(57)【要約】      （修正有）【課題】多くの種類のガスを吸着でき、且つ、任意の部位に容易に固定して用いることができる、ガス吸着材を提供する。【解決手段】複数のカーボンナノチューブからなるカーボンナノチューブ集合体、あるいはシート形状を有する基材３０上に複数のカーボンナノチューブ１０を基材面から垂直方向に並列成長させてカーボンナノチューブ集合体１００の層を形成させた吸着材であって、前記基材上のカーボンナノチューブ層は複数の層が積層するように形成させたものであってもよく、また、吸着材先端部、すなわちカーボンナノチューブ集合体先端部、がガラス面に対して示すせん断接着力が１０Ｎ／ｃｍ２以上である、ガス吸着材。【選択図】図１
2014200769.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスを吸着する吸着材であって、
複数のカーボンナノチューブを備えるカーボンナノチューブ集合体を有し、
室温におけるガラス面に対するせん断接着力が１０Ｎ／ｃｍ２以上である、
吸着材。
【請求項２】
前記カーボンナノチューブが複数層を有し、該カーボンナノチューブの層数分布の分布幅が１０層以上であり、該層数分布の最頻値の相対頻度が２５％以下である、請求項１に記載の吸着材。
【請求項３】
前記カーボンナノチューブが複数層を有し、該カーボンナノチューブの層数分布の最頻値が層数１０層以下に存在し、該最頻値の相対頻度が３０％以上である、請求項１に記載の吸着材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸着材に関する。詳細には、ガスを吸着する吸着材であって、接着力を有し、例えば、分析用途などにおいて、ガスを吸着できるとともに、任意の部位に容易に固定できる、吸着材に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスの吸着材としては、従来、主として、シリカ系吸着材やアルミナ系吸着材などの極性吸着材と、活性炭などの非極性吸着材が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
しかし、従来の吸着材は、いずれも、粉末状あるいは固体状であり、チューブなどの容器内部に充填した状態での使用に限定される。すなわち、従来の吸着材は、任意の部位に容易に固定して用いることは困難であるという問題がある。
【０００４】
また、従来の吸着材においては、吸着できるガスの種類が吸着材の種類によって大きく異なるため、吸着したいガスに応じて吸着材を適切に選定する必要や、場合によっては、２種以上の吸着材を組み合わせて用いる必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−２６６６４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、多くの種類のガスを吸着でき、且つ、任意の部位に容易に固定して用いることができる、ガスを吸着する吸着材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の吸着材は、
ガスを吸着する吸着材であって、
複数のカーボンナノチューブを備えるカーボンナノチューブ集合体を有し、
室温におけるガラス面に対するせん断接着力が１０Ｎ／ｃｍ２以上である。
【０００８】
好ましい実施形態においては、上記カーボンナノチューブが複数層を有し、該カーボンナノチューブの層数分布の分布幅が１０層以上であり、該層数分布の最頻値の相対頻度が２５％以下である。
【０００９】
好ましい実施形態においては、上記カーボンナノチューブが複数層を有し、該カーボンナノチューブの層数分布の最頻値が層数１０層以下に存在し、該最頻値の相対頻度が３０％以上である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、多くの種類のガスを吸着でき、且つ、任意の部位に容易に固定して用いることができる、ガスを吸着する吸着材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の好ましい実施形態における吸着材の一例の概略断面図である。
