(57)【要約】本発明のナノカーボン分離装置（１００）は、ナノカーボンの分散液（３０）を収容する分離槽（１１）と、分離槽（１１）内の上部に設けられた第１の電極（１２）と、分離槽（１１）内の下部に設けられた第２の電極（１３）と、ナノカーボンの分散液（３０）の物理的状態または化学的状態を評価する評価手段（１５）と、前記の物理的状態または化学的状態に基づいて、ナノカーボンの分散液（３０）を分別する分別手段と、を備える。
2019082340.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ナノカーボンを含む分散液を収容する分離槽と、
前記分離槽内の上部に設けられた第１の電極と、
前記分離槽内の下部に設けられた第２の電極と、
前記分散液の物理的状態または化学的状態を評価する評価手段と、
前記物理的状態または前記化学的状態に基づいて、前記分散液を分別する分別手段と、を備えることを特徴とするナノカーボン分離装置。
【請求項２】
前記評価手段が、前記分離槽と前記分別手段の間に設けられたことを特徴とする請求項１に記載のナノカーボン分離装置。
【請求項３】
前記評価手段が、前記分離槽に設けられたことを特徴とする請求項１に記載のナノカーボン分離装置。
【請求項４】
前記評価手段が、前記分離槽にさらに設けられたことを特徴とする請求項２に記載のナノカーボン分離装置。
【請求項５】
前記評価手段が、前記分離槽と前記分別手段の間において、前記分離槽と前記分別手段を接続している流路を介して２つ設けられたことを特徴とする請求項１に記載のナノカーボン分離装置。
【請求項６】
前記評価手段は、前記分散液の電位を測定する手段、前記分散液のｐＨを測定する手段、前記分散液の吸光度を測定する手段、前記分散液の発光スペクトルを測定する手段、前記分散液の屈折率を測定する手段および前記分散液の導電率を測定する手段からなる群から選択される少なくとも１つであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のナノカーボン分離装置。
【請求項７】
分離槽にナノカーボンを含む分散液を注入する工程と、
前記分離槽内の上部に設けられた第１の電極と前記分離槽内の下部に設けられた第２の電極との間に直流電圧を印加して、前記分散液に含まれる金属型ナノカーボンを前記第１の電極側に移動させるとともに、前記分散液に含まれる半導体型ナノカーボンを前記第２の電極側に移動させて、前記金属型ナノカーボンと前記半導体型ナノカーボンを分離する工程と、
前記分散液の物理的状態または化学的状態を評価する工程と、
前記物理的状態または化学的状態に基づいて、前記分散液を分別する工程と、を有することを特徴とするナノカーボンの分離方法。
【請求項８】
前記分散液の物理的状態または化学的状態を評価する工程を、前記金属型ナノカーボンと前記半導体型ナノカーボンを分離する工程と、前記分散液を分別する工程との間に行うことを特徴とする請求項７に記載のナノカーボンの分離方法。
【請求項９】
前記分散液の物理的状態または化学的状態を評価する工程を、前記金属型ナノカーボンと前記半導体型ナノカーボンを分離する工程中に行うことを特徴とする請求項７に記載のナノカーボンの分離方法。
【請求項１０】
前記分散液の物理的状態または化学的状態を評価する工程を、前記分離槽と前記分散液を分別する分別手段を接続している流路の前後で行うことを特徴とする請求項７に記載のナノカーボンの分離方法。
【請求項１１】
前記分散液の物理的状態または化学的状態を評価する工程において、前記分散液の物理的状態または化学的状態を、前記分散液の電位、前記分散液のｐＨ、前記分散液の吸光度、前記分散液の発光スペクトル、前記分散液の屈折率および前記分散液の導電率からなる群から選択される少なくとも１つにより評価することを特徴とする請求項７〜１０のいずれか１項に記載のナノカーボンの分離方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ナノカーボン分離装置およびナノカーボンの分離方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ナノメートル領域のサイズを有する炭素材料（以下、「ナノカーボン」という。）は、その機械的特性、電気的特性、化学的特性等から様々な分野への適用が期待されている。
ナノカーボンでは、製造の段階で性質の異なるナノカーボンが同時に生成され、混合物となる場合がある。電気的特性の異なるナノカーボンが混合した状態で、そのナノカーボンを電子材料として用いた場合、特性の低下等の問題が生じる可能性がある。そこで、生成されたナノカーボン混合物から、所望の性質を持つナノカーボンを分離することが必要である。【０００３】
ナノカーボン混合物を分離するために、特許文献１には、異なる複数の電荷を持つナノカーボンミセル群に分散した、ナノカーボン材料の分散溶液と、該ナノカーボン材料と異なる比重を持つ保持溶液とを、電気泳動槽内に所定の方向に積層して導入配置する工程と、該積層して導入配置した分散溶液と保持溶液に、直列方向に電圧を印加することにより、該ナノカーボンミセル群を２以上のナノカーボンミセル群に分離する工程と、を含むナノカーボン材料分離方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１０／１５０８０８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に記載の分離方法の回収操作に課題があった。
すなわち、特許文献１に記載の分離方法では、分離状態が諸条件によって変動することがあり、分離されたナノカーボンを安定した品質で分別することが困難であった。【０００６】
本発明は、性質の異なるナノカーボンの分離において、分離されたナノカーボンを安定した品質で分別しやすい、ナノカーボン分離装置およびナノカーボンの分離方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のナノカーボン分離装置は、ナノカーボンを含む分散液を収容する分離槽と、前記分離槽内の上部に設けられた第１の電極と、前記分離槽内の下部に設けられた第２の電極と、前記分散液の物理的状態または化学的状態を評価する評価手段と、前記物理的状態または化学的状態に基づいて、前記分散液を分別する分別手段と、を備える。【０００８】
本発明のナノカーボンの分離方法は、分離槽にナノカーボンを含む分散液を注入する工程と、前記分離槽内の上部に設けられた第１の電極と前記分離槽内の下部に設けられた第２の電極との間に直流電圧を印加して、前記分散液に含まれる金属型ナノカーボンを前記第１の電極側に移動させるとともに、前記分散液に含まれる半導体型ナノカーボンを前記第２の電極側に移動させて、前記金属型ナノカーボンと前記半導体型ナノカーボンを分離する工程と、前記分散液の物理的状態または化学的状態を評価する工程と、前記物理的状態または化学的状態に基づいて、前記分散液を分別する工程と、を有する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、性質の異なるナノカーボンの分離において、分離されたナノカーボンを安定した品質で分別することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施形態のナノカーボン分離装置を示す模式図である。
【図２】第１の実施形態のナノカーボンの分離方法を示すフローチャートである。
【図３】第１の実施形態のナノカーボンナノカーボンの分離方法を示す模式図である。
【図４】第２の実施形態のナノカーボン分離装置を示す模式図である。
【図５】第２の実施形態のナノカーボンナノカーボンの分離方法を示す模式図である。
【図６】第２の実施形態のナノカーボンの分離方法を示すフローチャートである。
【図７】第３の実施形態のナノカーボン分離装置を示す模式図である。
【図８】第３の実施形態のナノカーボンナノカーボンの分離方法を示す模式図である。
【図９】第３の実施形態のナノカーボンの分離方法を示すフローチャートである。
【図１０】第４の実施形態のナノカーボン分離装置を示す模式図である。
【図１１】第４の実施形態のナノカーボンの分離方法を示すフローチャートである。
【図１２】第４の実施形態のナノカーボンナノカーボンの分離方法を示す模式図である。
【図１３】実施例１における単層カーボンナノチューブ分散液のｐＨの測定結果を示す図である。
【図１４】実施例２における単層カーボンナノチューブ分散液の吸光度の評価結果を示す図である。
【図１５】実施例３にて、単層カーボンナノチューブ分散液を含む分離槽内における電位の測定結果を示す図である。
【図１６】実施例４におけるナノカーボン分離装置を示す模式図である。
【図１７】実施例４における単層カーボンナノチューブ分散液のｐＨの測定結果を示す図である。
【図１８】実施例５におけるナノカーボン分離装置を示す模式図である。
【図１９】実施例５における単層カーボンナノチューブ分散液の吸光度の評価結果を示す図である。
【図２０】実施例６における電圧印加直後の分離槽内の単層カーボンナノチューブ分散液の電位の測定結果を示す図である。
【図２１】実施例６における電圧印加開始後６時間の分離槽内の単層カーボンナノチューブ分散液の電位の測定結果を示す図である。
【図２２】実施例６における電圧印加後１００時間の分離槽内の単層カーボンナノチューブ分散液の電位の測定結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明のナノカーボン分離装置およびナノカーボンの分離方法の実施の形態について説明する。
なお、本実施の形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。
【００１２】
［第１の実施形態］ 
（ナノカーボン分離装置）
図１は、本実施形態のナノカーボン分離装置を示す模式図である。
本実施形態のナノカーボン分離装置１００は、ナノカーボンを含む分散液（以下、「ナノカーボンの分散液」と言う。）３０を収容する分離槽（電気泳動槽）１１と、分離槽１１内の上部に設けられた第１の電極１２と、分離槽１１内の下部に設けられた第２の電極１３と、分離槽１１から溶液を回収する回収口１１Ａと、回収口１１Ａと流路２３を接続するように取り付けられたナノカーボンの分散液３０の物理的・化学的性質を評価する評価手段１５と、流路２３の終端部に取り付けられた、評価手段１５で評価したナノカーボンの分散液３０の物理的状態または化学的状態に基づいて、ナノカーボンの分散液３０を分別する分別手段１６と、を備える。また、本実施形態のナノカーボン分離装置１０は、第１の電極１２と第２の電極１３との間に直流電圧を印加する直流電源１７を備える。直流電源１７は、ケーブル１８を介して第１の電極１２に電気的に接続され、ケーブル１９を介して第２の電極１３に電気的に接続されている。
【００１３】
本実施形態において、ナノカーボンの分散液３０を分別するとは、例えば、金属型ナノカーボンを相対的に多く含む分散液３０と、半導体型ナノカーボンを相対的に多く含むナノカーボンの分散液３０とを、区別して、回収(分取)することである。
【００１４】
(分離槽構造)
分離槽１１は、分離対象であるナノカーボンの分散液３０を収容し、電気泳動法により、収容したナノカーボンの分散液３０に分散した、ナノカーボンの分離を行うためのものである。分離槽１１は、ナノカーボンの分散液３０を収容できるものであれば、その形状や大きさは特に限定されない。
【００１５】
分離槽１１の材質は、ナノカーボンの分散液３０に対して安定であり、かつ絶縁性の材質であれば特に限定されない。分離槽１１の材質としては、例えば、ガラス、石英、アクリル樹脂等が挙げられる。
【００１６】
分離槽１１は、下端に、分離槽１１の外底面１１ｂに連通する回収口１１Ａを有する。回収口１１Ａは、評価手段１５に接続される。また、回収口１１Ａは、すり合わせを有する回転式のコック等の密閉構造（図示略）を備える。
【００１７】
分離槽１１には、第１の電極１２および第２の電極１３が存在する。第１の電極１２は、分離槽１１の上部へナノカーボンの分散液３０に浸漬するか、もしくは、接するように配置される。第２の電極１３は、分離槽１１の下部へ、ナノカーボンの分散液３０に浸漬するか、もしくは、接するように配置される。
【００１８】
第１の電極１２および第２の電極１３の素材は、電気泳動法に用いることができ、ナノカーボンの分散液３０に対して安定なものであれば特に限定されない。第１の電極１２および第２の電極１３としては、例えば、白金電極等が挙げられる。
【００１９】
第１の電極１２および第２の電極１３の構造は、特に限定されず、分離槽１１内において、分離槽１１内に収容されるナノカーボンの分散液３０の量（体積）等に応じて適宜選択される。第１の電極１２および第２の電極１３の構造としては、例えば、分離槽１１の平面視において、円環上、円板上、棒状等が挙げられる。また、第１の電極１２および第２の電極１３の構造としては、多数の微細孔が均質に設けられた多孔板状が挙げられる。
【００２０】
（評価手段）
回収口１１Ａと流路２３に接続するようにナノカーボンの分散液３０の物理的状態または化学的状態を評価する評価手段１５が取り付けられている。
評価手段１５は回収口１１Ａから回収されるナノカーボンの分散液３０の物理的状態または化学的状態を評価する。評価手段１５は、１つ以上の物理的状態または化学的状態を評価する。本実施形態における評価手段１５は、回収されるナノカーボンの分散液３０のｐＨを測定する。
【００２１】
本実施形態における評価手段１５では、回収口１１Ａにおけるナノカーボンの分散液３０のｐＨを測定する。なお、評価手段１５は、回収口１１Ａにおけるナノカーボンの分散液３０の物理的状態または化学的状態を測定するものであれば、評価手段１５はナノカーボンの分散液３０のｐＨを測定する手段に限定されない。評価手段１５としては、例えば、ナノカーボンの分散液３０の吸光度を測定する手段、ナノカーボンの分散液３０の発光スペクトルを測定する手段、ナノカーボンの分散液３０の屈折率を測定する手段、ナノカーボンの分散液３０の導電率を測定する手段であっても良い。
【００２２】
評価手段１５は、ケーブル２４を介して分別手段１６と電気的に接続されている。評価手段１５は、測定結果を、電気信号へと変換して、分別手段１６へ出力することができる。
【００２３】
（流量計測・分別手段）
