ及び半導体性ＣＮＴを分離することを特徴とするＣＮＴ分離用遠心容器
（２）デオキシコール酸ナトリウムを含む界面活性剤水溶液にＣＮＴを分散させて得られるＣＮＴ分散水溶液に、ｉｏｄｉｘａｎｏｌ分子含有水溶液を混合して得られるＣＮＴ混合液、並びにｉｏｄｉｘａｎｏｌ分子含有水溶液を含む遠心分離混合水溶液が配置され、ｉｏｄｉｘａｎｏｌ分子含有溶液により濃度が調整され、金属性ＣＮＴ及び半導体性ＣＮＴを分離することを特徴とするＣＮＴ分離用遠心容器。
（３）デオキシコール酸ナトリウムを含む界面活性剤水溶液にＣＮＴを分散させて得られるＣＮＴ分散水溶液、並びにｉｏｄｉｘａｎｏｌ分子含有水溶液を含む遠心分離混合水溶液が配置され、ｉｏｄｉｘａｎｏｌ分子含有水溶液により濃度が調整され、ＣＮＴの直径選択を行うことを特徴とするＣＮＴ分離用遠心容器。
（４）デオキシコール酸ナトリウムを含む界面活性剤水溶液にＣＮＴを分散させて得られるＣＮＴ分散水溶液に、ｉｏｄｉｘａｎｏｌ分子含有水溶液を混合して得られるＣＮＴ混合液、並びにｉｏｄｉｘａｎｏｌ分子含有水溶液を含む遠心分離混合水溶液が配置されおり、ｉｏｄｉｘａｎｏｌ分子含有水溶液により濃度が調整され、ＣＮＴの直径選択を行うことを特徴とするＣＮＴ分離用遠心容器。
（５）請求項１３又は１４記載の、デオキシコール酸ナトリウム、コール酸ナトリウム、ドデシル硫酸ナトリウムを界面活性剤として含み、スクロース分子により濃度調整及び密度調整を行われて状態で充填され、金属性ＣＮＴと半導体性ＣＮＴを分離することを特徴とするＣＮＴ分離用遠心容器。
（６）デオキシコール酸ナトリウム、コール酸ナトリウム及びドデシル硫酸ナトリウムからなる界面活性剤水溶液にＣＮＴを分散させて得られるＣＮＴ分散水溶液、並びにｉｏｄｉｘａｎｏｌ分子含有水溶液、コール酸ナトリウム及びドデシル硫酸ナトリウムからなる遠心分離混合水溶液が配置され、ｉｏｄｉｘａｎｏｌ分子含有水溶液により濃度が調整され、金属性ＣＮＴ及び半導体性ＣＮＴを分離することを特徴とするＣＮＴ分離用遠心容器。
（７）デオキシコール酸ナトリウム、コール酸ナトリウム及びドデシル硫酸ナトリウムからなる水溶液にＣＮＴを分散させて得られるＣＮＴ分散水溶液に、ｉｏｄｉｘａｎｏｌ分子含有水溶液を混合して得られるＣＮＴ混合液、並びにｉｏｄｉｘａｎｏｌ分子含有水溶液、コール酸ナトリウム及びドデシル硫酸ナトリウムからなる遠心分離混合水溶液が配置され、ｉｏｄｉｘａｎｏｌ分子含有水溶液により濃度が調整され、金属性ＣＮＴ及び半導体性ＣＮＴを分離することを特徴とするＣＮＴ分離用遠心容器。
（８）遠心分離用チューブ内にコール酸ナトリウム水溶液に対してｉｏｄｉｘａｎｏｌ分子含有水溶液が濃度勾配（０を超えて５０％まで）をかけて配置され、ＣＮＴを界面活性剤としてデオキシコール酸ナトリウムを用いて分散されたＣＮＴ分散水溶液が挿入されて配置され、ＣＮＴの直径選択を行うことを特徴とするＣＮＴ分離用遠心容器。
（９）請求項１から６のいずれか一項記載のＣＮＴ分離方法より得られる金属性ＣＮＴ。（１０）請求項１から６のいずれか一項記載のＣＮＴ分離方法より得られる半導体性ＣＮＴ。
（１１）請求項１から６のいずれか一項記載のＣＮＴ分離方法より得られる直径選択されたＣＮＴ。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、以下のことが可能となる。
（１）デオキシコール酸ナトリウムを含むＣＮＴ分散水溶液、又はＣＮＴ混合液を用いることで、ＣＮＴより金属性ＣＮＴと半導体性ＣＮＴといったＣＮＴ分離が可能になった。（２）遠心分離用チューブ内にコール酸ナトリウム及びドデシル硫酸ナトリウムを混合液に対してスクロース分子濃度０を超えて５０％までの範囲である濃度勾配溶液を配置し、界面活性剤としてデオキシコール酸ナトリウムによりＣＮＴを分散させた水溶液を挿入し、該遠心分離用チューブを遠心分離機にかけることにより、スクロースを用いて金属性ＣＮＴと半導体性ＣＮＴの分離を行うことが可能になった。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】遠心分離機を使用した金属・半導体性ＣＮＴの分離を行った本発明と従来の方法による結果を示す図。
【図２】本発明の密度勾配をかけずに、遠心分離器による金属半導体性ＣＮＴの分離法の結果を示す図。
【図３】糖類を密度調整に用いた遠心分離器を使用した金属半導体性ＣＮＴの分離法の結果を示す図。
【図４】遠心分離機を使用したＣＮＴの分離方法における本発明の直径・カイラリティ選択の改善と従来の方法による結果を示す図。
【図５】遠心分離機を使用した金属・半導体性ＣＮＴの分離を行った本発明の結果を示す図。