【図２】カーボンナノチューブ集合体の製造装置の概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
≪吸着材≫
本発明の吸着材は、複数のカーボンナノチューブを備えるカーボンナノチューブ集合体を有する。本発明の吸着材は、複数のカーボンナノチューブを備えるカーボンナノチューブ集合体を、好ましくは、少なくとも先端部分に有する。本発明の吸着材は、このようなカーボンナノチューブ集合体を有することにより、多くの種類のガスを吸着でき、且つ、任意の部位に容易に固定して用いることができる。
【００１３】
本発明の吸着材の大きさや形状は、使用環境や使用目的に応じて適宜選択し得る。
【００１４】
本発明の吸着材は、多くの種類のガスを吸着できる。好ましくは、炭素数４以上の非極性ガスであり、例えば、ブタン、２−ブテン、ペンタン、ブタナール、ヘキサン、シクロヘキサンなどが挙げられる。
【００１５】
本発明の吸着材は、多くの種類のガスを高効率で吸着し得る。具体的には、特定の種類のガスについて、（吸収されたガスの量／吸着材に接触させたガスの全量）×１００で表される吸着割合（重量基準）として、好ましくは５０％以上であり、より好ましくは６０％以上であり、さらに好ましくは７０％以上であり、特に好ましくは８０％以上であり、最も好ましくは９０％以上である。
【００１６】
本発明の吸着材は、例えば、複数のカーボンナノチューブを備えるカーボンナノチューブ集合体のみからなる構成であっても良いし、複数のカーボンナノチューブを備えるカーボンナノチューブ集合体がシート状基材上に設けられている構成（シート形状微粒子分離部材）であっても良い。
【００１７】
シート状基材は、シート形状をした基材を意味し、例えば、基材、基板、フィルムなどに言い換えることができる場合もある。
【００１８】
図１は、本発明の好ましい実施形態における吸着材の一例の概略断面図である。図１において、本発明の吸着材１０００は、基材３０と、複数のカーボンナノチューブ１０を備えるカーボンナノチューブ集合体１００を有する。図１において、複数のカーボンナノチューブ１０の片端１０ａは、基材３０に固定されている。図１に示すように、複数のカーボンナノチューブ１０は、好ましくは、基材３０に対して略垂直方向（図１では長さＬの方向）に配向している。ここで、「略垂直方向」とは、基材３０の面に対する角度が、好ましくは９０°±２０°の範囲内であり、より好ましくは９０°±１５°の範囲内であり、さらに好ましくは９０°±１０°の範囲内であり、特に好ましくは９０°±５°の範囲内である。なお、本図示例とは異なり、吸着材は、複数のカーボンナノチューブ１０を備えるカーボンナノチューブ集合体１００のみからなっていても良い。すなわち、シート形状微粒子分離部材は基材３０を備えていなくても良い。この場合、複数のカーボンナノチューブ１０は、互いに、例えば、ファンデルワールス力によって集合体として存在し得る。
【００１９】
本発明の吸着材が有するカーボンナノチューブの長さＬは、好ましくは１μｍ〜５０００μｍであり、より好ましくは１０μｍ〜３０００μｍであり、さらに好ましくは１００μｍ〜２０００μｍであり、特に好ましくは３００μｍ〜１５００μｍであり、最も好ましくは５００μｍ〜１０００μｍである。カーボンナノチューブ１０の長さＬが上記範囲内に収まることにより、本発明の吸着材は、より多くの種類のガスを吸着でき、且つ、任意の部位により容易に固定して用いることができる。
【００２０】
本発明の吸着材は、室温におけるガラス面に対するせん断接着力が、好ましくは１０Ｎ／ｃｍ２以上であり、より好ましくは１０Ｎ／ｃｍ２〜２００Ｎ／ｃｍ２、さらに好ましくは１５Ｎ／ｃｍ２〜２００Ｎ／ｃｍ２、特に好ましくは２０Ｎ／ｃｍ２〜２００Ｎ／ｃｍ２、最も好ましくは２５Ｎ／ｃｍ２〜２００Ｎ／ｃｍ２である。上記せん断接着力が上記範囲内に収まることにより、本発明の吸着材は、任意の部位により容易に固定して用いることができる。
【００２１】
本発明の吸着材が有するカーボンナノチューブの直径は、好ましくは０．５ｎｍ〜１５０ｎｍであり、より好ましくは１ｎｍ〜１００ｎｍであり、さらに好ましくは２ｎｍ〜５０ｎｍであり、特に好ましくは３ｎｍ〜３０ｎｍであり、最も好ましくは５ｎｍ〜２５ｎｍである。上記カーボンナノチューブの直径が上記範囲内に収まることにより、本発明の吸着材は、より多くの種類のガスを吸着でき、且つ、任意の部位により容易に固定して用いることができる。