分別手段１６は、評価手段１５により得られた物理的状態または化学的状態に基づいて、ナノカーボンの分散液３０を分別する。分別手段１６は、回収槽４１，４２，４３の位置に合せて移動可能となっている。これにより、分別手段１６は、ナノカーボンの分散液３０における金属型ナノカーボンと半導体型ナノカーボンの含有量に応じて、ナノカーボンの分散液３０を、回収槽４１，４２，４３に区別して、回収（分取）する。また、分別手段１６は、排出口１６Ａを有する。分別手段１６は、排出口１６Ａを介して、回収槽４１，４２，４３にナノカーボンの分散液３０を注入する。
さらに、分別手段１６は、回収槽４１，４２，４３に排出するナノカーボンの分散液３０の流量を計測する流量計を備える。
【００２４】
（ナノカーボンの分離方法）
図１〜図３を用いて、ナノカーボン分離装置１００を用いた、ナノカーボンの分離方法を説明するとともに、ナノカーボン分離装置１００の作用を説明する。図２は、本実施形態のナノカーボンの分離方法を示すフローチャートである。
【００２５】
本実施形態のナノカーボンの分離方法は、分離槽１１にナノカーボンの分散液３０を注入する工程（以下、「注入工程」と言う。）と、分離槽１１内の上部に設けられた第１の電極１２と分離槽１１内の下部に設けられた第２の電極１３との間に直流電圧を印加して、ナノカーボンの分散液３０に含まれる金属型ナノカーボンを第１の電極１２側に移動させるとともに、ナノカーボンの分散液３０に含まれる半導体型ナノカーボンを第２の電極１３側に移動させて、金属型ナノカーボンと半導体型ナノカーボンを分離する工程（以下、「分離工程」と言う。）と、ナノカーボンの分散液３０の物理的状態または化学的状態を評価する工程（以下、「評価工程」と言う。）と、ナノカーボンの分散液３０の物理的状態または化学的状態に基づいて、ナノカーボンの分散液３０を分別する工程（以下、「分別工程」と言う。）と、を有する。
【００２６】
本実施形態のナノカーボンの分離方法において、ナノカーボンとは、単層カーボンナノチューブ、二層カーボンナノチューブ、多層カーボンナノチューブ、カーボンナノホーン、カーボンナノツイス卜、グラフェン、フラーレン等の主に炭素から構成される炭素材料を意味する。本実施形態のナノカーボンの分離方法では、ナノカーボンとして単層カーボンナノチューブが分散した分散液から、半導体型単層カーボンナノチューブと、金属型単層カーボンナノチューブと、を分離する場合について詳述する。
【００２７】
単層カーボンナノチューブは、チューブの直径、巻き方によって金属型と半導体型という２つの異なる性質に分かれることが知られている。従来の製造方法を用いて単層カーボンナノチューブを合成すると、金属的な性質を有する金属型単層カーボンナノチューブと半導体的な性質を有する半導体型単層カーボンナノチューブが統計的に１：２の割合で含まれる単層カーボンナノチューブの混合物が得られる。
【００２８】
単層カーボンナノチューブの混合物は、金属型単層カーボンナノチューブと半導体型単層カーボンナノチューブとを含むものであれば特に制限されない。また、本実施形態における単層カーボンナノチューブは、単層カーボンナノチューブ単体であってもよいし、一部の炭素が任意の官能基で置換された単層カーボンナノチューブや、任意の官能基で修飾された単層カーボンナノチューブであってもよい。
【００２９】
まず、単層カーボンナノチューブの混合物が、界面活性剤とともに分散媒に分散した単層カーボンナノチューブ分散液を調製する（ＳＴ１１）。
【００３０】
分散媒としては、単層カーボンナノチューブの混合物を分散させることができるものであれば特に限定されない。分散媒としては、例えば、水、重水、有機溶媒、イオン液体等が挙げられる。これらの分散媒の中でも、単層カーボンナノチューブが変質しないことから、水または重水が好適に用いられる。
【００３１】
界面活性剤としては、非イオン性界面活性剤、陽イオン性界面活性剤、陰イオン性界面活性剤等が用いられる。単層カーボンナノチューブにナトリウムイオン等のイオン性の不純物が混入することを防ぐためには、非イオン性界面活性剤を用いることが好ましい。
【００３２】
非イオン性界面活性剤としては、イオン化しない親水性部位とアルキル鎖等の疎水性部位とを有する非イオン性界面活性剤が用いられる。このような非イオン性界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル系に代表されるポリエチレングリコール構造を有する非イオン性界面活性剤が挙げられる。
【００３３】
このような非イオン性界面活性剤としては、下記式（１）で表わされるポリオキシエチレンアルキルエーテルが好適に用いられる。
ＣｎＨ２ｎ（ＯＣＨ２ＣＨ２）ｍＯＨ  （１）
（但し、ｎ＝１２〜１８、ｍ＝２０〜１００である。）
【００３４】
上記式（１）で表わされるポリオキシエチレンアルキルエーテルとしては、例えば、ポリオキシエチレン（２３）ラウリルエーテル（商品名：Ｂｒｉｊ Ｌ２３、シグマアルドリッチ社製）、ポリオキシエチレン（２０）セチルエーテル（商品名：Ｂｒｉｊ Ｃ２０、シグマアルドリッチ社製）、ポリオキシエチレン（２０）ステアリルエーテル（商品名：Ｂｒｉｊ Ｓ２０、シグマアルドリッチ社製）、ポリオキシエチレン（２０）オレイルエーテル（商品名：Ｂｒｉｊ Ｏ２０、シグマアルドリッチ社製）、ポリオキシエチレン（１００）ステアリルエーテル（商品名：Ｂｒｉｊ Ｓ１００、シグマアルドリッチ社製）等が挙げられる。
【００３５】
非イオン性界面活性剤としては、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアラート（分子式：Ｃ６４Ｈ１２６Ｏ２６、商品名：Ｔｗｅｅｎ ６０、シグマアルドリッチ社製）、ポリオキシエチレンソルビタントリオレアート（分子式：Ｃ２４Ｈ４４Ｏ６、商品名：Ｔｗｅｅｎ ８５、シグマアルドリッチ社製）、オクチルフェノールエトキシレート（分子式：Ｃ１４Ｈ２２Ｏ（Ｃ２Ｈ４Ｏ）ｎ、ｎ＝１〜１０、商品名：Ｔｒｉｔｏｎ Ｘ−１００、シグマアルドリッチ社製）、ポリオキシエチレン（４０）イソオクチルフェニルエーテル（分子式：Ｃ８Ｈ１７Ｃ６Ｈ４０（ＣＨ２ＣＨ２０）４０Ｈ、商品名：Ｔｒｉｔｏｎ Ｘ−４０５、シグマアルドリッチ社製）、ポロキサマー（分子式：Ｃ５Ｈ１０Ｏ２、商品名：Ｐｌｕｒｏｎｉｃ、シグマアルドリッチ社製）、ポリビニルピロリドン（分子式：（Ｃ６Ｈ９ＮＯ）ｎ、ｎ＝５〜１００、シグマアルドリッチ社製）等を用いることもできる。
【００３６】
単層カーボンナノチューブ分散液における非イオン性界面活性剤の含有量は、０．１ｗｔ％以上５ｗｔ％以下であることが好ましく、０．５ｗｔ％以上２ｗｔ％以下であることがより好ましい。
非イオン性界面活性剤の含有量が５ｗｔ％以下であれば、単層カーボンナノチューブ分散液の粘度が高くなり過ぎることがなく、電気泳動法によって容易に、単層カーボンナノチューブ分散液に含まれる金属型単層カーボンナノチューブと半導体型単層カーボンナノチューブを分離することができる。
【００３７】
単層カーボンナノチューブ分散液における単層カーボンナノチューブの含有量は、１μｇ／ｍＬ以上１００μｇ／ｍＬ以下であることが好ましく、５μｇ／ｍＬ以上４０μｇ／ｍＬ以下であることがより好ましい。
単層カーボンナノチューブの含有量が上記の範囲であれば、電気泳動法によって容易に、単層カーボンナノチューブ分散液に含まれる金属型単層カーボンナノチューブと半導体型単層カーボンナノチューブを分離することができる。
【００３８】
単層カーボンナノチューブ分散液を調製する方法としては、特に限定されず、公知の方法が用いられる。例えば、単層カーボンナノチューブの混合物と界面活性剤を含む分散媒の混合液を超音波処理して、分散媒に、単層カーボンナノチューブの混合物を分散させる方法が挙げられる。この超音波処理により、凝集していた金属型単層カーボンナノチューブと半導体型単層カーボンナノチューブが充分に分離し、単層カーボンナノチューブ分散液は、分散媒に金属型単層カーボンナノチューブと半導体型単層カーボンナノチューブが均一に分散したものとなる。したがって、後述する電気泳動法により、金属型単層カーボンナノチューブと半導体型単層カーボンナノチューブを分離し易くなる。なお、超音波処理により分散しなかった金属型単層カーボンナノチューブと半導体型単層カーボンナノチューブは、超遠心分離により分離、除去することが好ましい。
【００３９】
次いで、注入工程にて、単層カーボンナノチューブ分散液を分離槽１１内に注入する（ＳＴ１２）。
【００４０】
次いで、第１の電極１２と第２の電極１３に、所定時間（例えば、１時間〜１００時間）、直流電圧を印加する（ＳＴ１３）ことにより、分離槽１１内にて、電界を形成する。具体的には、電界の向きが分離槽１１の下方から上方へ向かうように電界を形成する。この電界と、単層カーボンナノチューブの電荷とにより生じる電気泳動力により、単層カーボンナノチューブ分散液に含まれる金属型単層カーボンナノチューブは第１の電極１２側に移動し、半導体型単層カーボンナノチューブは第２の電極１３側に移動する。以上のように、電気泳動法により、金属型単層カーボンナノチューブと半導体型単層カーボンナノチューブとに分離する（ＳＴ１４）。
【００４１】
電気泳動の結果、図３に示すように、単層カーボンナノチューブ分散液は、相対的に金属型単層カーボンナノチューブの含有量が多い分散液相（以下、「分散液相Ａ」という。）と、相対的に半導体型単層カーボンナノチューブの含有量が多い分散液相（以下、「分散液相Ｂ」という。）と、分散液相Ａと分散液相Ｂの間に形成され、相対的に金属型単層カーボンナノチューブおよび半導体型単層カーボンナノチューブの含有量が少ない分散液相（以下、「分散液相Ｃ」という。）との３相に相分離する。
【００４２】
本実施形態では、第１の電極１２側に分散液相Ａが形成され、第２の電極１３側に分散液相Ｂが形成される。
第１の電極１２と第２の電極１３に印加する直流電圧は、特に限定されず、第１の電極１２と第２の電極１３との間の距離や単層カーボンナノチューブ分散液における単層カーボンナノチューブの混合物の含有量等に応じて適宜調整される。
【００４３】
単層カーボンナノチューブ分散液の分散媒として、水または重水を用いた場合、第１の電極１２と第２の電極１３に印加する直流電圧を、０Ｖより大きく、１０００Ｖ以下の間の任意の値とする。
また、第１の電極１２と第２の電極１３に直流電圧を印加したとき、第１の電極１２と第２の電極１３の間の電界は、０．５Ｖ／ｃｍ以上１５Ｖ／ｃｍ以下であることが好ましく、１Ｖ／ｃｍ以上１０Ｖ／ｃｍ以下であることがより好ましい。
【００４４】
分離工程において、分離槽１１に収容されている単層カーボンナノチューブ分散液の温度は、単層カーボンナノチューブ分散液の分散媒が変質したり、蒸発したりしない温度であれば特に限定されない。
【００４５】
次いで、分離終了後に、単層カーボンナノチューブ分散液を回収する（ＳＴ１５ａ）。
回収時に単層カーボンナノチューブ分散液の物理的状態または化学的状態として、単層カーボンナノチューブ分散液のｐＨを評価手段１５により評価する（ＳＴ１５ｂ）。
【００４６】
次いで、分別工程にて、評価工程から得られた単層カーボンナノチューブ分散液のｐＨに基づき、単層カーボンナノチューブ分散液を分別する（ＳＴ１５ｃ）。すなわち、分別工程では、評価工程で得られた単層カーボンナノチューブ分散液のｐＨに基づいて、金属型単層カーボンナノチューブと半導体型単層カーボンナノチューブの含有量が異なる単層カーボンナノチューブ分散液を、回収槽４１，４２，４３に区別して、回収（分取）する。
【００４７】
分別工程では、例えば、相対的に金属型単層カーボンナノチューブの含有量が多い分散液相Ａ、相対的に半導体型単層カーボンナノチューブの含有量が多い分散液相Ｂ、または、相対的に金属型単層カーボンナノチューブおよび半導体型単層カーボンナノチューブの含有量が少ない分散液相Ｃそれぞれの物理的状態または化学的状態に応じて、単層カーボンナノチューブ分散液を、回収槽４１，４２，４３に区別して、回収（分取）する。
なお、図２に示す分取（ＳＴ１５）は、ＳＴ１５ａ、ＳＴ１５ｂおよびＳＴ１５ｃを含む。
【００４８】
本実施形態のナノカーボン分離装置１００を用いたナノカーボンの分離方法によれば、目視により分散液相が形成されたことを確認する方法や、一対の電極間に直流電圧を印加する時間に依らずに、評価工程で得られる物理的状態または化学的状態である単層カーボンナノチューブ分散液のｐＨに基づいて、分取している単層カーボンナノチューブ分散液に含まれる金属型単層カーボンナノチューブと半導体型単層カーボンナノチューブの分離状態を評価することができる。そのため、単層カーボンナノチューブ分散液を分別する工程において、分離された単層カーボンナノチューブを安定した品質で分別することができる。また、分離状態に応じて分別することから、純度が高い金属型単層カーボンナノチューブと半導体型単層カーボンナノチューブを分別して得ることができる。
【００４９】
なお、本実施形態のナノカーボン分離装置１００を用いたナノカーボンの分離方法では、単層カーボンナノチューブの混合物を、金属型単層カーボンナノチューブと半導体型単層カーボンナノチューブに分離する場合を例示したが、本実施形態のナノカーボンの分離方法はこれに限定されない。本実施形態のナノカーボンの分離方法は、例えば、分離槽１１内にて、金属型単層カーボンナノチューブと半導体型単層カーボンナノチューブに分離した後、目的の性質を有する単層カーボンナノチューブのみを回収する、単層カーボンナノチューブの精製方法として行ってもよい。
【００５０】
［第２の実施形態］
（ナノカーボン分離装置）
図２は、本実施形態のナノカーボン分離装置を示す模式図である。
本実施形態のナノカーボン分離装置１０は、ナノカーボンの分散液３０を収容する分離槽（電気泳動槽）１１と、分離槽１１内の上部に設けられた第１の電極１２と、分離槽１１内の下部に設けられた第２の電極１３と、分離槽１１内のナノカーボンの分散液３０の物理的状態または化学的状態を評価する評価手段１４と、分離槽１１から溶液を回収する回収口１１Ａと、回収口１１Ａと流路２３を接続するように取り付けられたナノカーボンの分散液３０の流量を求める流量計１５と、流路２３の終端部に取り付けられた、評価手段１４で評価したナノカーボンの分散液３０の物理的状態または化学的状態と、流量計１５で評価したナノカーボンの分散液３０の流量と、に基づいて、ナノカーボンの分散液３０を分別する分別手段１６と、を備える。また、本実施形態のナノカーボン分離装置１０は、第１の電極１２と第２の電極１３との間に直流電圧を印加する直流電源１７を備える。直流電源１７は、ケーブル１８を介して第１の電極１２に電気的に接続され、ケーブル１９を介して第２の電極１３に電気的に接続されている。
【００５１】