【図６】遠心分離機を使用した金属・半導体性ＣＮＴの分離を行った本発明の結果を示す図。
【図７】アルコール添加による精製を示す図。
【図８】二層ＣＮＴにおいて遠心分離結果を示す図。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
［１］デオキシコール酸ナトリウム（ＤＯＣ）を分散・添加剤として用いた遠心分離を行う金属性ＣＮＴと半導体性ＣＮＴの分離方法については、以下のようにして行う。
対象とするＣＮＴについて説明する。  
ＣＮＴには、そのグラフェンシートの巻き方によって、金属及び半導体性ＣＮＴが存在する。デバイスに応用するには、異なる性質（金属性ＣＮＴ及び半導体性ＣＮＴの混合された状態による）を備えるチューブの混合は絶対に避けなければならない。
ＣＮＴの製造においては、金属及び半導体性ＣＮＴが混在してしまう結果、金属性ＣＮＴ及び半導体性ＣＮＴを分離することが必要となる。一般的に、半導体性ＣＮＴ、金属性ＣＮＴは比率として２対１の割合で混入してしまう可能性が、カイラリティ依存性から指摘されている。
この分離には処理操作が安定して行うことができる遠心分離が有効である。遠心分離においては、濃度調製を行った遠心分離用チューブ内に、試料となるＣＮＴを分散させた水溶液を導入し、遠心分離を行う状態に保持し、この遠心分離用チューブを遠心分離機にかけて行う。遠心分離には２５万Ｇ程度の遠心力を発揮する遠心分離機を用いる。
【００１２】
本発明の方法は、ＣＮＴから金属性ＣＮＴと半導体性ＣＮＴの分離する際に、遠心分離法を用いるものであり、濃度（又は密度）勾配をかけた状態で遠心分離を行うものである。遠心分離後の遠心分離用チューブ内には、各々異なる場所に金属性ＣＮＴが存在する位置と半導体性ＣＮＴ存在する位置が生じ、これを利用して分離することが可能となるものである。
このような存在する位置に相違が生ずる原因は、金属性ＣＮＴと半導体性ＣＮＴのミセルサイズの違いに由来し、金属性ＣＮＴに吸着した界面活性剤量と半導体性ＣＮＴに吸着した界面活性剤量が異なることに起因する。
単一の界面活性剤を用いる方法では、各々異なる場所に金属性ＣＮＴが存在する位置と半導体性ＣＮＴ存在する位置が生ずることはなく、金属性ＣＮＴと半導体性ＣＮＴの分離は不可能であった。本発明では、界面活性剤の吸着量の差に応じてＣＮＴ分離精製が達成されているものと考えられる。
直径選択性においても、デオキシコール酸ナトリウムとコール酸ナトリウムの二種類の界面活性剤を用いることにより、分離能の改善を利用するものであり、前記物理的背景と同様なＣＮＴ分離が行われているものと考えられる。
さらに、遠心分離を行った後に、遠心分離用チューブ内に、半導体性ＣＮＴが金属性ＣＮＴより多く存在する部分と、金属性ＣＮＴが半導体性ＣＮＴより多く存在する部分に分けることができる。
【００１３】
上記方法の特徴は、新たにデオキシコール酸ナトリウムを、コール酸ナトリウム及びドデシル硫酸ナトリウムからなる水溶液に添加して用いる点にある。
従来は、コール酸ナトリウム（ＳＣ）（１％）及びドデシル硫酸ナトリウム（ＳＤＳ）（１％）を混合させた溶液にｉｏｄｉｘａｎｏｌ分子含有水溶液を用いて精密に密度勾配をかけた遠心分離用チューブを用意し、ＣＮＴを分散した水溶液（コール酸ナトリウムを界面活性剤とし、ＣＮＴを含有する）を得た後、前記遠心分離用チューブに挿入し、この遠心分離用チューブを遠心分離機にかけて、遠心分離用チューブ内に金属性ＣＮＴと半導体性ＣＮＴが存在する割合が異なる場所を形成させて、金属性ＣＮＴと半導体性ＣＮＴの分離を行ってきた。
本発明では、コール酸ナトリウム、ドデシル硫酸ナトリウムに新たにデオキシコール酸ナトリウムを組み合わせて用いることにより、金属性ＣＮＴと半導体性ＣＮＴの分離を可能にした点にある。
【００１４】
本発明の方法には、以下の方法を含む。
（１）デオキシコール酸ナトリウムを含む界面活性剤水溶液にＣＮＴを分散させたＣＮＴ分散水溶液並びにｉｏｄｉｘａｎｏｌ分子含有水溶液を含む遠心分離混合水溶液を遠心分離用チューブ内に配置し、ｉｏｄｉｘａｎｏｌ分子含有水溶液により濃度を調整して遠心分離を行いことにより、前記界面活性剤の吸着量の差に応じて金属性ＣＮＴと半導体性ＣＮＴを分離することを特徴とするＣＮＴ分離が可能となる。
【００１５】
（２）デオキシコール酸ナトリウムを含む界面活性剤水溶液にＣＮＴを分散させて得られるＣＮＴ分散水溶液に、ｉｏｄｉｘａｎｏｌ分子含有水溶液を混合して得られるＣＮＴ混合液、並びにｉｏｄｉｘａｎｏｌ分子含有水溶液を含む遠心分離混合水溶液を遠心分離用チューブ内に配置し、ｉｏｄｉｘａｎｏｌ分子含有水溶液により濃度を調整して遠心分離を行い、前記界面活性剤の吸着量の差に応じて金属性ＣＮＴと半導体性ＣＮＴを分離することを特長とするＣＮＴ分離が可能となる。