【００２２】
上記基材としては、目的に応じて、任意の適切な基材を採用し得る。例えば、石英ガラス、シリコン（シリコンウェハなど）、エンジニアリングプラスチック、スーパーエンジニアリングプラスチックなどが挙げられる。エンジニアリングプラスチックおよびスーパーエンジニアリングプラスチックの具体例としては、ポリイミド、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、アセチルセルロース、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリアミドなどが挙げられる。これらの基材の分子量などの諸物性は、本発明の目的を達成し得る範囲において、任意の適切な物性を採用し得る。
【００２３】
上記基材の厚みは、目的に応じて、任意の適切な値に設定され得る。上記基材は単層であっても良いし、多層体であっても良い。
【００２４】
上記基材の表面は、隣接する層との密着性，保持性などを高めるために、慣用の表面処理、例えば、クロム酸処理、オゾン暴露、火炎暴露、高圧電撃暴露、イオン化放射線処理などの化学的または物理的処理、下塗剤（例えば、上記粘着性物質）によるコーティング処理が施されていてもよい。
【００２５】
本発明の吸着材が有するカーボンナノチューブの形状としては、その横断面が任意の適切な形状を有していれば良い。例えば、その横断面が、略円形、楕円形、ｎ角形（ｎは３以上の整数）等が挙げられる。本発明の吸着材において、カーボンナノチューブの比表面積、密度は、任意の適切な値に設定され得る。
【００２６】
本発明の吸着材が、図１のように、カーボンナノチューブ集合体が基材上に設けられている構成である場合、該カーボンナノチューブ集合体を該基材に固定する方法としては、任意の適切な方法を採用し得る。このような固定方法としては、例えば、カーボンナノチューブ集合体の製造に使用した基板を基材としてそのまま用いてもよい。また、基材に接着層を設けてカーボンナノチューブ集合体に固定してもよい。さらに、基材が熱硬化性樹脂の場合は、反応前の状態で薄膜を作製し、カーボンナノチューブ集合体の一端を薄膜層に圧着させた後、硬化処理を行って固定すれば良い。また、基材が熱可塑性樹脂や金属などの場合は、溶融した状態でカーボンナノチューブ集合体の一端を圧着させた後、室温まで冷却して固定すれば良い。
【００２７】
≪カーボンナノチューブ集合体≫
本発明の吸着材が有するカーボンナノチューブ集合体は、下記のような２つの好ましい実施形態を採り得る。
【００２８】
＜第１の好ましい実施形態＞
本発明の吸着材が有するカーボンナノチューブ集合体の好ましい実施形態の１つ（以下、第１の好ましい実施形態と称することがある）は、複数のカーボンナノチューブを備え、該カーボンナノチューブが複数層を有し、該カーボンナノチューブの層数分布の分布幅が１０層以上であり、該層数分布の最頻値の相対頻度が２５％以下である。
【００２９】
上記カーボンナノチューブの層数分布の分布幅は１０層以上であり、好ましくは１０層〜３０層であり、より好ましくは１０層〜２５層であり、さらに好ましくは１０層〜２０層である。
【００３０】
上記カーボンナノチューブの層数分布の「分布幅」とは、カーボンナノチューブの層数の最大層数と最小層数との差をいう。
【００３１】
カーボンナノチューブの層数分布の分布幅が上記範囲内にあることにより、該カーボンナノチューブは優れた機械的特性、高い比表面積、優れた粘着特性を兼ね備えることができるとともに、本発明の吸着材としたときには、より多くの種類のガスを吸着でき、且つ、任意の部位により容易に固定して用いることができる。
【００３２】
上記カーボンナノチューブの層数、層数分布は、任意の適切な装置によって測定すれば良い。好ましくは、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）や透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）によって測定される。例えば、カーボンナノチューブ集合体から少なくとも１０本、好ましくは２０本以上のカーボンナノチューブを取り出してＳＥＭあるいはＴＥＭによって測定し、層数および層数分布を評価すれば良い。