本実施形態において、ナノカーボンの分散液３０を分別するとは、例えば、金属型ナノカーボンを相対的に多く含む分散液３０と、半導体型ナノカーボンを相対的に多く含むナノカーボンの分散液３０とを、区別して、回収(分取)することである。
【００５２】
(分離槽構造)
分離槽１１は、分離対象であるナノカーボンの分散液３０を収容し、電気泳動法により、収容したナノカーボンの分散液３０に分散した、ナノカーボンの分離を行うためのものである。分離槽１１は、ナノカーボンの分散液３０を収容できるものであれば、その形状や大きさは特に限定されない。
【００５３】
分離槽１１の材質は、ナノカーボンの分散液３０に対して安定であり、かつ絶縁性の材質であれば特に限定されない。分離槽１１の材質としては、例えば、ガラス、石英、アクリル樹脂等が挙げられる。
【００５４】
分離槽１１は、下端に、分離槽１１の外底面１１ｂに連通する回収口１１Ａを有する。回収口１１Ａは、流量計１５に接続される。また、回収口１１Ａは、すり合わせを有する回転式のコック等の密閉構造（図示略）を備える。
【００５５】
分離槽１１には、第１の電極１２および第２の電極１３が存在する。第１の電極１２は、分離槽１１の上部へナノカーボンの分散液３０に浸漬するか、もしくは、接するように配置される。第２の電極１３は、分離槽１１の下部へ、ナノカーボンの分散液３０に浸漬するか、もしくは、接するように配置される。
【００５６】
第１の電極１２および第２の電極１３の素材は、電気泳動法に用いることができ、ナノカーボンの分散液３０に対して安定なものであれば特に限定されない。第１の電極１２および第２の電極１３としては、例えば、白金電極等が挙げられる。
【００５７】
第１の電極１２および第２の電極１３の構造は、特に限定されず、分離槽１１内において、分離槽１１内に収容されるナノカーボンの分散液３０の量（体積）等に応じて適宜選択される。第１の電極１２および第２の電極１３の構造としては、例えば、分離槽１１の平面視において、円環上、円板上、棒状等が挙げられる。また、第１の電極１２および第２の電極１３の構造としては、多数の微細孔が均質に設けられた多孔板状が挙げられる。
【００５８】
（評価手段）
分離槽１１には、ナノカーボンの分散液３０の物理的状態または化学的状態を評価する評価手段１４が取り付けられている。
評価手段１４は分離槽１１内におけるナノカーボンの分散液３０の物理的状態または化学的状態を評価する。評価手段１４は、複数の測定装置２０と、測定装置２０と電気的に接続された評価装置２１により構成される。
【００５９】
本実施形態における測定装置２０は、分離槽１１内において第１の電極と第２の電極に電圧が引加されているときの、ナノカーボンの分散液３０の電位を測定する電極である。
測定装置２０としては、電気泳動法に影響を与えず、ナノカーボンの分散液３０に対して安定なものであれば特に限定されない。測定装置２０としては、例えば、白金電極等が挙げられる。
【００６０】
測定装置２０の構造は、分離槽１１内において、ナノカーボンの分散液３０に含まれる金属型ナノカーボンと半導体型ナノカーボンの移動を妨げない構造で、ナノカーボンの分散液３０に接していれば特に限定されない。
【００６１】
測定装置２０は、分離槽１１内における評価位置がわかるように取り付けられる。複数の測定装置２０を配置する間隔は、特に限定されず、分離槽１１の高さや、分離槽１１内に収容されるナノカーボンの分散液３０の量（体積）等に応じて適宜調整される。
【００６２】
本実施形態における評価手段１４では、分離槽１１内において第１の電極と第２の電極に電圧が印加されているときの、ナノカーボンの分散液３０の電位を測定する場合を例示したが、評価手段１４は分離槽１１内の各位置におけるナノカーボンの分散液３０の物理的状態または化学的状態を測定するものであれば、これに限定されない。測定装置２０において測定されるナノカーボンの分散液３０の物理的状態または化学的状態としては、例えば、ナノカーボンの分散液３０のｐＨ、ナノカーボンの分散液３０の吸光度、ナノカーボンの分散液３０の発光スペクトル、ナノカーボンの分散液３０の屈折率、ナノカーボンの分散液３０の導電率、を測定しても良い。
【００６３】
評価装置２１は、ケーブル２２を介して、流量計２５と分別手段１６とを電気的に接続するケーブル２４に電気的に接続されている。評価装置２１は、電気的に接続された測定装置２０から得られた測定結果を、電気信号へと変換して、分別手段１６へ出力することができる。
【００６４】
（流量計測・分別手段）
流路２３には流量計２５が取り付けられている。流量計２５は回収路１１Ａを通過するナノカーボンの分散液３０の量を測定する。流量計２５はケーブル２４を介して分別手段１６に接続されている。
分別手段１６は、評価手段１４で評価したナノカーボンの分散液３０の物理的状態または化学的状態と、流量計２５により測定されたナノカーボンの分散液３０の流量とに基づいて、ナノカーボンの分散液３０を分別する。分別手段１６は、回収槽４１，４２，４３の位置に合せて移動可能となっている。これにより、分別手段１６は、ナノカーボンの分散液３０における金属型ナノカーボンと半導体型ナノカーボンの含有量に応じて、ナノカーボンの分散液３０を、回収槽４１，４２，４３に区別して、回収（分取）する。また、分別手段１６は、排出口１６Ａを有する。分別手段１６は、排出口１６Ａを介して、回収槽４１，４２，４３にナノカーボンの分散液３０を注入する。
【００６５】
（ナノカーボンの分離方法）
図４〜図６を用いて、ナノカーボン分離装置１０を用いた、ナノカーボンの分離方法を説明するとともに、ナノカーボン分離装置１０の作用を説明する。図６は、本実施形態のナノカーボンの分離方法を示すフローチャートである。
【００６６】
本実施形態のナノカーボンの分離方法は、分離槽１１にナノカーボンの分散液３０を注入する工程（以下、「注入工程」と言う。）と、分離槽１１内の上部に設けられた第１の電極１２と分離槽１１内の下部に設けられた第２の電極１３との間に直流電圧を印加して、ナノカーボンの分散液３０に含まれる金属型ナノカーボンを第１の電極１２側に移動させるとともに、ナノカーボンの分散液３０に含まれる半導体型ナノカーボンを第２の電極１３側に移動させて、金属型ナノカーボンと半導体型ナノカーボンを分離する工程（以下、「分離工程」と言う。）と、ナノカーボンの分散液３０の物理的状態または化学的状態を評価する工程（以下、「評価工程」と言う。）と、ナノカーボンの分散液３０の物理的状態または化学的状態に基づいて、ナノカーボンの分散液３０を分別する工程（以下、「分別工程」と言う。）と、を有する。
【００６７】
本実施形態のナノカーボンの分離方法において、ナノカーボンとは、単層カーボンナノチューブ、二層カーボンナノチューブ、多層カーボンナノチューブ、カーボンナノホーン、カーボンナノツイス卜、グラフェン、フラーレン等の主に炭素から構成される炭素材料を意味する。本実施形態のナノカーボンの分離方法では、ナノカーボンとして単層カーボンナノチューブが分散した分散液から、半導体型単層カーボンナノチューブと、金属型単層カーボンナノチューブと、を分離する場合について詳述する。
【００６８】
単層カーボンナノチューブは、チューブの直径、巻き方によって金属型と半導体型という２つの異なる性質に分かれることが知られている。従来の製造方法を用いて単層カーボンナノチューブを合成すると、金属的な性質を有する金属型単層カーボンナノチューブと半導体的な性質を有する半導体型単層カーボンナノチューブが統計的に１：２の割合で含まれる単層カーボンナノチューブの混合物が得られる。
【００６９】
単層カーボンナノチューブの混合物は、金属型単層カーボンナノチューブと半導体型単層カーボンナノチューブとを含むものであれば特に制限されない。また、本実施形態における単層カーボンナノチューブは、単層カーボンナノチューブ単体であってもよいし、一部の炭素が任意の官能基で置換された単層カーボンナノチューブや、任意の官能基で修飾された単層カーボンナノチューブであってもよい。
【００７０】
まず、単層カーボンナノチューブの混合物が、界面活性剤とともに分散媒に分散した単層カーボンナノチューブ分散液を調製する（ＳＴ１）。
【００７１】
分散媒としては、単層カーボンナノチューブの混合物を分散させることができるものであれば特に限定されない。分散媒としては、例えば、水、重水、有機溶媒、イオン液体等が挙げられる。これらの分散媒の中でも、単層カーボンナノチューブが変質しないことから、水または重水が好適に用いられる。
【００７２】
界面活性剤としては、非イオン性界面活性剤、陽イオン性界面活性剤、陰イオン性界面活性剤等が用いられる。単層カーボンナノチューブにナトリウムイオン等のイオン性の不純物が混入することを防ぐためには、非イオン性界面活性剤を用いることが好ましい。
【００７３】
非イオン性界面活性剤としては、イオン化しない親水性部位とアルキル鎖等の疎水性部位とを有する非イオン性界面活性剤が用いられる。このような非イオン性界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル系に代表されるポリエチレングリコール構造を有する非イオン性界面活性剤が挙げられる。
【００７４】
このような非イオン性界面活性剤としては、下記式（１）で表わされるポリオキシエチレンアルキルエーテルが好適に用いられる。
ＣｎＨ２ｎ（ＯＣＨ２ＣＨ２）ｍＯＨ  （１）
（但し、ｎ＝１２〜１８、ｍ＝２０〜１００である。）
【００７５】
上記式（１）で表わされるポリオキシエチレンアルキルエーテルとしては、例えば、ポリオキシエチレン（２３）ラウリルエーテル（商品名：Ｂｒｉｊ Ｌ２３、シグマアルドリッチ社製）、ポリオキシエチレン（２０）セチルエーテル（商品名：Ｂｒｉｊ Ｃ２０、シグマアルドリッチ社製）、ポリオキシエチレン（２０）ステアリルエーテル（商品名：Ｂｒｉｊ Ｓ２０、シグマアルドリッチ社製）、ポリオキシエチレン（２０）オレイルエーテル（商品名：Ｂｒｉｊ Ｏ２０、シグマアルドリッチ社製）、ポリオキシエチレン（１００）ステアリルエーテル（商品名：Ｂｒｉｊ Ｓ１００、シグマアルドリッチ社製）等が挙げられる。
【００７６】
非イオン性界面活性剤としては、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアラート（分子式：Ｃ６４Ｈ１２６Ｏ２６、商品名：Ｔｗｅｅｎ ６０、シグマアルドリッチ社製）、ポリオキシエチレンソルビタントリオレアート（分子式：Ｃ２４Ｈ４４Ｏ６、商品名：Ｔｗｅｅｎ ８５、シグマアルドリッチ社製）、オクチルフェノールエトキシレート（分子式：Ｃ１４Ｈ２２Ｏ（Ｃ２Ｈ４Ｏ）ｎ、ｎ＝１〜１０、商品名：Ｔｒｉｔｏｎ Ｘ−１００、シグマアルドリッチ社製）、ポリオキシエチレン（４０）イソオクチルフェニルエーテル（分子式：Ｃ８Ｈ１７Ｃ６Ｈ４０（ＣＨ２ＣＨ２０）４０Ｈ、商品名：Ｔｒｉｔｏｎ Ｘ−４０５、シグマアルドリッチ社製）、ポロキサマー（分子式：Ｃ５Ｈ１０Ｏ２、商品名：Ｐｌｕｒｏｎｉｃ、シグマアルドリッチ社製）、ポリビニルピロリドン（分子式：（Ｃ６Ｈ９ＮＯ）ｎ、ｎ＝５〜１００、シグマアルドリッチ社製）等を用いることもできる。
【００７７】
単層カーボンナノチューブ分散液における非イオン性界面活性剤の含有量は、０．１ｗｔ％以上５ｗｔ％以下であることが好ましく、０．５ｗｔ％以上２ｗｔ％以下であることがより好ましい。
非イオン性界面活性剤の含有量が５ｗｔ％以下であれば、単層カーボンナノチューブ分散液の粘度が高くなり過ぎることがなく、電気泳動法によって容易に、単層カーボンナノチューブ分散液に含まれる金属型単層カーボンナノチューブと半導体型単層カーボンナノチューブを分離することができる。
【００７８】
単層カーボンナノチューブ分散液における単層カーボンナノチューブの含有量は、１μｇ／ｍＬ以上１００μｇ／ｍＬ以下であることが好ましく、５μｇ／ｍＬ以上４０μｇ／ｍＬ以下であることがより好ましい。
単層カーボンナノチューブの含有量が上記の範囲であれば、電気泳動法によって容易に、単層カーボンナノチューブ分散液に含まれる金属型単層カーボンナノチューブと半導体型単層カーボンナノチューブを分離することができる。
【００７９】
単層カーボンナノチューブ分散液を調製する方法としては、特に限定されず、公知の方法が用いられる。例えば、単層カーボンナノチューブの混合物と界面活性剤を含む分散媒の混合液を超音波処理して、分散媒に、単層カーボンナノチューブの混合物を分散させる方法が挙げられる。この超音波処理により、凝集していた金属型単層カーボンナノチューブと半導体型単層カーボンナノチューブが充分に分離し、単層カーボンナノチューブ分散液は、分散媒に金属型単層カーボンナノチューブと半導体型単層カーボンナノチューブが均一に分散したものとなる。したがって、後述する電気泳動法により、金属型単層カーボンナノチューブと半導体型単層カーボンナノチューブを分離し易くなる。なお、超音波処理により分散しなかった金属型単層カーボンナノチューブと半導体型単層カーボンナノチューブは、超遠心分離により分離、除去することが好ましい。
【００８０】
次いで、注入工程にて、単層カーボンナノチューブ分散液を分離槽１１内に注入する（ＳＴ２）。
【００８１】
次いで、第１の電極１２と第２の電極１３に、所定時間（例えば、１時間〜１００時間）、直流電圧を印加する（ＳＴ３）ことにより、分離槽１１内にて、電界を形成する。具体的には、電界の向きが分離槽１１の下方から上方へ向かうように電界を形成する。この電界と、単層カーボンナノチューブの電荷とにより生じる電気泳動力により、単層カーボンナノチューブ分散液に含まれる金属型単層カーボンナノチューブは第１の電極１２側に移動し、半導体型単層カーボンナノチューブは第２の電極１３側に移動する。以上のように、電気泳動法により、金属型単層カーボンナノチューブと半導体型単層カーボンナノチューブとに分離する（ＳＴ４）。
【００８２】
電気泳動の結果、図５に示すように、単層カーボンナノチューブ分散液は、相対的に金属型単層カーボンナノチューブの含有量が多い分散液相（以下、「分散液相Ａ」という。）と、相対的に半導体型単層カーボンナノチューブの含有量が多い分散液相（以下、「分散液相Ｂ」という。）と、分散液相Ａと分散液相Ｂの間に形成され、相対的に金属型単層カーボンナノチューブおよび半導体型単層カーボンナノチューブの含有量が少ない分散液相（以下、「分散液相Ｃ」という。）との３相に相分離する。
【００８３】
本実施形態では、第１の電極１２側に分散液相Ａが形成され、第２の電極１３側に分散液相Ｂが形成される。
第１の電極１２と第２の電極１３に印加する直流電圧は、特に限定されず、第１の電極１２と第２の電極１３との間の距離や単層カーボンナノチューブ分散液における単層カーボンナノチューブの混合物の含有量等に応じて適宜調整される。