【００１６】
（３）デオキシコール酸ナトリウムを含む界面活性剤水溶液にＣＮＴを分散させたＣＮＴ分散水溶液、並びにｉｏｄｉｘａｎｏｌ分子含有水溶液を含む遠心分離混合水溶液を遠心分離用チューブ内に配置し、ｉｏｄｉｘａｎｏｌ分子含有水溶液により濃度を調整して遠心分離を行い、前記界面活性剤の吸着量の差に応じて直径選択することを特徴とするＣＮＴ分離が可能となる。
【００１７】
（４）デオキシコール酸ナトリウムを含む界面活性剤水溶液にＣＮＴを分散させて得られるＣＮＴ分散水溶液に、ｉｏｄｉｘａｎｏｌ分子含有水溶液を混合して得られるＣＮＴ混合液、並びにｉｏｄｉｘａｎｏｌ分子含有水溶液を含む遠心分離混合水溶液を遠心分離用チューブ内に配置し、ｉｏｄｉｘａｎｏｌ分子含有水溶液により濃度を調整して遠心分離を行い、前記界面活性剤の吸着量の差に応じて直径選択することを特長とするＣＮＴ分離が可能となる。
【００１８】
（５）デオキシコール酸ナトリウム、コール酸ナトリウム及びドデシル硫酸ナトリウムからなる界面活性剤水溶液にＣＮＴを分散させて得られるＣＮＴ分散水溶液、並びにｉｏｄｉｘａｎｏｌ分子含有水溶液、コール酸ナトリウム及びドデシル硫酸ナトリウムからなる遠心分離混合水溶液を遠心分離用チューブ内に配置し、ｉｏｄｉｘａｎｏｌ分子含有水溶液により濃度を調整して遠心分離を行い、前記遠心分離用チューブ内に、半導体型ＣＮＴが存在する部分と金属型ＣＮＴが存在する部分を形成することにより、金属性ＣＮＴと半導体性ＣＮＴの分離が可能となる。
前記の場合において具体的な操作は以下の通りとなる。
前記ＣＮＴを含む溶液（ＣＮＴ分散水溶液、又はＣＮＴ混合液）が遠心分離用チューブ内において挿入される位置は、前記ＣＮＴを含む溶液のｉｏｄｉｘａｎｏｌ分子含有水溶液濃度と、遠心分離用混合水溶液のｉｏｄｉｘａｎｏｌ分子含有水溶液濃度とが釣り合う位置である。遠心分離用混合水溶液とＣＮＴを含む溶液のｉｏｄｉｘａｎｏｌ分子含有水溶液濃度の関係によって、ＣＮＴを含む溶液は、遠心分離用チューブ内の上端部、中間部や底部に供給される。
前記の方法において、遠心分離混合水溶液の組成並びに濃度勾配及び濃度調整は以下のように行われる。
前記ｉｏｄｉｘａｎｏｌ分子含有水溶液、コール酸ナトリウム及びドデシル硫酸ナトリウムからなる遠心分離混合水溶液は、コール酸ナトリウム及びドデシル硫酸ナトリウムが各々０を超えて１０重量％未満の組成であり、ｉｏｄｉｘａｎｏｌ分子含有水溶液により濃度勾配を形成させ（０を超えて５０％までの範囲）、又はｉｏｄｉｘａｎｏｌ分子含有水溶液を一定濃度（０を超えて５０％までの範囲）として遠心分離チューブ内に配置される。
【００１９】
（６）デオキシコール酸ナトリウム、コール酸ナトリウム及びドデシル硫酸ナトリウムからなる水溶液にＣＮＴを分散させて得られるＣＮＴ分散水溶液にｉｏｄｉｘａｎｏｌ分子含有水溶液を混合して得られるＣＮＴ混合液、並びにｉｏｄｉｘａｎｏｌ分子含有水溶液、コール酸ナトリウム及びドデシル硫酸ナトリウムからなる遠心分離混合水溶液を遠心分離用チューブ内に配置し、ｉｏｄｉｘａｎｏｌ分子含有水溶液により濃度を調整して遠心分離を行い、前記遠心分離用チューブ内に、半導体性ＣＮＴが存在する部分と、金属性ＣＮＴが存在する部分を形成することにより金属性ＣＮＴと半導体性ＣＮＴの分離が可能となる。
操作内容は、前記と同様である。
【００２０】
前記の方法において、遠心分離混合水溶液の組成並びに濃度勾配及び濃度調整は以下のように調整される。
（７）前記（１）から（６）いずれか記載のｉｏｄｉｘａｎｏｌ分子含有水溶液、コール酸ナトリウム及びドデシル硫酸ナトリウムからなる遠心分離混合水溶液において、ｉｏｄｉｘａｎｏｌ分子含有水溶液が濃度調整されていることにより金属性ＣＮＴと半導体性ＣＮＴの分離が可能となる。
具体的には以下の通りである。
（８）前記（１）から（６）いずれか記載のｉｏｄｉｘａｎｏｌ分子含有水溶液による濃度調整は、濃度勾配（０を超えて５０％までの範囲）を設け、又は一定濃度（０を超えて５０％までの範囲）にして行うことにより金属性ＣＮＴと半導体性ＣＮＴの分離が可能となる。
（９）前記前記（１）から（６）いずれか記載のＣＮＴ分散水溶液は、デオキシコール酸ナトリウム（０を超えて１０重量％未満）、コール酸ナトリウム（０を超えて１０重量％未満）、ドデシル硫酸ナトリウム（０を超えて１０重量％未満）からなるものであり、これを用いることによりＣＮＴ分離が可能となる。