【００３３】
上記カーボンナノチューブの層数の最大層数は、好ましくは５層〜３０層であり、より好ましくは１０層〜３０層であり、さらに好ましくは１５層〜３０層であり、特に好ましくは１５層〜２５層である。
【００３４】
上記カーボンナノチューブの層数の最小層数は、好ましくは１層〜１０層であり、より好ましくは１層〜５層である。
【００３５】
上記カーボンナノチューブの層数の最大層数と最小層数が上記範囲内にあることにより、該カーボンナノチューブは優れた機械的特性、高い比表面積、優れた粘着特性を兼ね備えることができるとともに、本発明の吸着材としたときには、より多くの種類のガスを吸着でき、且つ、任意の部位により容易に固定して用いることができる。
【００３６】
上記層数分布の最頻値の相対頻度は、２５％以下であり、好ましくは１％〜２５％であり、より好ましくは５％〜２５％であり、さらに好ましくは１０％〜２５％であり、特に好ましくは１５％〜２５％である。上記層数分布の最頻値の相対頻度が上記範囲内にあることにより、上記カーボンナノチューブは優れた機械的特性、高い比表面積、優れた粘着特性を兼ね備えることができるとともに、本発明の吸着材としたときには、より多くの種類のガスを吸着でき、且つ、任意の部位により容易に固定して用いることができる。
【００３７】
上記層数分布の最頻値は、好ましくは層数２層から層数１０層に存在し、さらに好ましくは層数３層から層数１０層に存在する。上記層数分布の最頻値が上記範囲内にあることにより、上記カーボンナノチューブは優れた機械的特性、高い比表面積、優れた粘着特性を兼ね備えることができるとともに、本発明の吸着材としたときには、より多くの種類のガスを吸着でき、且つ、任意の部位により容易に固定して用いることができる。
【００３８】
＜第２の好ましい実施形態＞
本発明の吸着材が有するカーボンナノチューブ集合体の好ましい実施形態の別の１つ（以下、第２の好ましい実施形態と称することがある）は、複数のカーボンナノチューブを備え、該カーボンナノチューブが複数層を有し、該カーボンナノチューブの層数分布の最頻値が層数１０層以下に存在し、該最頻値の相対頻度が３０％以上である。
【００３９】
上記カーボンナノチューブの層数分布の分布幅は、好ましくは９層以下であり、より好ましくは１層〜９層であり、さらに好ましくは２層〜８層であり、特に好ましくは３層〜８層である。
【００４０】
上記カーボンナノチューブの層数分布の「分布幅」とは、カーボンナノチューブの層数の最大層数と最小層数との差をいう。
【００４１】
カーボンナノチューブの層数分布の分布幅が上記範囲内にあることにより、該カーボンナノチューブは優れた機械的特性、高い比表面積、優れた粘着特性を兼ね備えることができるとともに、本発明の吸着材としたときには、より多くの種類のガスを吸着でき、且つ、任意の部位により容易に固定して用いることができる。
【００４２】
上記カーボンナノチューブの層数、層数分布は、任意の適切な装置によって測定すれば良い。好ましくは、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）や透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）によって測定される。例えば、カーボンナノチューブ集合体から少なくとも１０本、好ましくは２０本以上のカーボンナノチューブを取り出してＳＥＭあるいはＴＥＭによって測定し、層数および層数分布を評価すれば良い。
【００４３】
上記カーボンナノチューブの層数の最大層数は、好ましくは１層〜２０層であり、より好ましくは２層〜１５層であり、さらに好ましくは３層〜１０層である。
【００４４】
上記カーボンナノチューブの層数の最小層数は、好ましくは１層〜１０層であり、より好ましくは１層〜５層である。
【００４５】
上記カーボンナノチューブの層数の最大層数と最小層数が上記範囲内にあることにより、上記カーボンナノチューブは優れた機械的特性、高い比表面積、優れた粘着特性を兼ね備えることができるとともに、本発明の吸着材としたときには、より多くの種類のガスを吸着でき、且つ、任意の部位により容易に固定して用いることができる。
【００４６】