【００８４】
単層カーボンナノチューブ分散液の分散媒として、水または重水を用いた場合、第１の電極１２と第２の電極１３に印加する直流電圧を、０Ｖより大きく、１０００Ｖ以下の間の任意の値とする。
また、第１の電極１２と第２の電極１３に直流電圧を印加したとき、第１の電極１２と第２の電極１３の間の電界は、０．５Ｖ／ｃｍ以上１５Ｖ／ｃｍ以下であることが好ましく、１Ｖ／ｃｍ以上１０Ｖ／ｃｍ以下であることがより好ましい。
【００８５】
分離工程において、分離槽１１に収容されている単層カーボンナノチューブ分散液の温度は、単層カーボンナノチューブ分散液の分散媒が変質したり、蒸発したりしない温度であれば特に限定されない。
【００８６】
次いで、評価手段１４にて、単層カーボンナノチューブ分散液の物理的状態または化学的状態を評価する（ＳＴ５）。
【００８７】
本実施形態のナノカーボンの分離方法では、第１の電極１２と第２の電極１３の間へ直流電圧を印加し、分離が進行するに従い、分離槽１１内の各位置における電位の分布(電位分布)が半導体型の単層カーボンナノチューブと金属型の単層カーボンナノチューブの分布に伴い変化する。したがって、分離終了時において、分離槽１１の高さ方向に沿って配置された複数の電極である測定装置２０と、各測定装置２０の電位を計測する評価装置２１とを有する評価手段１４を用いることによって、分離終了時の分離槽１１内の電位分布を測定することにより、単層カーボンナノチューブ分散液の分離状態を評価することができる。なお、評価手段１４を用いて、分離開始時からの分離槽１１内の単層カーボンナノチューブ分散液の分離状態を評価し、分離の終了を決定しても良い。
【００８８】
次いで、分取工程（ＳＴ６）を行う。分取工程では、まず、分離槽１１より、回収口１１Ａを経て単層カーボンナノチューブ分散液の回収を行う（ＳＴ６ａ）。
回収口１１Ａを経て回収された単層カーボンナノチューブ分散液の流量は、流量計２５により計測される（ＳＴ６ｂ）。
【００８９】
次いで、分別工程にて、評価手段１４で得られた電位分布と、流量計２５で得られた流量に基づき、単層カーボンナノチューブ分散液を分別する（ＳＴ６ｃ）。すなわち、分別工程では、評価手段１４で得られた単層カーボンナノチューブ分散液の電位分布と、流量計２５で得られた流路を流れる単層カーボンナノチューブ分散液の流量に基づいて、金属型単層カーボンナノチューブと半導体型単層カーボンナノチューブの含有量が異なる単層カーボンナノチューブ分散液を、回収槽４１，４２，４３に区別して、回収（分取）する。
【００９０】
分別工程では、例えば、相対的に金属型単層カーボンナノチューブの含有量が多い分散液相Ａ、相対的に半導体型単層カーボンナノチューブの含有量が多い分散液相Ｂ、または、相対的に金属型単層カーボンナノチューブおよび半導体型単層カーボンナノチューブの含有量が少ない分散液相Ｃそれぞれの物理的状態または化学的状態に応じて、単層カーボンナノチューブ分散液を、回収槽４１，４２，４３に区別して、回収（分取）する。
なお、図６に示す分取（ＳＴ６）は、ＳＴ６ａ、ＳＴ６ｂおよびＳＴ６ｃを含む。
【００９１】
本実施形態のナノカーボン分離装置１０を用いたナノカーボンの分離方法によれば、目視により分散液相が形成されたことを確認する方法や、一対の電極間に直流電圧を印加する時間に依らずに、評価工程で得られる物理的状態または化学的状態である単層カーボンナノチューブ分散液の電位分布と、流路に流れた単層カーボンナノチューブ分散液の流量と、に基づいて、単層カーボンナノチューブ分散液に含まれる金属型単層カーボンナノチューブと半導体型単層カーボンナノチューブの分離状態を評価して分別することができる。そのため、単層カーボンナノチューブ分散液を分別する工程において、分離された単層カーボンナノチューブを安定した品質で分別することができる。また、分離状態に応じて分別することから、純度が高い金属型単層カーボンナノチューブと、半導体型単層カーボンナノチューブと、を分別して得ることができる。
【００９２】
なお、本実施形態のナノカーボン分離装置１０を用いたナノカーボンの分離方法では、単層カーボンナノチューブの混合物を、金属型単層カーボンナノチューブと半導体型単層カーボンナノチューブに分離する場合を例示したが、本実施形態のナノカーボンの分離方法はこれに限定されない。本実施形態のナノカーボンの分離方法は、例えば、分離槽１１内にて、金属型単層カーボンナノチューブと半導体型単層カーボンナノチューブに分離した後、目的の性質を有する単層カーボンナノチューブのみを回収する、単層カーボンナノチューブの精製方法として行ってもよい。
【００９３】
［第３の実施形態］
（ナノカーボン分離装置）
図７は、本実施形態のナノカーボン分離装置を示す模式図である。
本実施形態のナノカーボン分離装置１０は、ナノカーボンの分散液３０を収容する分離槽（電気泳動槽）１１と、分離槽１１内の上部に設けられた第１の電極１２と、分離槽１１内の下部に設けられた第２の電極１３と、分離槽１１内のナノカーボンの分散液３０の物理的状態または化学的状態を評価する第１の評価手段１４と、分離槽１１から溶液を回収する回収口１１Ａと、回収口１１Ａと流路２３を接続するように取り付けられた回収時のナノカーボンの分散液３０の物理的状態または化学的状態を評価する第２の評価手段１５と、第１の評価手段１４および第２の評価手段１５で評価したナノカーボンの分散液３０の物理的状態または化学的状態に基づいてナノカーボンの分散液３０を分別する流路２３の終端部に取り付けられた分別手段１６と、を備える。また、本実施形態のナノカーボン分離装置１０は、第１の電極１２と第２の電極１３との間に直流電圧を印加する直流電源１７を備える。直流電源１７は、ケーブル１８を介して第１の電極１２に電気的に接続され、ケーブル１９を介して第２の電極１３に電気的に接続されている。
【００９４】
本実施形態において、ナノカーボンの分散液３０を分別するとは、例えば、金属型ナノカーボンを相対的に多く含む分散液３０と、半導体型ナノカーボンを相対的に多く含むナノカーボンの分散液３０とを、区別して、回収(分取)することである。
【００９５】
(分離槽構造)
分離槽１１は、分離対象であるナノカーボンの分散液３０を収容し、電気泳動法により、収容したナノカーボンの分散液３０に分散した、ナノカーボンの分離を行うためのものである。分離槽１１は、ナノカーボンの分散液３０を収容できるものであれば、その形状や大きさは特に限定されない。
【００９６】
分離槽１１の材質は、ナノカーボンの分散液３０に対して安定であり、かつ絶縁性の材質であれば特に限定されない。分離槽１１の材質としては、例えば、ガラス、石英、アクリル樹脂等が挙げられる。
【００９７】
分離槽１１は、下端に、分離槽１１の外底面１１ｂに連通する回収口１１Ａを有する。回収口１１Ａは、第２の評価手段１５に接続される。また、回収口１１Ａは、すり合わせを有する回転式のコック等の密閉構造（図示略）を備える。
【００９８】
分離槽１１には、第１の電極１２および第２の電極１３が存在する。第１の電極１２は、分離槽１１の上部へナノカーボンの分散液３０に浸漬するか、もしくは、接するように配置される。第２の電極１３は、分離槽１１の下部へ、ナノカーボンの分散液３０に浸漬するか、もしくは、接するように配置される。
【００９９】
第１の電極１２および第２の電極１３の素材は、電気泳動法に用いることができ、ナノカーボンの分散液３０に対して安定なものであれば特に限定されない。第１の電極１２および第２の電極１３としては、例えば、白金電極等が挙げられる。
【０１００】
第１の電極１２および第２の電極１３の構造は、特に限定されず、分離槽１１内において、分離槽１１内に収容されるナノカーボンの分散液３０の量（体積）等に応じて適宜選択される。第１の電極１２および第２の電極１３の構造としては、例えば、分離槽１１の平面視において、円環上、円板上、棒状等が挙げられる。また、第１の電極１２および第２の電極１３の構造としては、多数の微細孔が均質に設けられた多孔板状が挙げられる。
【０１０１】
（第１の評価手段）
分離槽１１には、ナノカーボンの分散液３０の物理的状態または化学的状態を評価する第１の評価手段１４が取り付けられている。
第１の評価手段１４は分離槽１１内におけるナノカーボンの分散液３０の物理的状態または化学的状態を評価する。第１の評価手段１４は、複数の測定装置２０と、測定装置２０と電気的に接続された評価装置２１により構成される。
【０１０２】
本実施形態における測定装置２０は、分離槽１１内において第１の電極と第２の電極に電圧が引加されているときの、ナノカーボンの分散液３０の電位を測定する電極である。
測定装置２０としては、電気泳動法に影響を与えず、ナノカーボンの分散液３０に対して安定なものであれば特に限定されない。測定装置２０としては、例えば、白金電極等が挙げられる。
【０１０３】
測定装置２０の構造は、分離槽１１内において、ナノカーボンの分散液３０に含まれる金属型ナノカーボンと半導体型ナノカーボンの移動を妨げない構造で、ナノカーボンの分散液３０に接していれば特に限定されない。
【０１０４】
測定装置２０は、分離槽１１内における評価位置がわかるように取り付けられる。複数の測定装置２０を配置する間隔は、特に限定されず、分離槽１１の高さや、分離槽１１内に収容されるナノカーボンの分散液３０の量（体積）等に応じて適宜調整される。
【０１０５】
本実施形態における第１の評価手段１４では、分離槽１１内において第１の電極と第２の電極に電圧が引加されているときの、ナノカーボンの分散液３０の電位を測定する場合を例示したが、第１の評価手段１４は分離槽１１内の各位置におけるナノカーボンの分散液３０の物理的状態または化学的状態を測定するものであれば、これに限定されない。測定装置２０において測定されるナノカーボンの分散液３０の物理的状態または化学的状態としては、例えば、ナノカーボンの分散液３０のｐＨ、ナノカーボンの分散液３０の吸光度、ナノカーボンの分散液３０の発光スペクトル、ナノカーボンの分散液３０の屈折率、ナノカーボンの分散液３０の導電率、が挙げられる。
【０１０６】
評価装置２１は、ケーブル２２を介して、第２の評価手段１５と分別手段１６とを電気的に接続するケーブル２４に電気的に接続されている。評価装置２１は、電気的に接続された測定装置２０から得られた測定結果を、電気信号へと変換して、分別手段１６へ出力することができる。
【０１０７】
（第２の評価手段）
回収口１１Ａには第２の評価手段１５が取り付けられている。第２の評価手段１５は、回収路１１Ａを通過するナノカーボンの分散液３０の物理的状態または化学的状態を測定し、評価する。第２の評価手段１５はケーブル２４を介して、分別手段１６に接続されている。本実施形態における評第２の価手段１５は、流路内におけるナノカーボンの分散液３０の光吸収スペクトルを測定し、評価する。
【０１０８】
本実施形態では、第２の評価手段１５が、流路内におけるナノカーボンの分散液３０の光吸収スペクトルを測定する場合を例示したが、第２の評価手段１５はナノカーボンの分散液３０の物理的状態または化学的状態を測定するものであれば、これに限定されない。測定されるナノカーボンの分散液３０の物理的状態または化学的状態としては、例えば、ナノカーボンの分散液３０のｐＨ、ナノカーボンの分散液３０の発光スペクトル、ナノカーボンの分散液３０の屈折率、ナノカーボンの分散液３０の導電率等、が挙げられる。
【０１０９】
（分別手段）
分別手段１６は、第１の評価手段１４および第２の評価手段１５において評価したナノカーボンの分散液３０の物理的状態または化学的状態に基づいて、ナノカーボンの分散液３０を分別する。
分別手段１６は、回収槽４１，４２，４３の位置に合せて移動可能となっている。これにより、分別手段１６は、ナノカーボンの分散液３０における金属型ナノカーボンと半導体型ナノカーボンの含有量に応じて、ナノカーボンの分散液３０を、回収槽４１，４２，４３に区別して、回収（分取）する。また、分別手段１６は、排出口１６Ａを有する。分別手段１６は、排出口１６Ａを介して、回収槽４１，４２，４３にナノカーボンの分散液３０を注入する。
【０１１０】
（ナノカーボンの分離方法）
図７〜図９を用いて、ナノカーボン分離装置１０を用いた、ナノカーボンの分離方法を説明するとともに、ナノカーボン分離装置１０の作用を説明する。図８は、本実施形態のナノカーボンの分離方法を示すフローチャートである。
【０１１１】
本実施形態のナノカーボンの分離方法は、分離槽１１にナノカーボンの分散液３０を注入する工程（以下、「注入工程」と言う。）と、分離槽１１内の上部に設けられた第１の電極１２と分離槽１１内の下部に設けられた第２の電極１３との間に直流電圧を印加して、ナノカーボンの分散液３０に含まれる金属型ナノカーボンを第１の電極１２側に移動させるとともに、ナノカーボンの分散液３０に含まれる半導体型ナノカーボンを第２の電極１３側に移動させて、金属型ナノカーボンと半導体型ナノカーボンを分離する工程（以下、「分離工程」と言う。）と、ナノカーボンの分散液３０の物理的状態または化学的状態を評価する工程（以下、「評価工程」と言う。）と、ナノカーボンの分散液３０の物理的状態または化学的状態に基づいて、ナノカーボンの分散液３０を分別する工程（以下、「分別工程」と言う。）と、を有する。
【０１１２】
本実施形態のナノカーボンの分離方法において、ナノカーボンとは、単層カーボンナノチューブ、二層カーボンナノチューブ、多層カーボンナノチューブ、カーボンナノホーン、カーボンナノツイス卜、グラフェン、フラーレン等の主に炭素から構成される炭素材料を意味する。本実施形態のナノカーボンの分離方法では、ナノカーボンとして単層カーボンナノチューブが分散した分散液から、半導体型単層カーボンナノチューブと、金属型単層カーボンナノチューブと、を分離する場合について詳述する。
【０１１３】
単層カーボンナノチューブは、チューブの直径、巻き方によって金属型と半導体型という２つの異なる性質に分かれることが知られている。従来の製造方法を用いて単層カーボンナノチューブを合成すると、金属的な性質を有する金属型単層カーボンナノチューブと半導体的な性質を有する半導体型単層カーボンナノチューブが統計的に１：２の割合で含まれる単層カーボンナノチューブの混合物が得られる。
【０１１４】
単層カーボンナノチューブの混合物は、金属型単層カーボンナノチューブと半導体型単層カーボンナノチューブとを含むものであれば特に制限されない。また、本実施形態における単層カーボンナノチューブは、単層カーボンナノチューブ単体であってもよいし、一部の炭素が任意の官能基で置換された単層カーボンナノチューブや、任意の官能基で修飾された単層カーボンナノチューブであってもよい。