（１０）前記（１）から（６）のいずれか記載のＣＮＴ混合液は、デオキシコール酸ナトリウム（０を超えて１０重量％未満）、コール酸ナトリウム（０を超えて１０重量％未満）、ドデシル硫酸ナトリウム（０を超えて１０重量％未満）、ｉｏｄｉｘａｎｏｌ分子含有水溶液（０を超えて５０濃度％以内）からなるものであり、これを用いることによりＣＮＴ分離が可能となる。
【００２１】
（１１）前記（１）から（６）のいずれかの記載のＣＮＴは、単層ＣＮＴ、及び／又は二層ＣＮＴから選ばれるＣＮＴを含有するものを用いることができる。
【００２２】
（１２）前記（1）から（１１）いずれか記載のＣＮＴの分離方法により分離して得られ
た金属性ＣＮＴと半導体性ＣＮＴの各々にアルコールを添加して金属性ＣＮＴと半導体性ＣＮＴを各々精製することができる。
金属性ＣＮＴと半導体性ＣＮＴの分離方法により分離される金属性ＣＮＴと半導体性ＣＮＴの各々にアルコールを添加して金属性ＣＮＴと半導体性ＣＮＴをバンドル化させて各々を精製することができる。
アルコールはメタノール、エタノール、プロパノールなどのアルコールを用いることができる。取り扱いの簡便なことからメタノールを用いることができる。アルコールは含まれる金属性ＣＮＴと半導体性ＣＮＴ凝縮（バンドル化）させて、濾過することにより紙状の金属性ＣＮＴと半導体性ＣＮＴを取り出すことができる。
金属性・半導体性を分離したＣＮＴ孤立分散液は、そのままの状態であると、通常の濾紙（空孔サイズ：０．２ｕｍ以上）をすり抜けてしまい、紙状にすることは不可能である。発明者らは、孤立分散液にアルコール（メタノールなど）を添加させることで、孤立状態からバンドル形成が可能であることを発見した。濾紙を通過することなく、回収することが可能となり、紙状のＣＮＴを得ることができる。この方法は、他のＣＮＴ孤立分散水溶液に対しても適用可能である。
【００２３】
［２］糖類を密度調整に用いた遠心分離器を使用した金属半導体性ＣＮＴの分離方法
（１３）遠心分離用チューブ内にコール酸ナトリウム及びドデシル硫酸ナトリウムを混合させたスクロース分子濃度（０を超えて５０％までの範囲で可能である。この範囲の中の５−３０％の範囲を採用）である密度勾配溶液を配置し、ＣＮＴを界面活性剤としてデオキシコール酸ナトリウムにより分散させた水溶液を挿入し、この遠心分離用チューブを遠心分離機にかける。
その結果、この遠心分離用チューブ内に集中して金属性ＣＮＴが多く存在し、半導体性ＣＮＴが少なく存在する部分と、半導体性ＣＮＴが多く存在し、金属性ＣＮＴが少なく存在する部分を形成することができる。
このことにより、金属性ＣＮＴと半導体性ＣＮＴを分離することができる。
（１４）前記該遠心分離用チューブ内に集中して金属性ＣＮＴが多く存在し、半導体性ＣＮＴが少なく存在する部分と、半導体性ＣＮＴが多く存在し、金属性ＣＮＴが少なく存在する部分を形成することによる前記１３記載の金属性ＣＮＴと半導体性ＣＮＴの分離が可能となった。
（１５）前記（１３）又は（１４）記載のスクロース分子濃度を調整することによることで、遠心分離用チューブ内の溶液の密度調整を行うことにより金属性ＣＮＴと半導体性ＣＮＴの分離が可能となった。
（１６）前記（１３）又は（１４）記載の、デオキシコール酸ナトリウム、コール酸ナトリウム、ドデシル硫酸ナトリウムを界面活性剤として含み、スクロース分子で濃度調整及び密度調整を行うことにより得られる金属性ＣＮＴと半導体性ＣＮＴの分離遠心分離用チューブ用溶液を用いることが有効である。
【００２４】
前記の方法では、スクロース分子濃度は０を超えて５０％までの範囲で可能であり、コール酸ナトリウム及びドデシル硫酸ナトリウムを含む密度勾配溶液を遠心分離用チューブ内に形成することができる。
ＣＮＴ分散水溶液にはデオキシコール酸ナトリウムを含む。このＣＮＴ分散水溶液を遠心分離用チューブ内に挿入する。
遠心分離用チューブを遠心分離機にかける。遠心分離は、２５万Ｇ，２０時間程度である。
【００２５】
［３］デオキシコール酸ナトリウム（ＤＯＣ）を分散・添加剤として用いた遠心分離機を使用するＣＮＴの分離方法による直径選択の改善は以下のようにして行う。
従来は以下のようにして行なっていた。
（１）ＣＮＴを分散した水溶液（コール酸ナトリウム（ＳＣ）を界面活性剤としてＣＮＴ１％程度の水溶液）を用意し、（２）コール酸ナトリウム（ＳＣ）１％溶液にｉｏｄｉｘａｎｏｌ分子含有水溶液を用いて濃度勾配をかけた遠心分離用チューブを用意し、（３）ＣＮＴを分散させた水溶液を前記（２）において用意した遠心分離用チューブに挿入し、遠心分離をかけることによって直径選択を行った。
この場合にはコール酸ナトリウム（ＳＣ）のみを界面活性剤として１％程度のものに溶解させて用いる点で十分でなく、以下のように行う。
【００２６】