上記層数分布の最頻値の相対頻度は、３０％以上であり、好ましくは３０％〜１００％であり、より好ましくは３０％〜９０％であり、さらに好ましくは３０％〜８０％であり、特に好ましくは３０％〜７０％である。上記層数分布の最頻値の相対頻度が上記範囲内にあることにより、上記カーボンナノチューブは優れた機械的特性、高い比表面積、優れた粘着特性を兼ね備えることができるとともに、本発明の吸着材としたときには、より多くの種類のガスを吸着でき、且つ、任意の部位により容易に固定して用いることができる。
【００４７】
上記層数分布の最頻値は、層数１０層以下に存在し、好ましくは層数１層から層数１０層に存在し、より好ましくは層数２層から層数８層に存在し、さらに好ましくは層数２層から層数６層に存在する。本発明において、上記層数分布の最頻値が上記範囲内にあることにより、上記カーボンナノチューブは優れた機械的特性、高い比表面積、優れた粘着特性を兼ね備えることができるとともに、本発明の吸着材としたときには、より多くの種類のガスを吸着でき、且つ、任意の部位により容易に固定して用いることができる。
【００４８】
≪カーボンナノチューブ集合体の製造方法≫
本発明の吸着材が有するカーボンナノチューブ集合体の製造方法としては、任意の適切な方法を採用し得る。
【００４９】
本発明の吸着材が有するカーボンナノチューブ集合体の製造方法としては、例えば、平滑な基板の上に触媒層を構成し、熱、プラズマなどにより触媒を活性化させた状態で炭素源を充填し、カーボンナノチューブを成長させる、化学気相成長法（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：ＣＶＤ法）によって、基板からほぼ垂直に配向したカーボンナノチューブ集合体を製造する方法が挙げられる。この場合、例えば、基板を取り除けば、長さ方向に配向しているカーボンナノチューブ集合体が得られる。
【００５０】
上記基板としては、任意の適切な基板を採用し得る。例えば、平滑性を有し、カーボンナノチューブの製造に耐え得る高温耐熱性を有する材料が挙げられる。このような材料としては、例えば、石英ガラス、シリコン（シリコンウェハなど）、アルミニウムなどの金属板などが挙げられる。上記基板は、そのまま、本発明の微粒子分離部材が含み得る軸状基材や基材として用いることができる。
【００５１】
本発明の吸着材が有するカーボンナノチューブ集合体を製造するための装置としては、任意の適切な装置を採用し得る。例えば、熱ＣＶＤ装置としては、図２に示すような、筒型の反応容器を抵抗加熱式の電気管状炉で囲んで構成されたホットウォール型などが挙げられる。その場合、反応容器としては、例えば、耐熱性の石英管などが好ましく用いられる。
【００５２】
本発明の吸着材が有するカーボンナノチューブ集合体の製造に用い得る触媒（触媒層の材料）としては、任意の適切な触媒を用い得る。例えば、鉄、コバルト、ニッケル、金、白金、銀、銅などの金属触媒が挙げられる。
【００５３】
本発明の吸着材が有するカーボンナノチューブ集合体を製造する際、必要に応じて、基板と触媒層の中間にアルミナ／親水性膜を設けても良い。
【００５４】
アルミナ／親水性膜の作製方法としては、任意の適切な方法を採用し得る。例えば、基板の上にＳｉＯ２膜を作製し、Ａｌを蒸着後、４５０℃まで昇温して酸化させることにより得られる。このような作製方法によれば、Ａｌ２Ｏ３が親水性のＳｉＯ２膜と相互作用し、Ａｌ２Ｏ３を直接蒸着したものよりも粒子径の異なるＡｌ２Ｏ３面が形成される。基板の上に、親水性膜を作製することを行わずに、Ａｌを蒸着後に４５０℃まで昇温して酸化させても、粒子径の異なるＡｌ２Ｏ３面が形成され難いおそれがある。また、基板の上に、親水性膜を作製し、Ａｌ２Ｏ３を直接蒸着しても、粒子径の異なるＡｌ２Ｏ３面が形成され難いおそれがある。
【００５５】
本発明の吸着材が有し得るカーボンナノチューブ集合体の製造に用い得る触媒層の厚みは、微粒子を形成させるため、好ましくは０．０１ｎｍ〜２０ｎｍであり、より好ましくは０．１ｎｍ〜１０ｎｍである。本発明の吸着材が有し得るカーボンナノチューブ集合体の製造に用い得る触媒層の厚みが上記範囲内にあることによって、上記カーボンナノチューブ集合体は優れた機械的特性、高い比表面積、優れた粘着特性を兼ね備えることができるとともに、本発明の吸着材としたときには、より多くの種類のガスを吸着でき、且つ、任意の部位により容易に固定して用いることができる。