【０１１５】
まず、単層カーボンナノチューブの混合物が、界面活性剤とともに分散媒に分散した単層カーボンナノチューブ分散液を調製する（ＳＴ１）。
【０１１６】
分散媒としては、単層カーボンナノチューブの混合物を分散させることができるものであれば特に限定されない。分散媒としては、例えば、水、重水、有機溶媒、イオン液体等が挙げられる。これらの分散媒の中でも、単層カーボンナノチューブが変質しないことから、水または重水が好適に用いられる。
【０１１７】
界面活性剤としては、非イオン性界面活性剤、陽イオン性界面活性剤、陰イオン性界面活性剤等が用いられる。単層カーボンナノチューブにナトリウムイオン等のイオン性の不純物が混入することを防ぐためには、非イオン性界面活性剤を用いることが好ましい。
【０１１８】
非イオン性界面活性剤としては、イオン化しない親水性部位とアルキル鎖等の疎水性部位とを有する非イオン性界面活性剤が用いられる。このような非イオン性界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル系に代表されるポリエチレングリコール構造を有する非イオン性界面活性剤が挙げられる。
【０１１９】
このような非イオン性界面活性剤としては、下記式（１）で表わされるポリオキシエチレンアルキルエーテルが好適に用いられる。
ＣｎＨ２ｎ（ＯＣＨ２ＣＨ２）ｍＯＨ  （１）
（但し、ｎ＝１２〜１８、ｍ＝２０〜１００である。）
【０１２０】
上記式（１）で表わされるポリオキシエチレンアルキルエーテルとしては、例えば、ポリオキシエチレン（２３）ラウリルエーテル（商品名：Ｂｒｉｊ Ｌ２３、シグマアルドリッチ社製）、ポリオキシエチレン（２０）セチルエーテル（商品名：Ｂｒｉｊ Ｃ２０、シグマアルドリッチ社製）、ポリオキシエチレン（２０）ステアリルエーテル（商品名：Ｂｒｉｊ Ｓ２０、シグマアルドリッチ社製）、ポリオキシエチレン（２０）オレイルエーテル（商品名：Ｂｒｉｊ Ｏ２０、シグマアルドリッチ社製）、ポリオキシエチレン（１００）ステアリルエーテル（商品名：Ｂｒｉｊ Ｓ１００、シグマアルドリッチ社製）等が挙げられる。
【０１２１】
非イオン性界面活性剤としては、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアラート（分子式：Ｃ６４Ｈ１２６Ｏ２６、商品名：Ｔｗｅｅｎ ６０、シグマアルドリッチ社製）、ポリオキシエチレンソルビタントリオレアート（分子式：Ｃ２４Ｈ４４Ｏ６、商品名：Ｔｗｅｅｎ ８５、シグマアルドリッチ社製）、オクチルフェノールエトキシレート（分子式：Ｃ１４Ｈ２２Ｏ（Ｃ２Ｈ４Ｏ）ｎ、ｎ＝１〜１０、商品名：Ｔｒｉｔｏｎ Ｘ−１００、シグマアルドリッチ社製）、ポリオキシエチレン（４０）イソオクチルフェニルエーテル（分子式：Ｃ８Ｈ１７Ｃ６Ｈ４０（ＣＨ２ＣＨ２０）４０Ｈ、商品名：Ｔｒｉｔｏｎ Ｘ−４０５、シグマアルドリッチ社製）、ポロキサマー（分子式：Ｃ５Ｈ１０Ｏ２、商品名：Ｐｌｕｒｏｎｉｃ、シグマアルドリッチ社製）、ポリビニルピロリドン（分子式：（Ｃ６Ｈ９ＮＯ）ｎ、ｎ＝５〜１００、シグマアルドリッチ社製）等を用いることもできる。
【０１２２】
単層カーボンナノチューブ分散液における非イオン性界面活性剤の含有量は、０．１ｗｔ％以上５ｗｔ％以下であることが好ましく、０．５ｗｔ％以上２ｗｔ％以下であることがより好ましい。
非イオン性界面活性剤の含有量が５ｗｔ％以下であれば、単層カーボンナノチューブ分散液の粘度が高くなり過ぎることがなく、電気泳動法によって容易に、単層カーボンナノチューブ分散液に含まれる金属型単層カーボンナノチューブと半導体型単層カーボンナノチューブを分離することができる。
【０１２３】
単層カーボンナノチューブ分散液における単層カーボンナノチューブの含有量は、１μｇ／ｍＬ以上１００μｇ／ｍＬ以下であることが好ましく、５μｇ／ｍＬ以上４０μｇ／ｍＬ以下であることがより好ましい。
単層カーボンナノチューブの含有量が上記の範囲であれば、電気泳動法によって容易に、単層カーボンナノチューブ分散液に含まれる金属型単層カーボンナノチューブと半導体型単層カーボンナノチューブを分離することができる。
【０１２４】
単層カーボンナノチューブ分散液を調製する方法としては、特に限定されず、公知の方法が用いられる。例えば、単層カーボンナノチューブの混合物と界面活性剤を含む分散媒の混合液を超音波処理して、分散媒に、単層カーボンナノチューブの混合物を分散させる方法が挙げられる。この超音波処理により、凝集していた金属型単層カーボンナノチューブと半導体型単層カーボンナノチューブが充分に分離し、ナノカーボン分散液は、分散媒に金属型単層カーボンナノチューブと半導体型単層カーボンナノチューブが均一に分散したものとなる。したがって、後述する電気泳動法により、金属型単層カーボンナノチューブと半導体型単層カーボンナノチューブを分離し易くなる。なお、超音波処理により分散しなかった金属型単層カーボンナノチューブと半導体型単層カーボンナノチューブは、超遠心分離により分離、除去することが好ましい。
【０１２５】
次いで、注入工程にて、単層カーボンナノチューブ分散液を分離槽１１内に注入する（ＳＴ２）。
【０１２６】
次いで、第１の電極１２と第２の電極１３に、所定時間（例えば、１時間〜１００時間）、直流電圧を印加する（ＳＴ３）ことにより、分離槽１１内にて、電界を形成する。具体的には、電界の向きが分離槽１１の下方から上方へ向かうように電界を形成する。この電界と、単層カーボンナノチューブの電荷とにより生じる電気泳動力により、単層カーボンナノチューブ分散液に含まれる金属型単層カーボンナノチューブは第１の電極１２側に移動し、半導体型単層カーボンナノチューブは第２の電極１３側に移動する。以上のように、電気泳動法により、金属型単層カーボンナノチューブと半導体型単層カーボンナノチューブとに分離する（ＳＴ４）。
【０１２７】
電気泳動の結果、図８に示すように、単層カーボンナノチューブ分散液は、相対的に金属型単層カーボンナノチューブの含有量が多い分散液相（以下、「分散液相Ａ」という。）と、相対的に半導体型単層カーボンナノチューブの含有量が多い分散液相（以下、「分散液相Ｂ」という。）と、分散液相Ａと分散液相Ｂの間に形成され、相対的に金属型単層カーボンナノチューブおよび半導体型単層カーボンナノチューブの含有量が少ない分散液相（以下、「分散液相Ｃ」という。）との３相に相分離する。
【０１２８】
本実施形態では、第１の電極１２側に分散液相Ａが形成され、第２の電極１３側に分散液相Ｂが形成される。
第１の電極１２と第２の電極１３に印加する直流電圧は、特に限定されず、第１の電極１２と第２の電極１３との間の距離や単層カーボンナノチューブ分散液における単層カーボンナノチューブの混合物の含有量等に応じて適宜調整される。
【０１２９】
単層カーボンナノチューブ分散液の分散媒として、水または重水を用いた場合、第１の電極１２と第２の電極１３に印加する直流電圧を、０Ｖより大きく、１０００Ｖ以下の間の任意の値とする。
また、第１の電極１２と第２の電極１３に直流電圧を印加したとき、第１の電極１２と第２の電極１３の間の電界は、０．５Ｖ／ｃｍ以上１５Ｖ／ｃｍ以下であることが好ましく、１Ｖ／ｃｍ以上１０Ｖ／ｃｍ以下であることがより好ましい。
【０１３０】
分離工程において、分離槽１１に収容されている単層カーボンナノチューブ分散液の温度は、単層カーボンナノチューブ分散液の分散媒が変質したり、蒸発したりしない温度であれば特に限定されない。
【０１３１】
次いで、第１の評価手段１４にて、単層カーボンナノチューブ分散液の物理的状態または化学的状態を評価する（ＳＴ５）。
【０１３２】
本実施形態のナノカーボンの分離方法では、第１の電極１２と第２の電極１３の間へ直流電圧を印加し、分離が進行するに従い、分離槽１１内の各位置における電位の分布(電位分布)が半導体型の単層カーボンナノチューブと金属型の単層カーボンナノチューブの分布に伴い変化する。したがって、分離終了時において、分離槽１１の高さ方向に沿って配置された複数の電極である測定装置２０と、各測定装置２０の電位を計測する評価装置２１とを有する第１の評価手段１４を用いることによって、分離終了時の分離槽１１内の電位分布を測定することにより、単層カーボンナノチューブ分散液の分離状態を評価することができる。
【０１３３】
次いで、分取工程（ＳＴ６）を行う。分取工程では、まず、分離槽１１より、回収口１１Ａを経て単層カーボンナノチューブ分散液の回収を行う（ＳＴ６ａ）。
回収口１１Ａを経て回収された単層カーボンナノチューブ分散液は、第２の評価手段１５により、回収路１１Ａを通過する単層カーボンナノチューブ分散液の物理的状態および化学的状態を測定し、評価する（ＳＴ６ｂ）。
【０１３４】
本実施形態においては、第２の評価手段１５において、回収路１１Ａを通過する単層カーボンナノチューブ分散液の光吸収スペクトルを測定する。
【０１３５】
次いで、分別工程にて、第１の評価主段１４で得られた電位分布と、第２の評価主段１５で得られた光吸収スペクトルに基づき、単層カーボンナノチューブ分散液を分別する（ＳＴ６ｃ）。すなわち、分別工程では、第１の評価主段１４で得られた単層カーボンナノチューブ分散液の電位分布と、第２の評価主段１５で得られた流路を流れる単層カーボンナノチューブ分散液の光吸収スペクトルに基づいて、金属型単層カーボンナノチューブと半導体型単層カーボンナノチューブの含有量が異なる単層カーボンナノチューブ分散液を、回収槽４１，４２，４３に区別して、回収（分取）する。
【０１３６】
分別工程では、例えば、相対的に金属型単層カーボンナノチューブの含有量が多い分散液相Ａ、相対的に半導体型単層カーボンナノチューブの含有量が多い分散液相Ｂ、または、相対的に金属型単層カーボンナノチューブおよび半導体型単層カーボンナノチューブの含有量が少ない分散液相Ｃそれぞれの物理的状態または化学的状態に応じて、単層カーボンナノチューブ分散液を、回収槽４１，４２，４３に区別して、回収（分取）する。
なお、図８に示す分取（ＳＴ６）は、ＳＴ６ａ、ＳＴ６ｂおよびＳＴ６ｃを含む。
【０１３７】
本実施形態のナノカーボン分離装置１０を用いたナノカーボンの分離方法によれば、目視により分散液相が形成されたことを確認する方法や、一対の電極間に直流電圧を印加する時間に依らずに、第１の評価工程で得られる物理的状態または化学的状態である単層カーボンナノチューブ分散液の電位分布と、第２の評価工程で得られた単層カーボンナノチューブ分散液の光吸収スペクトル、に基づいて、単層カーボンナノチューブ分散液に含まれる金属型単層カーボンナノチューブと半導体型単層カーボンナノチューブの分離状態をより詳細に評価して分別することができる。そのため、単層カーボンナノチューブ分散液を分別する工程において、分離された単層カーボンナノチューブを安定した品質で分別することができる。また、分離状態に応じて分別することから、純度が高い金属型単層カーボンナノチューブと、半導体型単層カーボンナノチューブと、を分別して得ることができる。
【０１３８】
なお、本実施形態のナノカーボン分離装置１０を用いたナノカーボンの分離方法では、単層カーボンナノチューブの混合物を、金属型単層カーボンナノチューブと半導体型単層カーボンナノチューブに分離する場合を例示したが、本実施形態のナノカーボンの分離方法はこれに限定されない。本実施形態のナノカーボンの分離方法は、例えば、分離槽１１内にて、金属型単層カーボンナノチューブと半導体型単層カーボンナノチューブに分離した後、目的の性質を有する単層カーボンナノチューブのみを回収する、単層カーボンナノチューブの精製方法として行ってもよい。
【０１３９】
［第４の実施形態］
（ナノカーボン分離装置）
図１０は、本実施形態のナノカーボン分離装置を示す模式図である。
本実施形態のナノカーボン分離装置２００は、ナノカーボンの分散液３０を収容する分離槽（電気泳動槽）１１と、分離槽１１内の上部に設けられた第１の電極１２と、分離槽１１内の下部に設けられた第２の電極１３と、分離槽１１から溶液を回収する回収口１１Ａと、回収口１１Ａと流路２０２を接続するように取り付けられた回収時のナノカーボンの分散液３０の物理的状態または化学的状態を評価する第１の評価手段１５と、分離槽１１内のナノカーボンの分散液と同量以上の体積を持つ流路２０２と、流路２０２と流路２３を接続するように取り付けられた回収時のナノカーボンの分散液３０の物理的状態または化学的状態を評価する第２の評価手段２０１と、第１の評価手段１５および第２の評価手段２０２で評価したナノカーボンの分散液３０の物理的状態または化学的状態に基づいてナノカーボンの分散液３０を分別する流路２３の終端部に取り付けられた分別手段１６と、を備える。また、本実施形態のナノカーボン分離装置２００は、第１の電極１２と第２の電極１３との間に直流電圧を印加する直流電源１７を備える。直流電源１７は、ケーブル１８を介して第１の電極１２に電気的に接続され、ケーブル１９を介して第２の電極１３に電気的に接続されている。
【０１４０】
本実施形態において、ナノカーボンの分散液３０を分別するとは、例えば、金属型ナノカーボンを相対的に多く含む分散液３０と、半導体型ナノカーボンを相対的に多く含むナノカーボンの分散液３０とを、区別して、回収(分取)することである。
【０１４１】
(分離槽構造)
分離槽１１は、分離対象であるナノカーボンの分散液３０を収容し、電気泳動法により、収容したナノカーボンの分散液３０に分散した、ナノカーボンの分離を行うためのものである。分離槽１１は、ナノカーボンの分散液３０を収容できるものであれば、その形状や大きさは特に限定されない。
【０１４２】
分離槽１１の材質は、ナノカーボンの分散液３０に対して安定であり、かつ絶縁性の材質であれば特に限定されない。分離槽１１の材質としては、例えば、ガラス、石英、アクリル樹脂等が挙げられる。
【０１４３】
分離槽１１は、下端に、分離槽１１の外底面１１ｂに連通する回収口１１Ａを有する。回収口１１Ａは、第１の評価手段１５に接続される。また、回収口１１Ａは、すり合わせを有する回転式のコック等の密閉構造（図示略）を備える。
【０１４４】
分離槽１１には、第１の電極１２および第２の電極１３が存在する。第１の電極１２は、分離槽１１の上部へナノカーボンの分散液３０に浸漬するか、もしくは、接するように配置される。第２の電極１３は、分離槽１１の下部へ、ナノカーボンの分散液３０に浸漬するか、もしくは、接するように配置される。
【０１４５】
第１の電極１２および第２の電極１３の素材は、電気泳動法に用いることができ、ナノカーボンの分散液３０に対して安定なものであれば特に限定されない。第１の電極１２および第２の電極１３としては、例えば、白金電極等が挙げられる。