本発明の濃度勾配は、コール酸ナトリウム（ＳＣ）１％溶液にｉｏｄｉｘａｎｏｌ分子含有水溶液を用いて濃度勾配（０を超えて５０％までの範囲で可能であり、この範囲の中の１５−３０％の範囲を採用）をかけたものを遠心分離用チューブ内に配置する。
ＣＮＴを分散した水溶液（デオキシコール酸ナトリウム（ＤＯＣ）を界面活性剤として１％程度のものに溶解させる）を用意し、これを前記遠心分離用チューブに挿入する。
【００２７】
本発明では、（１）ＣＮＴを、デオキシコール酸ナトリウム（ＤＯＣ）を界面活性剤（１％）として用いて分散した水溶液を得た後、（２）コール酸ナトリウム（ＳＣ）（１％）及びドデシル硫酸ナトリウム（ＳＤＳ）（１％）を混合させた溶液にｉｏｄｉｘａｎｏｌ分子含有水溶液を用いて濃度勾配（０から５０％の範囲であり、この範囲の中の１５−３０％の範囲を採用）をかけた遠心分離用チューブを配置し、（３）前記（１）のＣＮＴを分散させた水溶液を前記（２）において用意した遠心分離用チューブに挿入し（デオキシコール酸ナトリウムは添加されたことにもなる。）、（４）前記（３）の遠心分離用チューブを遠心分離機にかける。
本発明の方法では、一度の遠心分離により金属性ＣＮＴが多く存在するバンド幅は６８９ｃｍ−１となる（図４）。従来は、一度の遠心で、金属性ＣＮＴが多く存在するバンド幅は１６５４ｃｍ−1である（図４）。本発明の方法を用いると、そのバンド幅から見て
、２．５倍に直径選択性が改善されたことを示している。
遠心分離にかけられる遠心分離用チューブ内には、デオキシコール酸ナトリウム、コール酸ナトリウム、ドデシル硫酸ナトリウムが複合界面活性剤として含まれている。
この溶液を用い、デオキシコール酸ナトリウム（ＤＯＣ）を分散・添加剤として用いることで、遠心分離機を使用するＣＮＴの分離方法の直径選択の改善に際し、有効に使用することができる。
以上いずれか記載の、ｉｏｄｉｘａｎｏｌ分子含有水溶液またはスクロース分子濃度を調整することによることで、遠心分離用チューブ内の溶液の密度調整を行うことにより、金属性ＣＮＴと半導体性ＣＮＴの分離することができる。また、いずれか記載の、デオキシコール酸ナトリウム、コール酸ナトリウム、ドデシル硫酸ナトリウムを界面活性剤として含み、ｉｏｄｉｘａｎｏｌ分子含有水溶液またはスクロース分子で濃度調整および密度調整を行う金属性ＣＮＴと半導体性ＣＮＴの分離可能な遠心分離用チューブ用溶液を用いることができる。
前記ｉｏｄｉｘａｎｏｌ濃度が６０％の時、密度は１．３２ｇ／ｍｌになる。またスクロース分子濃度２０％は、密度は１．２ｇ／ｍｌに対応する。よって、ｉｏｄｉｘａｎｏｌ濃度、スクロース濃度を変えることは、密度を変えていることに対応する。よって濃度調整は密度調整に対応可能である。
（１７）遠心分離用チューブ内にコール酸ナトリウム水溶液に対してｉｏｄｉｘａｎｏｌ分子含有水溶液を用いて濃度勾配（０を超えて５０％まで）をかけて配置し、ＣＮＴを界面活性剤としてデオキシコール酸ナトリウムを用いて分散した水溶液を挿入し、この遠心分離用チューブを遠心分離機にかけ、ＣＮＴの直径選択を行うことを特徴とするＣＮＴ分離が可能である。
【００２８】
［４］本発明の、遠心分離において遠心分離用チューブ内に配置する溶液の状態、遠心チューブ及び遠心分離機にかけた後の状態は以下の通りである。
（１）デオキシコール酸ナトリウムを含む界面活性剤水溶液にＣＮＴを分散させたＣＮＴ分散水溶液、並びにｉｏｄｉｘａｎｏｌ分子含有水溶液を含む遠心分離混合水溶液を配置し、ｉｏｄｉｘａｎｏｌ分子含有水溶液により濃度が調整され、金属性ＣＮＴ及び半導体性ＣＮＴを分離することを特徴とするＣＮＴ分離用遠心容器。
（２）デオキシコール酸ナトリウムを含む界面活性剤水溶液にＣＮＴを分散させて得られるＣＮＴ分散水溶液に、ｉｏｄｉｘａｎｏｌ分子含有水溶液を混合して得られるＣＮＴ混合液、並びにｉｏｄｉｘａｎｏｌ分子含有水溶液を含む遠心分離混合水溶液が配置され、ｉｏｄｉｘａｎｏｌ分子含有溶液により濃度が調整され、金属性ＣＮＴ及び半導体性ＣＮＴを分離することを特徴とするＣＮＴ分離用遠心容器。
（３）デオキシコール酸ナトリウムを含む界面活性剤水溶液にＣＮＴを分散させて得られるＣＮＴ分散水溶液、並びにｉｏｄｉｘａｎｏｌ分子含有水溶液を含む遠心分離混合水溶液が配置され、ｉｏｄｉｘａｎｏｌ分子含有水溶液により濃度が調整され、ＣＮＴの直径選択を行うことを特徴とするＣＮＴ分離用遠心容器。
（４）デオキシコール酸ナトリウムを含む界面活性剤水溶液にＣＮＴを分散させて得られるＣＮＴ分散水溶液に、ｉｏｄｉｘａｎｏｌ分子含有水溶液を混合して得られるＣＮＴ混合液、並びにｉｏｄｉｘａｎｏｌ分子含有水溶液を含む遠心分離混合水溶液が配置されおり、ｉｏｄｉｘａｎｏｌ分子含有水溶液により濃度が調整され、ＣＮＴの直径選択を行うことを特徴とするＣＮＴ分離用遠心容器。