【００５６】
触媒層の形成方法は、任意の適切な方法を採用し得る。例えば、金属触媒をＥＢ（電子ビーム）、スパッタなどにより蒸着する方法、金属触媒微粒子の懸濁液を基板上に塗布する方法などが挙げられる。
【００５７】
触媒層は、その形成後に、フォトリソグラフィ加工によって、任意の適切な直径のパターンに加工しても良い。このようなフォトリソグラフィ加工により、最終的に、所望の直径を有するカーボンナノチューブ集合体を製造することができる。
【００５８】
本発明の吸着材が有し得るカーボンナノチューブ集合体の製造に用い得る炭素源としては、任意の適切な炭素源を用い得る。例えば、メタン、エチレン、アセチレン、ベンゼンなどの炭化水素；メタノール、エタノールなどのアルコール；などが挙げられる。
【００５９】
本発明の吸着材が有し得るカーボンナノチューブ集合体の製造における製造温度としては、任意の適切な温度を採用し得る。たとえば、本発明の効果を十分に発現し得る触媒粒子を形成させるため、好ましくは４００℃〜１０００℃であり、より好ましくは５００℃〜９００℃であり、さらに好ましくは６００℃〜８００℃である。
【実施例】
【００６０】
以下、本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、各種評価や測定は、以下の方法により行った。また、特記しない限り、％は重量％を意味する。
【００６１】
＜カーボンナノチューブ集合体の長さおよび直径の測定＞
カーボンナノチューブ集合体の長さおよび直径は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）によって測定した。
【００６２】
＜カーボンナノチューブ集合体におけるカーボンナノチューブの層数・層数分布の評価＞
カーボンナノチューブ集合体におけるカーボンナノチューブの層数および層数分布は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）および／または透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）によって測定した。得られたカーボンナノチューブ集合体の中から少なくとも１０本以上、好ましくは２０本以上のカーボンナノチューブをＳＥＭおよび／またはＴＥＭにより観察し、各カーボンナノチューブの層数を調べ、層数分布を作成した。
【００６３】
＜せん断接着力の測定＞
ガラス（ＭＡＴＳＵＮＡＭＩ  スライドガラス２７ｍｍ×５６ｍｍ）に、１ｃｍ２単位面積に切り出した吸着材の先端（実施例で得られる吸着材については、カーボンナノチューブの先端）が接触するように載置し、５ｋｇのローラーを一往復させて飛行時間型二次イオン質量分析装置用試料固定部材の先端をガラスに圧着した。その後、３０分間放置した。引張り試験機（Ｉｎｓｔｒｏ  Ｔｅｎｓｉｌ  Ｔｅｓｔｅｒ）で引張速度５０ｍｍ／ｍｉｎにて、室温（２５℃）にてせん断試験を行い、得られたピークをせん断接着力とした。
【００６４】
＜ガス吸着の評価＞
２０ｍｌのガラス製ボトルに流動パラフィン（和光純薬工業製、１級）１ｇを入れて密封し、２００℃で１時間加熱した後、ボトル内の気相部分の３００μｌを、ガラスチューブ（内径２ｍｍ）内に固定または静置した吸着材に吸着させた。ここで用いた吸着材は下記のいずれかである。
・実施例で得られた本発明の吸着材：０．１５ｍｇ
・ＧＣ用ポリマー型充填剤（ジーエルサイエンス製、ＴｅｎａｘＴＡ、６０／８０ｍｅｓｈ）：１．２ｍｇ
・ＧＣ用ポリマー型充填剤（ジーエルサイエンス製、ＴｅｎａｘＧＲ、６０／８０ｍｅｓｈ）：１．２ｍｇ
・カーボンナノチューブ粉末（ナノシル社製、ｓｈｏｒｔＤＷＮＴ）：０．１５ｍｇ
その後、３００℃で１０分間加熱抽出し、発生したガスを、マイクロジェット・クライオトラップを用いて液体窒素でＧＣカラムの一部に凝縮捕集した後、ＧＣ／ＭＳ測定を行った。
【００６５】
＜ＧＣ／ＭＳの詳細＞
（１）分析装置
ＤＳＰ：ＰＹ−２０２０ｉＤ（フォロンティアラボ製）
ＧＣ：Ａｇｉｌｅｎｔ６８９０（Ａｇｉｌｅｎｔ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ製）