【０１４６】
第１の電極１２および第２の電極１３の構造は、特に限定されず、分離槽１１内において、分離槽１１内に収容されるナノカーボンの分散液３０の量（体積）等に応じて適宜選択される。第１の電極１２および第２の電極１３の構造としては、例えば、分離槽１１の平面視において、円環上、円板上、棒状等が挙げられる。また、第１の電極１２および第２の電極１３の構造としては、多数の微細孔が均質に設けられた多孔板状が挙げられる。
【０１４７】
（第１の評価手段）
回収口１１Ａには第１の評価手段１５が取り付けられている。第１の評価手段１５は、回収路１１Ａを通過するナノカーボンの分散液３０の物理的状態または化学的状態を測定し、評価する。第１の評価手段１５はケーブル２４を介して、分別手段１６に接続されている。本実施形態における評価手段１５は、流路内におけるナノカーボンの分散液３０の光吸収スペクトルを測定し、評価する。
【０１４８】
本実施形態における第１の評価手段１５では、流路内におけるナノカーボンの分散液３０の光吸収スペクトルを測定する場合を例示したが、第１の評価手段１５はナノカーボンの分散液３０の物理的状態または化学的状態を測定するものであれば、これに限定されない。測定されるナノカーボンの分散液３０の物理的状態または化学的状態としては、例えば、ナノカーボンの分散液３０のｐＨ、ナノカーボンの分散液３０の発光スペクトル、ナノカーボンの分散液３０の屈折率、ナノカーボンの分散液３０の導電率等、が挙げられる。
【０１４９】
（流路）
第１の評価手段１５には、流路２０２が取り付けられている。流路２０２の後端には、第２の評価手段２０１が取り付けられている。流路２０２は、分離槽１１の体積と同量かそれ以上の容量を持つ。第１の評価手段１５を通過したナノカーボンの分散液３０は、流路２０２を通過する。したがって、分離槽１１内部のナノカーボンの分散液３０は、その全量の物理的状態または化学的状態の測定と評価が第１の評価手段１５により行われた後、流路２０２から第２の評価手段２０１へと導入される。
【０１５０】
（第２の評価手段）
流路２０２には第２の評価手段２０１が取り付けられている。第２の評価手段２０１は、通過するナノカーボンの分散液３０の物理的状態または化学的状態を測定し、評価する。第２の評価手段２０２はケーブル２０３を介して、ケーブル２４に接続され、分別手段１６に電気的に接続されている。本実施形態における第２の評価手段２０１は、流路内におけるナノカーボンの分散液３０の光吸収スペクトルを測定し、評価する。
【０１５１】
本実施形態における第２の評価手段２０１では、流路内におけるナノカーボンの分散液３０の光吸収スペクトルを測定する場合を例示したが、第２の評価手段２０１はナノカーボンの分散液３０の物理的状態または化学的状態を測定するものであれば、これに限定されない。測定されるナノカーボンの分散液３０の物理的状態または化学的状態としては、例えば、ナノカーボンの分散液３０のｐＨ、ナノカーボンの分散液３０の発光スペクトル、ナノカーボンの分散液３０の屈折率、ナノカーボンの分散液３０の導電率、ナノカーボンの分散液３０の通過量等、が挙げられる。
【０１５２】
（分別）
分別手段１６は、第１の評価手段１５および第２の評価手段２０１において評価したナノカーボンの分散液３０の光吸収スペクトルに基づいて、ナノカーボンの分散液３０を分別する。
すなわち、分別手段１６では、第１の評価手段１５から取得したナノカーボンの分散液３０の全領域に関する光吸収スペクトルから評価したナノカーボンの分散液３０の分離状態に基づき、第２の評価手段２０１により得られたナノカーボンの分散液３０の光吸収スペクトルから、第２の評価手段２０１において測定しているナノカーボンの分散液３０の分別を判断する。
【０１５３】
分別手段１６は、回収槽４１，４２，４３の位置に合せて移動可能となっている。これにより、分別手段１６は、ナノカーボンの分散液３０における金属型ナノカーボンと半導体型ナノカーボンの含有量に応じて、ナノカーボンの分散液３０を、回収槽４１，４２，４３に区別して、回収（分取）する。また、分別手段１６は、排出口１６Ａを有する。分別手段１６は、排出口１６Ａを介して、回収槽４１，４２，４３にナノカーボンの分散液３０を注入する。
【０１５４】
（ナノカーボンの分離方法）
図１０〜図１２を用いて、ナノカーボン分離装置２００を用いた、ナノカーボンの分離方法を説明するとともに、ナノカーボン分離装置２００の作用を説明する。図１１は、本実施形態のナノカーボンの分離方法を示すフローチャートである。
【０１５５】
本実施形態のナノカーボンの分離方法は、分離槽１１にナノカーボンの分散液３０を注入する工程（以下、「注入工程」と言う。）と、分離槽１１内の上部に設けられた第１の電極１２と分離槽１１内の下部に設けられた第２の電極１３との間に直流電圧を印加して、ナノカーボンの分散液３０に含まれる金属型ナノカーボンを第１の電極１２側に移動させるとともに、ナノカーボンの分散液３０に含まれる半導体型ナノカーボンを第２の電極１３側に移動させて、金属型ナノカーボンと半導体型ナノカーボンを分離する工程（以下、「分離工程」と言う。）と、ナノカーボンの分散液３０の物理的状態または化学的状態を評価する工程（以下、「評価工程」と言う。）と、ナノカーボンの分散液３０の物理的状態または化学的状態に基づいて、ナノカーボンの分散液３０を分別する工程（以下、「分別工程」と言う。）と、を有する。
【０１５６】
本実施形態のナノカーボンの分離方法において、ナノカーボンとは、単層カーボンナノチューブ、二層カーボンナノチューブ、多層カーボンナノチューブ、カーボンナノホーン、カーボンナノツイス卜、グラフェン、フラーレン等の主に炭素から構成される炭素材料を意味する。本実施形態のナノカーボンの分離方法では、ナノカーボンとして単層カーボンナノチューブが分散した分散液から、半導体型単層カーボンナノチューブと、金属型単層カーボンナノチューブと、を分離する場合について詳述する。
【０１５７】
単層カーボンナノチューブは、チューブの直径、巻き方によって金属型と半導体型という２つの異なる性質に分かれることが知られている。従来の製造方法を用いて単層カーボンナノチューブを合成すると、金属的な性質を有する金属型単層カーボンナノチューブと半導体的な性質を有する半導体型単層カーボンナノチューブが統計的に１：２の割合で含まれる単層カーボンナノチューブの混合物が得られる。
【０１５８】
単層カーボンナノチューブの混合物は、金属型単層カーボンナノチューブと半導体型単層カーボンナノチューブとを含むものであれば特に制限されない。また、本実施形態における単層カーボンナノチューブは、単層カーボンナノチューブ単体であってもよいし、一部の炭素が任意の官能基で置換された単層カーボンナノチューブや、任意の官能基で修飾された単層カーボンナノチューブであってもよい。
【０１５９】
まず、単層カーボンナノチューブの混合物が、界面活性剤とともに分散媒に分散した単層カーボンナノチューブ分散液を調製する（ＳＴ２１）。
【０１６０】
分散媒としては、単層カーボンナノチューブの混合物を分散させることができるものであれば特に限定されない。分散媒としては、例えば、水、重水、有機溶媒、イオン液体等が挙げられる。これらの分散媒の中でも、単層カーボンナノチューブが変質しないことから、水または重水が好適に用いられる。
【０１６１】
界面活性剤としては、非イオン性界面活性剤、陽イオン性界面活性剤、陰イオン性界面活性剤等が用いられる。単層カーボンナノチューブにナトリウムイオン等のイオン性の不純物が混入することを防ぐためには、非イオン性界面活性剤を用いることが好ましい。
【０１６２】
非イオン性界面活性剤としては、イオン化しない親水性部位とアルキル鎖等の疎水性部位とを有する非イオン性界面活性剤が用いられる。このような非イオン性界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル系に代表されるポリエチレングリコール構造を有する非イオン性界面活性剤が挙げられる。
【０１６３】
このような非イオン性界面活性剤としては、下記式（１）で表わされるポリオキシエチレンアルキルエーテルが好適に用いられる。
ＣｎＨ２ｎ（ＯＣＨ２ＣＨ２）ｍＯＨ  （１）
（但し、ｎ＝１２〜１８、ｍ＝２０〜１００である。）
【０１６４】
上記式（１）で表わされるポリオキシエチレンアルキルエーテルとしては、例えば、ポリオキシエチレン（２３）ラウリルエーテル（商品名：Ｂｒｉｊ Ｌ２３、シグマアルドリッチ社製）、ポリオキシエチレン（２０）セチルエーテル（商品名：Ｂｒｉｊ Ｃ２０、シグマアルドリッチ社製）、ポリオキシエチレン（２０）ステアリルエーテル（商品名：Ｂｒｉｊ Ｓ２０、シグマアルドリッチ社製）、ポリオキシエチレン（２０）オレイルエーテル（商品名：Ｂｒｉｊ Ｏ２０、シグマアルドリッチ社製）、ポリオキシエチレン（１００）ステアリルエーテル（商品名：Ｂｒｉｊ Ｓ１００、シグマアルドリッチ社製）等が挙げられる。
【０１６５】
非イオン性界面活性剤としては、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアラート（分子式：Ｃ６４Ｈ１２６Ｏ２６、商品名：Ｔｗｅｅｎ ６０、シグマアルドリッチ社製）、ポリオキシエチレンソルビタントリオレアート（分子式：Ｃ２４Ｈ４４Ｏ６、商品名：Ｔｗｅｅｎ ８５、シグマアルドリッチ社製）、オクチルフェノールエトキシレート（分子式：Ｃ１４Ｈ２２Ｏ（Ｃ２Ｈ４Ｏ）ｎ、ｎ＝１〜１０、商品名：Ｔｒｉｔｏｎ Ｘ−１００、シグマアルドリッチ社製）、ポリオキシエチレン（４０）イソオクチルフェニルエーテル（分子式：Ｃ８Ｈ１７Ｃ６Ｈ４０（ＣＨ２ＣＨ２０）４０Ｈ、商品名：Ｔｒｉｔｏｎ Ｘ−４０５、シグマアルドリッチ社製）、ポロキサマー（分子式：Ｃ５Ｈ１０Ｏ２、商品名：Ｐｌｕｒｏｎｉｃ、シグマアルドリッチ社製）、ポリビニルピロリドン（分子式：（Ｃ６Ｈ９ＮＯ）ｎ、ｎ＝５〜１００、シグマアルドリッチ社製）等を用いることもできる。
【０１６６】
単層カーボンナノチューブ分散液における非イオン性界面活性剤の含有量は、０．１ｗｔ％以上５ｗｔ％以下であることが好ましく、０．５ｗｔ％以上２ｗｔ％以下であることがより好ましい。
非イオン性界面活性剤の含有量が５ｗｔ％以下であれば、単層カーボンナノチューブ分散液の粘度が高くなり過ぎることがなく、電気泳動法によって容易に、単層カーボンナノチューブ分散液に含まれる金属型単層カーボンナノチューブと半導体型単層カーボンナノチューブを分離することができる。
【０１６７】
単層カーボンナノチューブ分散液における単層カーボンナノチューブの含有量は、１μｇ／ｍＬ以上１００μｇ／ｍＬ以下であることが好ましく、５μｇ／ｍＬ以上４０μｇ／ｍＬ以下であることがより好ましい。
単層カーボンナノチューブの含有量が上記の範囲であれば、電気泳動法によって容易に、単層カーボンナノチューブ分散液に含まれる金属型単層カーボンナノチューブと半導体型単層カーボンナノチューブを分離することができる。
【０１６８】
単層カーボンナノチューブ分散液を調製する方法としては、特に限定されず、公知の方法が用いられる。例えば、単層カーボンナノチューブの混合物と界面活性剤を含む分散媒の混合液を超音波処理して、分散媒に、単層カーボンナノチューブの混合物を分散させる方法が挙げられる。この超音波処理により、凝集していた金属型単層カーボンナノチューブと半導体型単層カーボンナノチューブが充分に分離し、単層カーボンナノチューブ分散液は、分散媒に金属型単層カーボンナノチューブと半導体型単層カーボンナノチューブが均一に分散したものとなる。したがって、後述する電気泳動法により、金属型単層カーボンナノチューブと半導体型単層カーボンナノチューブを分離し易くなる。なお、超音波処理により分散しなかった金属型単層カーボンナノチューブと半導体型単層カーボンナノチューブは、超遠心分離により分離、除去することが好ましい。
【０１６９】
次いで、注入工程にて、単層カーボンナノチューブ分散液を分離槽１１内に注入する（ＳＴ２２）。
【０１７０】
次いで、第１の電極１２と第２の電極１３に、所定時間（例えば、１時間〜１００時間）、直流電圧を印加する（ＳＴ２３）ことにより、分離槽１１内にて、電界を形成する。具体的には、電界の向きが分離槽１１の下方から上方へ向かうように電界を形成する。この電界と、単層カーボンナノチューブの電荷とにより生じる電気泳動力により、単層カーボンナノチューブ分散液に含まれる金属型単層カーボンナノチューブは第１の電極１２側に移動し、半導体型単層カーボンナノチューブは第２の電極１３側に移動する。以上のように、電気泳動法により、金属型単層カーボンナノチューブと半導体型単層カーボンナノチューブとに分離する（ＳＴ２４）。
【０１７１】
電気泳動の結果、図１２に示すように、単層カーボンナノチューブ分散液は、相対的に金属型単層カーボンナノチューブの含有量が多い分散液相（以下、「分散液相Ａ」という。）と、相対的に半導体型単層カーボンナノチューブの含有量が多い分散液相（以下、「分散液相Ｂ」という。）と、分散液相Ａと分散液相Ｂの間に形成され、相対的に金属型単層カーボンナノチューブおよび半導体型単層カーボンナノチューブの含有量が少ない分散液相（以下、「分散液相Ｃ」という。）との３相に相分離する。
【０１７２】
本実施形態では、第１の電極１２側に分散液相Ａが形成され、第２の電極１３側に分散液相Ｂが形成される。
第１の電極１２と第２の電極１３に印加する直流電圧は、特に限定されず、第１の電極１２と第２の電極１３との間の距離や単層カーボンナノチューブ分散液における単層カーボンナノチューブの混合物の含有量等に応じて適宜調整される。
【０１７３】
単層カーボンナノチューブ分散液の分散媒として、水または重水を用いた場合、第１の電極１２と第２の電極１３に印加する直流電圧を、０Ｖより大きく、１０００Ｖ以下の間の任意の値とする。
また、第１の電極１２と第２の電極１３に直流電圧を印加したとき、第１の電極１２と第２の電極１３の間の電界は、０．５Ｖ／ｃｍ以上１５Ｖ／ｃｍ以下であることが好ましく、１Ｖ／ｃｍ以上１０Ｖ／ｃｍ以下であることがより好ましい。
【０１７４】
分離工程において、分離槽１１に収容されている単層カーボンナノチューブ分散液の温度は、単層カーボンナノチューブ分散液の分散媒が変質したり、蒸発したりしない温度であれば特に限定されない。
【０１７５】
次いで、分取工程（ＳＴ２５）を行う。分取工程では、まず、分離槽１１より、回収口１１Ａを経て単層カーボンナノチューブ分散液の回収を行う（ＳＴ２５ａ）。