（５）請求項１３又は１４記載の、デオキシコール酸ナトリウム、コール酸ナトリウム、ドデシル硫酸ナトリウムを界面活性剤として含み、スクロース分子により濃度調整及び密度調整を行われて状態で充填され、金属性ＣＮＴと半導体性ＣＮＴを分離することを特徴とするＣＮＴ分離用遠心容器。
（６）デオキシコール酸ナトリウム、コール酸ナトリウム及びドデシル硫酸ナトリウムからなる界面活性剤水溶液にＣＮＴを分散させて得られるＣＮＴ分散水溶液、並びにｉｏｄｉｘａｎｏｌ分子含有水溶液、コール酸ナトリウム及びドデシル硫酸ナトリウムからなる遠心分離混合水溶液が配置され、ｉｏｄｉｘａｎｏｌ分子含有水溶液により濃度が調整され、金属性ＣＮＴ及び半導体性ＣＮＴを分離することを特徴とするＣＮＴ分離用遠心容器。
（７）デオキシコール酸ナトリウム、コール酸ナトリウム及びドデシル硫酸ナトリウムからなる水溶液にＣＮＴを分散させて得られるＣＮＴ分散水溶液に、ｉｏｄｉｘａｎｏｌ分子含有水溶液を混合して得られるＣＮＴ混合液、並びにｉｏｄｉｘａｎｏｌ分子含有水溶液、コール酸ナトリウム及びドデシル硫酸ナトリウムからなる遠心分離混合水溶液が配置され、ｉｏｄｉｘａｎｏｌ分子含有水溶液により濃度が調整され、金属性ＣＮＴ及び半導体性ＣＮＴを分離することを特徴とするＣＮＴ分離用遠心容器。
（８）遠心分離用チューブ内にコール酸ナトリウム水溶液に対してｉｏｄｉｘａｎｏｌ分子含有水溶液が濃度勾配（０を超えて５０％まで）をかけて配置され、ＣＮＴを界面活性剤としてデオキシコール酸ナトリウムを用いて分散されたＣＮＴ分散水溶液が挿入されて配置され、ＣＮＴの直径選択を行うことを特徴とするＣＮＴ分離用遠心容器。
（９）請求項１から６のいずれか一項記載のＣＮＴ分離方法より得られる金属性ＣＮＴ。（１０）請求項１から６のいずれか一項記載のＣＮＴ分離方法より得られる半導体性ＣＮＴ。
（１１）請求項１から６のいずれか一項記載のＣＮＴ分離方法より得られる直径選択されたＣＮＴ。
【実施例１】
【００２９】
デオキシコール酸ナトリウム（ＤＯＣ、東京化成より購入：製品コード  Ｃ０３１６）を含んだＣＮＴ分散水溶液を用いた、金属・半導体性ＣＮＴの分離方法
（１）遠心分離用チューブ内にコール酸ナトリウム（ＳＣ、シグマアルドリッチより購入：製品コード  Ｃ６４４５）（０．５％もしくは１．５％）及びドデシル硫酸ナトリウム（ＳＤＳ、関東化学：コード３７２０３−１１、もしくはシグマアルドリッチより購入：製品コード  Ｌ６０２６、）（０．５％もしくは１．５％）を混合させた溶液をｉｏｄｉｘａｎｏｌ分子含有水溶液（第一化学薬品より購入：製品名  Ｏｐｔｉｐｒｅｐ（ｉｏｄｉｘａｎｏｌ６０％水溶液））を用いて、濃度勾配（１５−３０％）をかけて配置した。
（２）単層ＣＮＴ（ＣＮＴ試料に関しては、前処理が必要な場合もあるし、必要でない場合もある。それはＣＮＴ純度に依存する。）を、デオキシコール酸ナトリウム（ＤＯＣ）を含む水溶液を用いて分散させ、遠心分離用チューブ（１２ｍｌ）に挿入（１．５ｍｌ）した（デオキシコール酸ナトリウムは添加されたことにもなる。）。
単層ＣＮＴの分散液を得る場合の取り扱いは以下のとおりである。
単層ＣＮＴ１ｍｇを含む１８ｍｌデオキシコール酸ナトリウム１％水溶液に超音波(ブラ
ンソンソニファイアー：レベル２)を４時間かけた。その後、その溶液に対して２５万Ｇ1時間、超遠心を行い、上澄み液を取り出すことでＣＮＴ分散水溶液を得た。
（３）前記（２）の遠心分離用チューブを遠心分離機（２５万Ｇ、１５時間の遠心分離。遠心分離機：ベックマン社製、ローター：ＳＷ４１）にかけた。
（４）その結果、前記この遠心分離用チューブ内に金属性ＣＮＴが多く存在する部分と、半導体性ＣＮＴを少なく存在する部分が形成することにより、金属性ＣＮＴ及び半導体性ＣＮＴの分離を行うことができた。結果を図１に示した。
【００３０】
比較例
（実施例１の場合においてデオキシコール酸ナトリウムを用いない場合）
（１）コール酸ナトリウム（０．５％）及びドデシル硫酸ナトリウム（０．５％）を含む水溶液にｉｏｄｉｘａｎｏｌ分子含有水溶液を用いて精密に密度勾配をかけた遠心分離用チューブを用意した。
（２）コール酸ナトリウム１％水溶液に単層ＣＮＴを分散したＣＮＴ分散水溶液を作製した。（デオキシコール酸ナトリウムを含んでいない。）
（３）前記ＣＮＴ分散水溶液を遠心分離用チューブに挿入し、この遠心分離用チューブを遠心分離機にかけて、金属性ＣＮＴと半導体性ＣＮＴが存在する割合がチューブ内の位置によって変化し、金属性ＣＮＴと半導体性ＣＮＴの分離を行った。結果を図１に示した。
【００３１】
本発明の実施例１の結果と比較例の結果の比較を図１により行う。