ＭＳＤ：Ａｇｉｌｅｎｔ５９７３Ｎ（Ａｇｉｌｅｎｔ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ製）
（２）測定条件
ＤＳＰ：ダブルショットパイロライザー
試料カップ：エコカップＬＦ
加熱温度：３００℃×１０分間
インターフェース温度：Ａｕｔｏモード（加熱炉温度＋１００℃（上限３００℃））
加熱雰囲気：Ｈｅ
（３）ＧＣ／ＭＳ条件
カラム：ＵＬＴＲＡ  ＡＬＬＯＹ＋５（０．２５μｍ、０．２５ｍｍφ×３０ｍ、フロンティアラボ製）
カラム温度：４０℃（３分間ホールド）から１５℃／分で昇温して３００℃で１０分間ホールド
キャリアーガス：Ｈｅ（１ｍｌ／分、コンスタントモード）
注入口：スプリットモード（スプリット比＝１０：１、トータル流量＝１３ｍｌ／分、温度＝３００℃）
イオン化法：ＦＩ
イオン電圧：７０ｅＶ
インターフェース温度：３００℃
イオン源温度：２３０℃
検出器温度：１５０℃
測定質量範囲：ｍ／ｚ＝１０〜８００
ＴＩＣ質量範囲：２９〜８００
【００６６】
＜特定のガスの吸着割合＞
（吸収されたガスの量／吸着材に接触させたガスの全量）×１００（重量基準）で算出される値を、特定のガスの吸着割合（％）とした。
【００６７】
＜全ガスの吸着割合＞
（吸収された全ガスの量／吸着材に接触させた全ガスの全量）×１００（重量基準）で算出される値を、全ガスの吸着割合（％）とした。
【００６８】
［実施例１］
基板としてのシリコンウェハ（シリコンテクノロジー製）上に、スパッタ装置（ＵＬＶＡＣ製、ＲＦＳ−２００）により、Ａｌ薄膜（厚み１０ｎｍ）を形成した。このＡｌ薄膜上に、さらにスパッタ装置（ＵＬＶＡＣ製、ＲＦＳ−２００）にてＦｅ薄膜（厚み０．３５ｎｍ）を蒸着した。
その後、この基板を３０ｍｍφの石英管内に載置し、水分６００ｐｐｍに保ったヘリウム／水素（９０／５０ｓｃｃｍ）混合ガスを石英管内に３０分間流して、管内を置換した。その後、電気管状炉を用いて管内を７６５℃まで昇温させ、７６５℃にて安定させた。７６５℃にて温度を保持したまま、ヘリウム／水素／エチレン（８５／５０／５ｓｃｃｍ、水分率６００ｐｐｍ）混合ガスを管内に充填させ、５分間放置してカーボンナノチューブを基板上に成長させ、カーボンナノチューブが長さ方向に配向しているカーボンナノチューブ集合体（１）を得た。
カーボンナノチューブ集合体（１）が備えるカーボンナノチューブの長さは１００μｍであった。
カーボンナノチューブ集合体（１）が備えるカーボンナノチューブの層数分布において、最頻値は１層に存在し、相対頻度は６１％であった。
得られたカーボンナノチューブ集合体（１）を吸着材（１）とし、これを用いて、各種評価を行った。
評価結果を表１に示す。
【００６９】
［実施例２］
基板としてのシリコンウェハ（シリコンテクノロジー製）上に、スパッタ装置（ＵＬＶＡＣ製、ＲＦＳ−２００）により、Ａｌ２Ｏ３薄膜（厚み１０ｎｍ）を形成した。このＡｌ２Ｏ３薄膜上に、さらにスパッタ装置（ＵＬＶＡＣ製、ＲＦＳ−２００）にてＦｅ薄膜（厚み１ｎｍ）を蒸着した。
その後、この基板を３０ｍｍφの石英管内に載置し、水分６００ｐｐｍに保ったヘリウム／水素（９０／５０ｓｃｃｍ）混合ガスを石英管内に３０分間流して、管内を置換した。その後、電気管状炉を用いて管内を７６５℃まで昇温させ、７６５℃にて安定させた。７６５℃にて温度を保持したまま、ヘリウム／水素／エチレン（８５／５０／５ｓｃｃｍ、水分率６００ｐｐｍ）混合ガスを管内に充填させ、２５分間放置してカーボンナノチューブを基板上に成長させ、カーボンナノチューブが長さ方向に配向しているカーボンナノチューブ集合体（２）を得た。
カーボンナノチューブ集合体（２）が備えるカーボンナノチューブの長さは５００μｍであった。
カーボンナノチューブ集合体（２）が備えるカーボンナノチューブの層数分布において、最頻値は２層に存在し、相対頻度は７５％であった。
得られたカーボンナノチューブ集合体（２）を吸着材（２）とし、これを用いて、各種評価を行った。
評価結果を表１に示す。
【００７０】
［実施例３］
基板としてのシリコンウェハ（シリコンテクノロジー製）上に、スパッタ装置（ＵＬＶＡＣ製、ＲＦＳ−２００）により、Ａｌ２Ｏ３薄膜（厚み１０ｎｍ）を形成した。このＡｌ２Ｏ３薄膜上に、さらにスパッタ装置（ＵＬＶＡＣ製、ＲＦＳ−２００）にてＦｅ薄膜（厚み２．０ｎｍ）を蒸着した。