回収口１１Ａを経て回収された単層カーボンナノチューブ分散液は、第１の評価工程１５により、回収路１１Ａを通過する単層カーボンナノチューブ分散液の物理的状態および化学的状態を測定し、評価する（ＳＴ２５ｂ）。
【０１７６】
本実施形態のナノカーボンの分離方法では、分離の終了した分離槽１１内の単層カーボンナノチューブ分散液は、回収口１１Ａを通じて、第１の評価手段１５を通過し、流路２０２へと移動する。流路２０２は、分離槽１１内の全量と同量以上の容積があるため、第１の評価手段１５によって分離槽１１内の単層カーボンナノチューブ分散液の全量に対して光吸収スペクトルが測定されるまで第２の評価手段２０１による測定は開始されない。第１の評価手段１５によって単層カーボンナノチューブ分散液の全量の光吸収スペクトルの測定によって、単層カーボンナノチューブ分散液全体の光吸収スペクトルの分布が求められ、未知の試料を用いていたとしても、単層カーボンナノチューブ分散液の分離状態を評価することができる。
【０１７７】
次いで、第２の評価手段２０１により、通過する単層カーボンナノチューブ分散液の光吸収スペクトルの測定を行う（ＳＴ２５ｄ）。
【０１７８】
次いで、分別工程にて、第１の評価手段１５で得られた単層カーボンナノチューブ分散液の全体の光吸収スペクトルと、第２の評価手段２０１で得られた通過する単層カーボンナノチューブ分散液の光吸収スペクトルに基づき、単層カーボンナノチューブ分散液を分別する（ＳＴ２５ｅ）。すなわち、分別工程では、第１の評価手段１５で得られた単層カーボンナノチューブ分散液の流路における全量の光吸収スペクトルの分布から金属型単層カーボンナノチューブと半導体型単層カーボンナノチューブの分布の測定評価を行い、第２の評価手段２０１で得られた流路を流れる単層カーボンナノチューブ分散液の光吸収スペクトルに基づいて、金属型単層カーボンナノチューブと半導体型単層カーボンナノチューブの含有量が異なる単層カーボンナノチューブ分散液を、回収槽４１，４２，４３に区別して、回収（分取）する。
【０１７９】
分別工程では、例えば、相対的に金属型単層カーボンナノチューブの含有量が多い分散液相Ａ、相対的に半導体型単層カーボンナノチューブの含有量が多い分散液相Ｂ、または、相対的に金属型単層カーボンナノチューブおよび半導体型単層カーボンナノチューブの含有量が少ない分散液相Ｃそれぞれの物理的状態または化学的状態に応じて、単層カーボンナノチューブ分散液を、回収槽４１，４２，４３に区別して、回収（分取）する。
なお、図１１に示す分取（ＳＴ２５）は、ＳＴ２５ａ、ＳＴ２５ｂ、ＳＴ２５ｃ、ＳＴ２５ｄおよびＳＴ２５ｅを含む。
【０１８０】
本実施形態のナノカーボン分離装置２００を用いたナノカーボンの分離方法によれば、目視により分散液相が形成されたことを確認する方法や、一対の電極間に直流電圧を印加する時間に依らずに、第１の評価工程で得られる物理的状態または化学的状態である単層カーボンナノチューブ分散液全体の光吸収スペクトルと、第２の評価工程で得られた流路中の単層カーボンナノチューブ分散液の光吸収スペクトルに基づいて、単層カーボンナノチューブ分散液に含まれる金属型単層カーボンナノチューブと半導体型単層カーボンナノチューブの分離状態をより詳細に評価して分別することができる。そのため、未知の分離状態を持つ単層カーボンナノチューブ分散液を分別する工程においても、分離された単層カーボンナノチューブを安定した品質で分別することができる。また、分離状態に応じて分別することから、純度が高い金属型単層カーボンナノチューブと、半導体型単層カーボンナノチューブと、を分別して得ることができる。
【０１８１】
なお、本実施形態のナノカーボン分離装置２００を用いたナノカーボンの分離方法では、単層カーボンナノチューブの混合物を、金属型単層カーボンナノチューブと半導体型単層カーボンナノチューブに分離する場合を例示したが、本実施形態のナノカーボンの分離方法はこれに限定されない。本実施形態のナノカーボンの分離方法は、例えば、分離槽１１内にて、金属型単層カーボンナノチューブと半導体型単層カーボンナノチューブに分離した後、目的の性質を有する単層カーボンナノチューブのみを回収する、単層カーボンナノチューブの精製方法として行ってもよい。
【実施例】
【０１８２】
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。【０１８３】
［実施例１］
分離装置を図１に示す。分離装置は第１の実施形態で示したものと同様である。すなわち、本実施例のナノカーボン分離装置１００は、ナノカーボンの分散液３０を収容する分離槽（電気泳動槽）１１と、分離槽１１内の上部に設けられた第１の電極１２と、分離槽１１内の下部に設けられた第２の電極１３と、分離槽１１から溶液を回収する回収口１１Ａと、回収口１１Ａと流路２３を接続するように取り付けられたナノカーボンの分散液３０の物理的・化学的性質を評価する評価手段１５と、流路２３の終端部に取り付けられた、評価手段１５で評価したナノカーボンの分散液３０の物理的状態または化学的状態に基づいて、ナノカーボンの分散液３０を分別する分別手段１６と、を備える。また、本実施形態のナノカーボン分離装置１００は、第１の電極１２と第２の電極１３との間に直流電圧を印加する直流電源１７を備える。直流電源１７は、ケーブル１８を介して第１の電極１２に電気的に接続され、ケーブル１９を介して第２の電極１３に電気的に接続されている。【０１８４】
「単層カーボンナノチューブ分散液の調製」
重水に、非イオン性界面活性剤であるポリオキシエチレン（１００）ステアリルエーテル（商品名：Ｂｒｉｊ Ｓ１００、シグマアルドリッチ社製）を１．０ｗｔ％溶解した溶液ＡＡを調製した。
溶液ＡＡに対して、単層カーボンナノチューブの混合物（ｅＤＩＰＳ（ｅｎｈａｎｃｅｄ  Ｄｉｒｅｃｔ  Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ  Ｐｙｒｏｌｙｔｉｃ  Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ：改良直噴熱分解合成）単層カーボンナノチューブ、平均直径：１．０ｎｍ）を単分散させた。
単層カーボンナノチューブの混合物を単分散させた重水に対して、ホーン型超音波破砕機（商品名：Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｏｎｉｆｉｅｒ  ４５０、ブランソン社製）により、出力４０Ｗで２０分間、超音波分散処理を行った。その後、超遠心機（商品名：ＣＳ１００ＧＸ、日立工機社製）により、２５００００×ｇ、１０℃にて１時間、超遠心分離操作を行った。そして、上澄み５０％を、単層カーボンナノチューブの混合物の分散液として得た。
次いで、単層カーボンナノチューブの混合物の分散液に溶液ＡＡを添加し、単層カーボンナノチューブの含有量が１０μｇ／ｍＬ、ポリオキシエチレン（１００）ステアリルエーテルの含有量が１．０ｗｔ％の単層カーボンナノチューブ分散液を得た。【０１８５】
「単層カーボンナノチューブ分散液の注入」
上述のように調製した単層カーボンナノチューブ分散液をナノカーボン分離装置１００の分離槽１１に注入した。【０１８６】
「分離操作」
ナノカーボン分離装置１００の第１の電極１２（陰極）と第２の電極１３（陽極）に直流電圧を印加した。【０１８７】
「分離終了・回収」
直流電圧を印加から１００時間経過、電圧印加を終了し、ナノカーボン回収口１１Ａから、１ｍＬ／ｍｉｎの速度で単層カーボンナノチューブ分散液の回収を開始した。【０１８８】
「評価」
評価手段１５にて、通過する単層カーボンナノチューブ分散液のｐＨ測定を行った。図１３は、通過位置に対するｐＨの変動である。そこで、ｐＨが４．５未満の領域と、ｐＨが４．５以上６未満の領域、ｐＨが６以上８以下の領域と、ｐＨが８以上の領域として、単層カーボンナノチューブ分散液を分別、回収を行った。結果、ｐＨが４．５未満の領域では半導体型単層カーボンナノチューブの純度が高い単層カーボンナノチューブ分散液を、ｐＨが６以上８以下の領域では金属型単層カーボンナノチューブの純度が高い単層カーボンナノチューブ分散液を、回収することができた。【０１８９】
［実施例２］
分離装置を図１に示す。分離装置は第１の実施形態で示したものと同様である。
すなわち、本実施例のナノカーボン分離装置１００は、ナノカーボンの分散液３０を収容する分離槽（電気泳動槽）１１と、分離槽１１内の上部に設けられた第１の電極１２と、分離槽１１内の下部に設けられた第２の電極１３と、分離槽１１から溶液を回収する回収口１１Ａと、回収口１１Ａと流路２３を接続するように取り付けられたナノカーボンの分散液３０の物理的・化学的性質を評価する評価手段１５と、流路２３の終端部に取り付けられた、評価手段１５で評価したナノカーボンの分散液３０の物理的状態または化学的状態に基づいて、ナノカーボンの分散液３０を分別する分別手段１６と、を備える。また、本実施形態のナノカーボン分離装置１００は、第１の電極１２と第２の電極１３との間に直流電圧を印加する直流電源１７を備える。直流電源１７は、ケーブル１８を介して第１の電極１２に電気的に接続され、ケーブル１９を介して第２の電極１３に電気的に接続されている。【０１９０】
「単層カーボンナノチューブ分散液の調製」
重水に、非イオン性界面活性剤であるポリオキシエチレン（１００）ステアリルエーテル（商品名：Ｂｒｉｊ Ｓ１００、シグマアルドリッチ社製）を１．０ｗｔ％溶解した溶液ＡＡを調製した。
溶液ＡＡに対して、単層カーボンナノチューブの混合物（ｅＤＩＰＳ（ｅｎｈａｎｃｅｄ  Ｄｉｒｅｃｔ  Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ  Ｐｙｒｏｌｙｔｉｃ  Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ：改良直噴熱分解合成）単層カーボンナノチューブ、平均直径：１．０ｎｍ）を単分散させた。
単層カーボンナノチューブの混合物を単分散させた重水に対して、ホーン型超音波破砕機（商品名：Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｏｎｉｆｉｅｒ  ４５０、ブランソン社製）により、出力４０Ｗで２０分間、超音波分散処理を行った。その後、超遠心機（商品名：ＣＳ１００ＧＸ、日立工機社製）により、２５００００×ｇ、１０℃にて１時間、超遠心分離操作を行った。そして、上澄み５０％を、単層カーボンナノチューブの混合物の分散液として得た。
次いで、単層カーボンナノチューブの混合物の分散液に溶液ＡＡを添加し、単層カーボンナノチューブの含有量が１０μｇ／ｍＬ、ポリオキシエチレン（１００）ステアリルエーテルの含有量が１．０ｗｔ％の単層カーボンナノチューブ分散液を得た。【０１９１】
「単層カーボンナノチューブ分散液の注入」
上述のように調製した単層カーボンナノチューブ分散液を、ナノカーボン分離装置１００の分離槽１１に注入した。【０１９２】
「分離操作」
ナノカーボン分離装置１００の第１の電極１２（陰極）と第２の電極１３（陽極）に直流電圧を印加した。【０１９３】
「分離終了・回収」
直流電圧を印加から１００時間経過、電圧印加を終了し、ナノカーボン回収口１１Ａから１ｍＬ／ｍｉｎの速度で単層カーボンナノチューブ分散液の回収を開始した。【０１９４】
「評価」
評価手段１５として、通過する単層カーボンナノチューブ分散液に対して、３１０ｎｍ、５０３ｎｍと６４９ｎｍの３つの異なる波長の吸光度を測定した。図１４の白丸のプロットは波長３１０ｎｍの吸光度を流量ごとにプロットしたものである。３１０ｎｍの吸光度は単層カーボンナノチューブ分散液の濃度評価を行うことができる。また、６４９ｎｍの単層カーボンナノチューブ分散液の吸光度は平均直径１．０ｎｍのｅＤＩＰＳナノチューブにおいて半導体型単層カーボンナノチューブの量を代表的に表すことができ、５０３ｎｍの波長の単層カーボンナノチューブ分散液の吸光度は同様に金属製単層カーボンナノチューブの量を代表的に表すことができる量である。そこで、６４９ｎｍの吸光度を５０３ｎｍの吸光度により除することによって、半導体型単層カーボンナノチューブと金属型単層カーボンナノチューブの分離状態を得ることができる。図１４の黒丸は６４９ｎｍの吸光度を５０３ｎｍの吸光度により除したものを示す。そこで、３１０ｎｍの吸光度が０．３以上、かつ、６４９ｎｍの吸光度を５０３ｎｍの吸光度により除したものが１．１以上の領域（半導体型）と、３１０ｎｍの吸光度が０．３以上、かつ、６４９ｎｍの吸光度を５０３ｎｍの吸光度により除したものが０．９以下の領域（金属型）と、それ以外の領域に分別を行い回収した。結果、純度の高い半導体型単層カーボンナノチューブ分散液と純度の高い金属型単層カーボンナノチューブ分散液を、区分し回収することができた。【０１９５】
［実施例３］
分離装置を図１に示す。分離装置は第２の実施例で示したものと同様である。すなわち、本実施例のナノカーボン分離装置１０は、ナノカーボンの分散液３０を収容する分離槽（電気泳動槽）１１と、分離槽１１内の上部に設けられた第１の電極１２と、分離槽１１内の下部に設けられた第２の電極１３と、分離槽１１内のナノカーボンの分散液３０の物理的状態または化学的状態を評価する評価手段１４と、分離槽１１から溶液を回収する回収口１１Ａと、回収口１１Ａと流路２３を接続するように取り付けられたナノカーボンの分散液３０の流量を求める流量計２５と、流路２３の終端部に取り付けられた、評価手段１４で評価したナノカーボンの分散液３０の物理的状態または化学的状態と、流量計２５で評価したナノカーボンの分散液３０の流量と、に基づいて、ナノカーボンの分散液３０を分別する分別手段１６と、を備える。また、本実施形態のナノカーボン分離装置１０は、第１の電極１２と第２の電極１３との間に直流電圧を印加する直流電源１７を備える。直流電源１７は、ケーブル１８を介して第１の電極１２に電気的に接続され、ケーブル１９を介して第２の電極１３に電気的に接続されている。
評価手段１４は、溶液内の電位を測定する評価装置（評価用電極）２０と評価装置（電位計）２１により構成した。分離槽１１内には、その高さ方向に沿って、１ｃｍ間隔で９本の評価装置２０を配置した。また、第１の電極１２と第２の電極間１３の距離を１０ｃｍとした。【０１９６】
「単層カーボンナノチューブ分散液の調製」
重水に、非イオン性界面活性剤であるポリオキシエチレン（１００）ステアリルエーテル（商品名：Ｂｒｉｊ Ｓ１００、シグマアルドリッチ社製）を１．０ｗｔ％溶解した溶液ＡＡを調製した。