実施例１と比較例の結果では、金属性ＣＮＴ金属（Ｍ１バンド:Ｍ）と半導体性ＣＮＴ
の金属（Ｓ２バンド:Ｓ）との比が、本発明の方法ではＭ／Ｓ＝５．５であり、比較例で
は、Ｍ／Ｓ＝１．４である。
本発明の方法によればＭ／Ｓ＝５．５となり４倍も分解能の改善が見られたことがわかった。
【実施例２】
【００３２】
［２］密度勾配をかけずに一定濃度の場合での、遠心分離器による金属性半導体性ＣＮＴの分離法
（１）単層ＣＮＴを分散したＣＮＴ分散水溶液（デオキシコール酸ナトリウム（ＤＯＣ）を界面活性剤として１％含む）を用意した（単層ＣＮＴ１．５mgを１８ｍｌのデオキシコール酸ナトリウム１％水溶液に分散させた）。
（２）コール酸ナトリウム（ＳＣ）及びドデシル硫酸ナトリウム（ＳＤＳ）を１：１で混合させた一定密度濃度溶液（ｉｏｄｉｘａｎｏｌ分子含有水溶液濃度２２．５％）を遠心分離用チューブに注入した。
（３）単層ＣＮＴを分散させた水溶液（１）を、（２）において用意した遠心分離用チューブ（１２ml）に挿入した（デオキシコール酸ナトリウム（ＤＯＣ）は約０．０１％添加されたこととなる。）。
（４）この遠心分離用チューブを遠心分離機（２５万Ｇ、１５時間の遠心分離。遠心分離機：ベックマン、ローター：ＳＷ４１）にかけた。
結果を図２に示した。
従来の手法で行われている密度勾配をかけることなく、一定密度濃度溶液でも金属・半導体性ＣＮＴの分離が可能であることがわかった。
従来の方法だと、精密な濃度勾配をかける必要があるが、本方法では、一定濃度溶液においても分離が可能であることを結論付けることができる。
【実施例３】
【００３３】
［３］糖類を密度調整に用いた遠心分離器を使用した金属半導体性ＣＮＴの分離方法
（１）単層ＣＮＴを分散したＣＮＴ分散水溶液（デオキシコール酸ナトリウムを１％含む）を用意した。
（２）コール酸ナトリウム及びドデシル硫酸ナトリウムを１：１で混合させた密度勾配溶液（スクロース分子濃度５―３０％）を遠心分離用チューブ内に配置した。（３）前記（１）のＣＮＴ分散水溶液を、（２）において用意した遠心分離用チューブ（１２ml）に挿入した（デオキシコール酸ナトリウム(ＤＯＣ)は０．０１％添加されたこととなる。）。（４）このチューブを用いて遠心分離（２５万Ｇ，２０時間処理操作、遠心分離機：ベックマン、ローター：ＳＷ４１）を行った。
分離後の金属チューブが多く含まれる溶液と、分離前のナノチューブ溶液のスペクトルを比較すると、分離前の金属チューブ、その結果、金属（Ｍ１：Ｍ）と半導体チューブ（Ｓ２バンド：Ｓ）の大きさの比が、分離前ではＭ／Ｓ＝０．３であるのに対して、本発明手法だとＭ／Ｓ＝０．７となった。約２倍も金属を選択的に多く含めた溶液を分取することができることを示している（図３）。
これは、ｉｏｄｉｘａｎｏl分子含有水溶液という高価な水溶液を用いず、スクロース
という安価な分子でも、金属半導体ＣＮＴ分離の可能性を有していることを示している。
またスクロース２０％濃度とは密度１．２ｇ/mlに対応し、スクロースは密度調整にも
使うことができる。
【実施例４】
【００３４】
デオキシコール酸ナトリウム（ＤＯＣ）を含むＣＮＴ分散水溶液を用いた直径選択の改善方法。
従来は以下のようにして行なっていた。
（１）単層ＣＮＴを分散したＣＮＴ分散水溶液（コール酸ナトリウム（ＳＣ）を界面活性剤として分散させたＣＮＴ１％程度のもの）を用意した。
（２）コール酸ナトリウム（ＳＣ）１％溶液とｉｏｄｉｘａｎｏｌ分子含有水溶液を用いて、濃度勾配（０−３０％）を形成させた遠心分離用チューブを用意した。
（３）前記ＣＮＴ分散水溶液を（２）において用意した遠心分離用チューブに挿入し、遠心分離をかけることによって直径選択を行った。
【００３５】
以下の本発明の方法を用いると、数倍直径選択性が良くなることが分かった。
（１）単層ＣＮＴを分散させたＣＮＴ分散水溶液（デオキシコール酸ナトリウム（ＤＯＣ）１％含む）を用意した。
（２）コール酸ナトリウム（ＳＣ）（１％）とｉｏｄｉｘａｎｏｌ分子含有水溶液を用いて、濃度勾配（０−３０％）を形成させた遠心分離用チューブを用意した。
（３）前記（１）ＣＮＴ分散水溶液を前記（２）において用意した遠心分離用チューブに挿入した（デオキシコール酸ナトリウムは添加されたことにもなる。）。
（４）前記（３）の遠心分離用チューブを遠心分離機にかけた。
結果を図４に示した。
【００３６】
本発明の方法では、一度の遠心分離により金属性ＣＮＴ由来のバンド幅は６８９ｃｍ−１である（図４）。従来は、一度の遠心分離で、金属性ＣＮＴ由来のバンド幅は１６５４ｃｍ−1である（図４）。本発明の方法を用いると、そのバンド幅から見て、２．５倍に
直径選択性が改善されたことを示している。
【実施例５】