その後、この基板を３０ｍｍφの石英管内に載置し、水分６００ｐｐｍに保ったヘリウム／水素（９０／５０ｓｃｃｍ）混合ガスを石英管内に３０分間流して、管内を置換した。その後、電気管状炉を用いて管内を７６５℃まで昇温させ、７６５℃にて安定させた。７６５℃にて温度を保持したまま、ヘリウム／水素／エチレン（８５／５０／５ｓｃｃｍ、水分率６００ｐｐｍ）混合ガスを管内に充填させ、２５分間放置してカーボンナノチューブを基板上に成長させ、カーボンナノチューブが長さ方向に配向しているカーボンナノチューブ集合体（３）を得た。
カーボンナノチューブ集合体（３）が備えるカーボンナノチューブの長さは７００μｍであった。
カーボンナノチューブ集合体（３）が備えるカーボンナノチューブの層数分布において、最頻値は３層に存在し、相対頻度は７２％であった。
得られたカーボンナノチューブ集合体（３）を吸着材（３）とし、これを用いて、各種評価を行った。
評価結果を表１に示す。
【００７１】
［実施例４］
シリコン基板（ＫＳＴ製、熱酸化膜付ウェハ、厚み１０００μｍ）上に、真空蒸着装置（ＪＥＯＬ製、ＪＥＥ−４Ｘ  Ｖａｃｕｕｍ  Ｅｖａｐｏｒａｔｏｒ）により、Ａｌ薄膜（厚み１０ｎｍ）を形成した後、４５０℃で１時間酸化処理を施した。このようにして、シリコン基板上にＡｌ２Ｏ３膜を形成した。このＡｌ２Ｏ３膜上に、さらにスパッタ装置（ＵＬＶＡＣ製、ＲＦＳ−２００）にてＦｅ薄膜（厚み２ｎｍ）を蒸着させて触媒層を形成した。
次に、得られた触媒層付シリコン基板をカットして、３０ｍｍφの石英管内に載置し、水分３５０ｐｐｍに保ったヘリウム／水素（１２０／８０ｓｃｃｍ）混合ガスを石英管内に３０分間流して、管内を置換した。その後、電気管状炉を用いて管内を７６５℃まで３５分間で段階的に昇温させ、７６５℃にて安定させた。７６５℃にて温度を保持したまま、ヘリウム／水素／エチレン（１０５／８０／１５ｓｃｃｍ、水分率３５０ｐｐｍ）混合ガスを管内に充填させ、１５分間放置してカーボンナノチューブを基板上に成長させ、カーボンナノチューブが長さ方向に配向しているカーボンナノチューブ集合体（４）を得た。
カーボンナノチューブ集合体（４）が備えるカーボンナノチューブの長さは３００μｍであった。
カーボンナノチューブ集合体（４）が備えるカーボンナノチューブの層数分布において、層数分布の分布幅は１７層（４層〜２０層）であり、最頻値は４層と８層に存在し、相対頻度はそれぞれ２０％と２０％であった。
得られたカーボンナノチューブ集合体（４）を吸着材（４）とし、これを用いて、各種評価を行った。
評価結果を表１に示す。
【００７２】
［比較例１］
ＧＣ用ポリマー型充填剤（ジーエルサイエンス製、ＴｅｎａｘＴＡ、６０／８０ｍｅｓｈ）を吸着材（Ｃ１）とし、これを用いて、各種評価を行った。
評価結果を表１に示す。
【００７３】
［比較例２］
ＧＣ用ポリマー型充填剤（ジーエルサイエンス製、ＴｅｎａｘＧＲ、６０／８０ｍｅｓｈ）を吸着材（Ｃ２）とし、これを用いて、各種評価を行った。
評価結果を表１に示す。
【００７４】
［比較例３］
カーボンナノチューブ粉末（ナノシル社製、ｓｈｏｒｔＤＷＮＴ）を吸着材（Ｃ３）とし、これを用いて、各種評価を行った。
評価結果を表１に示す。
【００７５】
【表１】
2014200769.tif 000003
【００７６】
表１に示すように、本発明の吸着材によれば、多くの種類のガスを吸着でき、且つ、任意の部位に容易に固定して用いることができる、ガスを吸着する吸着材を提供することができる。特に、表１に示すように、炭素数４以上の非極性ガスを、少なくとも６０％以上の吸着割合という高効率で吸着し得る。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明の吸着材は、多くの種類のガスを吸着でき、且つ、任意の部位に容易に固定して用いることができるので、例えば、分析用途などに好適に利用することができる。
【符号の説明】
【００７８】
１０００  吸着材
１００    カーボンナノチューブ集合体
１０      カーボンナノチューブ
１０ａ    カーボンナノチューブの片端
３０      基材
【図１】
2014200769.tif 000004
【図２】
2014200769.tif 000005