【００３７】
デオキシコール酸ナトリウム（ＤＯＣ）とｉｏｄｉｘａｎｏｌ分子含有水溶液を含むＣＮＴ混合液を用いた遠心分離機を使用した金属・半導体性ＣＮＴの分離方法
（１）単層ＣＮＴ３ｍｇを１５ｍｌのデオキシコール酸ナトリウム１％水溶液に分散させた（ブランソンソニファイアー、１０ｈ）。同分散液に対して遠心（２０万G、１時間）
をかけ、上澄み液を採取した。上澄み液０.７ｍｌに１．３ｍｌのｉｏｄｉｘａｎｏl  ６０％界面活性剤混合溶液（ドデシル硫酸ナトリウム３．６%,コール酸ナトリウム０．９%
）を加え、ＣＮＴ混合液を作製した。
遠心分離用チューブ内に遠心分離用混合溶液を作製した。この混合溶液のｉｏｄｉｘａｎｏｌ濃度は２０％から３０％の間で濃度（密度）勾配形成させた。また、ドデシル硫酸ナトリウム、コール酸ナトリウムの濃度はそれぞれ１.５%に調整した。
（２）前記ＣＮＴ混合液を遠心分離用チューブ内に挿入した。
（３）遠心分離用チューブを遠心分離機にかけ、遠心分離（２０万G、１８時間、遠心分
離機：ベックマン社製：ローターＳＷ４１、もしくは２４万Ｇ，６時間、遠心分離機：日立工機製：ローターＰ５０ＶＴ２）を行った。その結果、遠心分離用チューブ内にいくつかの層が形成をみることができた。各々の層を丁寧に分取し、各々の金属性・半導体性ＣＮＴを分離することができた。
（４）結果を図５に示した。
上層部にある部分は吸収スペクトルから主として金属性ＣＮＴであることを確認した（純度は面積強度比から９０％以上）。下層部にある部分は吸収スペクトルから半導体性ＣＮＴが主として含まれていることを確認した（純度は面積強度比から９０％以上）。
【実施例６】
【００３８】
ＣＮＴ混合液を用いた、遠心分離機を使用した金属・半導体性ＣＮＴ分離方法
（１）単層ＣＮＴ３ｍｇを１５ml のデオキシコール酸ナトリウム１％水溶液に分散さ
せる（ブランソンソニファイアー、１０ｈ）。同分散液に対して遠心（２０万G、１時間
）をかけ、上澄み液を採取する。同上澄み液１ｍｌに１ｍｌのｉｏｄｉｘａｎｏｌ６０％界面活性剤混合溶液（ドデシル硫酸ナトリウム１％,コール酸ナトリウム１％）を加え、
ＣＮＴ混合液を作製した。
（２）前記（１）ＣＮＴ混合液を、遠心分離用チューブ内の遠心分離用混合溶液（ｉｏｄｉｘａｎｏｌ濃度は２０％から4０％の間で濃度勾配をかけられ、ドデシル硫酸ナトリ
ウム、コール酸ナトリウムの濃度がそれぞれ１．５％で調整されている）と共に遠心分離用チューブ内に挿入した。
（３）前記（２）の遠心分離用チューブを遠心分離機にかけ遠心分離を行った（２０万G、１８時間、遠心分離機：ベックマン社製：ローターＳＷ４１）。その結果、遠心分離
用チューブ内にいくつかの層が形成される。おのおのの層を丁寧に分取することで、単層ＣＮＴにおいて金属性チューブの高効率で分離できた。結果を図６に示した。（純度としては面積強度比から９０％以上で得られている。）
【実施例７】
【００３９】
金属性・半導体性ＣＮＴのアルコールによる精製
前記処理により得られた金属性・半導体性ＣＮＴを分離した分散液１５mlに１５mlのメタノールを室温で添加攪拌した。液中にＣＮＴがバンドル形成する状況が目視で確認できた（図７）。バンドルを形成した液を吸引濾過（メンブレンフィルター、空孔サイズ：１ｕｍ）し、再度メタノール中に取り出して、超音波をかけて分散を行った。この操作を３回繰り返した結果、紙状ＣＮＴを取り出すことができた。
【実施例８】
【００４０】
二層ＣＮＴおける金属性・半導体性二層ＣＮＴの分離精製
（１）二層ＣＮＴ３ｍｇを１５ｍｌのデオキシコール酸ナトリウム１％水溶液に分散させた（ブランソンソニファイアー、１０ｈ）。得られた分散液を遠心分離機（２０万G、
１時間）にかけ、上澄み液を採取した。上澄み液０．７ｍｌに１．３ｍｌのｉｏｄｉｘａｎｏｌ  ６０％界面活性剤混合溶液（ドデシル硫酸ナトリウム３．６％,コール酸ナトリ
ウム０．９％）を加え、二層ＣＮＴ混合液を作製した。
（２）前記（１）の二層ＣＮＴ混合液を遠心分離用チューブ内の遠心分離用混合溶液（ｉｏｄｉｘａｎｏｌ濃度２０％〜３０％で濃度勾配をかけられ、ドデシル硫酸ナトリウム、コール酸ナトリウムの濃度はそれぞれ１．５％に調整されている）に挿入し、遠心分離機にかけ遠心分離を行った（２０万G、１８時間）。その結果、遠心分離用チューブ内に
いくつかの層が形成するのを確認した。おのおのの層を丁寧に分取することで、二層ＣＮＴにおいて金属性・半導体性ＣＮＴの分離ができた（図８）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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