溶液ＡＡに対して、単層カーボンナノチューブの混合物（ｅＤＩＰＳ（ｅｎｈａｎｃｅｄ  Ｄｉｒｅｃｔ  Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ  Ｐｙｒｏｌｙｔｉｃ  Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ：改良直噴熱分解合成）単層カーボンナノチューブ、平均直径：１．０ｎｍ）を単分散させた。
単層カーボンナノチューブの混合物を単分散させた重水に対して、ホーン型超音波破砕機（商品名：Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｏｎｉｆｉｅｒ  ４５０、ブランソン社製）により、出力４０Ｗで２０分間、超音波分散処理を行った。その後、超遠心機（商品名：ＣＳ１００ＧＸ、日立工機社製）により、２５００００×ｇ、１０℃にて１時間、超遠心分離操作を行った。そして、上澄み５０％を、単層カーボンナノチューブの混合物の分散液として得た。
次いで、単層カーボンナノチューブの混合物の分散液に溶液ＡＡを添加し、単層カーボンナノチューブの含有量が１０μｇ／ｍＬ、ポリオキシエチレン（１００）ステアリルエーテルの含有量が１．０ｗｔ％の単層カーボンナノチューブ分散液を得た。【０１９７】
「単層カーボンナノチューブ分散液の注入」
上述のように調製した単層カーボンナノチューブ分散液を、図４に示すナノカーボン分離装置１０の分離槽１１に注入した。【０１９８】
「分離操作」
ナノカーボン分離装置１０の第１の電極１２（陰極）と第２の電極１３（陽極）に直流電圧を印加した。【０１９９】
「分離終了・評価」
直流電圧を印加から１００時間経過後、電圧印加を終了する前に、評価手段１４により、分離槽１１内部の電位を測定した。図１５はその時の、各位置における電位を示す。【０２００】
「回収」
そこで、ナノカーボン回収口１１Ａから、１ｍＬ／ｍｉｎの速度で単層カーボンナノチューブ分散液の回収を開始した。流量計２５は流路を通過する単層カーボンナノチューブ分散液の量を計測した。分離槽１１内部の位置に対する容量は既知であることから、その流量と、図１５にある電位の傾き(電位勾配)により、測定位置における単層カーボンナノチューブの分離状態を評価した。つまり、測定位置４よりも前の単層カーボンナノチューブ分散液(半導体型)と、測定位置４から６までの単層カーボンナノチューブ分散液（その他）と、測定位置７以降の単層カーボンナノチューブ分散液（金属型）と、に分別し回収した。【０２０１】
［実施例４］
「単層カーボンナノチューブ分散液の調製」
実施例１と同様にして、単層カーボンナノチューブ分散液を調製した。【０２０２】
「単層カーボンナノチューブ分散液の注入」
上述のように調製した単層カーボンナノチューブ分散液を、図１６に示すナノカーボン分離装置４００の分離槽１１に注入した。
分離槽１１内には、その高さ方向に沿って、１ｃｍ間隔で１５本のｐＨセンサー４１１を配置した。最上部のｐＨセンサー４１１と最下部のｐＨセンサー４１１の距離を１４ｃｍとした。【０２０３】
「分離操作」
ナノカーボン分離装置４００の第１の電極１２（陰極）と第２の電極１３（陽極）に直流電圧を印加した。【０２０４】
「評価」
図１６に示すナノカーボン分離装置４００を用いて、下記の通り、単層カーボンナノチューブ分散液のｐＨを評価した。
電圧印加直後、および、電圧印加開始から１００時間後に、ｐＨ計４１２により、各ｐＨセンサー４１１におけるｐＨを計測して、単層カーボンナノチューブ分散のｐＨ勾配を評価した。電圧印加開始から１００時間後の単層カーボンナノチューブ分散液のｐＨ勾配を図１７に示す。図１７において、横軸に示す測定位置とは、分離槽１１の高さ方向における位置のことである。測定位置１が分離槽１１の最も下側であり、測定位置１５が分離槽１１の最も上側である。
図１７では、ｐＨ勾配の変化量が大きく変動する点が測定位置４、測定位置１０、測定位置１３であるため、測定位置１から測定位置４までの範囲、測定位置４から測定位置１０までの範囲、測定位置１０から測定位置１３までの範囲に性質が同じ単層カーボンナノチューブを含む単層カーボンナノチューブ分散液が存在することが確認された。それぞれの領域にある単層カーボンナノチューブ分散液を、他の領域（他の測定位置）にある単層カーボンナノチューブ分散液と区別して、回収することができた。【０２０５】
［実施例５］
「単層カーボンナノチューブ分散液の調製」
実施例１と同様にして、単層カーボンナノチューブ分散液を調製した。【０２０６】
「単層カーボンナノチューブ分散液の注入」
上述のように調製した単層カーボンナノチューブ分散液を、図１８に示すナノカーボン分離装置５００の分離槽１１に注入した。
分離槽１１の高さ方向に沿って、検知器５１２において、１ｃｍ間隔で１５個の検知部を配置した。最上部の検知部と最下部の検知部の距離を１４ｃｍとした。【０２０７】
「分離操作」
ナノカーボン分離装置５００の第１の電極１２（陰極）と第２の電極１３（陽極）に直流電圧を印加した。【０２０８】
「評価」
図１８に示すナノカーボン分離装置５００を用いて、下記の通り、単層カーボンナノチューブ分散液の吸収スペクトルを評価した。
電圧印加直後、および、電圧印加開始から１００時間後に、検知器５１２により、各検知部における吸光度を計測して、単層カーボンナノチューブ分散液の吸光度を評価した。単層カーボンナノチューブ分散液の吸光度の測定には、分光光度計（商品名：紫外可視近赤外分光光度計  ＵＶ−３６００、島津製作所社製）を用いた。
電圧印加開始から１００時間後の単層カーボンナノチューブ分散液の吸光度を図１９に示す。図１９において、横軸に示す測定位置とは、分離槽１１の高さ方向における位置のことである。測定位置１が分離槽１１の最も下側であり、測定位置１５が分離槽１１の最も上側である。
図１９では、吸光度の変化量が大きく変動する点が測定位置３、測定位置１０、測定位置１４であるため、測定位置１から測定位置３までの範囲、測定位置３から測定位置１０までの範囲、測定位置１０から測定位置１４までの範囲に性質が同じ単層カーボンナノチューブを含む単層カーボンナノチューブ分散液が存在することが確認された。
そこで、回収口１１Ａより、単層カーボンナノチューブ分散液の回収を開始した。第２の評価手段５２０に設けられた流量計を用い、測定位置１から測定位置３までの範囲、測定位置３から測定位置１０までの範囲、測定位置１０から測定位置１４までの範囲が分別手段１６に達するときに区分を行い、回収した。結果、それぞれの領域にある単層カーボンナノチューブ分散液を、他の領域（他の測定位置）にある単層カーボンナノチューブ分散液と区別して、回収することができた。【０２０９】
［実施例６］
分離装置を図１に示す。分離装置は第１の実施形態で示したものと同様である。
すなわち、本実施例のナノカーボン分離装置１０は、ナノカーボンの分散液３０を収容する分離槽（電気泳動槽）１１と、分離槽１１内の上部に設けられた第１の電極１２と、分離槽１１内の下部に設けられた第２の電極１３と、分離槽１１内のナノカーボンの分散液３０の物理的状態または化学的状態を評価する評価手段１４と、分離槽１１から溶液を回収する回収口１１Ａと、回収口１１Ａと流路２３を接続するように取り付けられたナノカーボンの分散液３０の流量を求める流量計２５と、流路２３の終端部に取り付けられた、評価手段１４で評価したナノカーボンの分散液３０の物理的状態または化学的状態と、流量計２５で評価したナノカーボンの分散液３０の流量と、に基づいて、ナノカーボンの分散液３０を分別する分別手段１６と、を備える。また、本実施形態のナノカーボン分離装置１０は、第１の電極１２と第２の電極１３との間に直流電圧を印加する直流電源１７を備える。直流電源１７は、ケーブル１８を介して第１の電極１２に電気的に接続され、ケーブル１９を介して第２の電極１３に電気的に接続されている。【０２１０】
評価手段１４は、溶液内の電位を測定する評価装置（評価用電極）２０と評価装置（電位計）２１により構成した。分離槽１１内には、その高さ方向に沿って、１ｃｍ間隔で９本の評価用電極２０を配置した。また、第１の電極１２と第２の電極間１３の距離を１０ｃｍとした。【０２１１】
「単層カーボンナノチューブ分散液の調製」
重水に、非イオン性界面活性剤であるポリオキシエチレン（１００）ステアリルエーテル（商品名：Ｂｒｉｊ Ｓ１００、シグマアルドリッチ社製）を１．０ｗｔ％溶解した溶液ＡＡを調製した。
溶液ＡＡに対して、単層カーボンナノチューブの混合物（ｅＤＩＰＳ（ｅｎｈａｎｃｅｄ  Ｄｉｒｅｃｔ  Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ  Ｐｙｒｏｌｙｔｉｃ  Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ：改良直噴熱分解合成）単層カーボンナノチューブ、平均直径：１．０ｎｍ）を単分散させた。
単層カーボンナノチューブの混合物を単分散させた重水に対して、ホーン型超音波破砕機（商品名：Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｏｎｉｆｉｅｒ  ４５０、ブランソン社製）により、出力４０Ｗで２０分間、超音波分散処理を行った。その後、超遠心機（商品名：ＣＳ１００ＧＸ、日立工機社製）により、２５００００×ｇ、１０℃にて１時間、超遠心分離操作を行った。そして、上澄み５０％を、単層カーボンナノチューブの混合物の分散液として得た。
次いで、単層カーボンナノチューブの混合物の分散液に溶液ＡＡを添加し、単層カーボンナノチューブの含有量が１０μｇ／ｍＬ、ポリオキシエチレン（１００）ステアリルエーテルの含有量が１．０ｗｔ％の単層カーボンナノチューブ分散液を得た。【０２１２】
「単層カーボンナノチューブ分散液の注入」
上述のように調製した単層カーボンナノチューブ分散液をナノカーボン分離装置１００の分離槽１１に注入した。【０２１３】
「分離操作」
ナノカーボン分離装置１００の第１の電極１２（陰極）と第２の電極１３（陽極）に直流電圧を印加した。このとき、評価装置２０を用いて、ナノカーボン分離装置中の単層カーボンナノチューブの分離状態の評価を行い、分離の終了を決定することができる。
電圧印加直後、および、電圧印加開始から１００時間後に、評価装置２０により、最下部の第２の電極１３（陽極）に対する各評価用電極２０、および、最上部の第１の電極１２（陰極）における相対電位の絶対値を計測した。
電圧印加直後の単層カーボンナノチューブ分散液の電位の測定値を図２０に示す。縦軸は第２の電極１３（陽極）を基準とした相対電位の絶対値を示し、横軸は電極位置を示す。電極０は最下部の第２の電極１３（陽極）、電極１０は最上部の第１の電極１２（陰極）、１〜９は各評価用電極２０を示しており、数字が大きくなるに従い、分離槽１１の上方になっている。電極１０の電位は、電気泳動のために印加した直流電圧に等しく、６０Ｖである。電圧印加直後は、分散液は均一であるために、分離槽１１内の電位のは均一で、図２０に示すように、測定位置と電位との関係はほぼ直線的である。【０２１４】
６時間後の測定結果を図２１に示す。６時間後には、分離が進行している。電気泳動力により、単層カーボンナノチューブ分散液に含まれる金属型単層カーボンナノチューブは第１の電極１２側に移動し、半導体型単層カーボンナノチューブは第２の電極１３側に移動する。６時間後には、半導体型単層カーボンナノチューブが多い分散液相Ｂと、相対的に単層カーボンナノチューブの含有量が少ない分散液相Ｃの界面は、電極位置７近辺にあった。図２１では、電極位置７で電位勾配が変化していることがわかる。分離槽１１の電極位置７より上方の部分では、電位勾配が大きく、分離槽１１の電極位置７より下方の部分では、電位勾配が小さくなっている。すなわち、分離槽１１内の半導体型単層カーボンナノチューブが多い分散液相Ｂでは、他の部分と比較して、電位勾配が小さくなっていることがわかる。【０２１５】
１００時間後の測定結果を図２２に示す。１００時間後には、さらに分離が進行している。図２２では、電極位置５より下方では、ほとんど電位勾配が見られない。この時、半導体型単層カーボンナノチューブは、分離槽１１内で電極位置５より下方に集まっている。このように、分離槽１１内に複数の電位評価用電極２０を設け、電位の場所依存性を測定することで、分離槽１１内の分離状況を検出することができた。
このとき、例えば、半導体型単層カーボンナノチューブが多い分散液相Ｂが、電極位置５より下方にある時を分離の終点と設定すると、図２２のように電位勾配が大きく変化する点が電極位置５になった時に、電気泳動の電圧印加を停止できる。この終点位置は、所望の分離の進行度に合わせて、変更することができる。
また、この終了時点の電位勾配から、回収領域を定めることができる。図２２の例では、測定位置４よりも前の単層カーボンナノチューブ分散液(半導体型)と、測定位置４から６までの単層カーボンナノチューブ分散液（その他）と、測定位置７以降の単層カーボンナノチューブ分散液（金属型）と、に分別するよう評価することができる。【０２１６】
「回収」
そこで、ナノカーボン回収口１１Ａから、１ｍＬ／ｍｉｎの速度で単層カーボンナノチューブ分散液の回収を開始した。流量計２５は流路を通過する単層カーボンナノチューブ分散液の量を計測した。分離槽１１内部の位置に対する容量は既知であることから、その流量と、前述した、測定位置による分別領域の区分により分別を行った。つまり、測定位置４よりも前の単層カーボンナノチューブ分散液(半導体型)と、測定位置４から６までの単層カーボンナノチューブ分散液（その他）と、測定位置７以降の単層カーボンナノチューブ分散液（金属型）と、に分別し回収した。【０２１７】
上記の実施形態の一部または全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。【０２１８】
（付記１）ナノカーボンを含む分散液を収容する分離槽と、前記分離槽内の上部に設けられた第１の電極と、前記分離槽内の下部に設けられた第２の電極と、前記分散液の物理的状態または化学的状態を評価する評価手段と、前記物理的状態または前記化学的状態に基づいて、前記分散液を分別する分別手段と、を備えるナノカーボン分離装置。【０２１９】
（付記２）前記評価手段が、前記分離槽と前記分別手段の間に設けられた付記１に記載のナノカーボン分離装置。【０２２０】
（付記３）前記評価手段が、前記分離槽に設けられた付記１に記載のナノカーボン分離装置。【０２２１】
（付記４）前記評価手段が、前記分離槽にさらに設けられた付記２に記載のナノカーボン分離装置。【０２２２】
（付記５）前記評価手段が、前記分離槽と前記分別手段の間において、前記分離槽と前記分別手段を接続している流路を介して２つ設けられた付記１に記載のナノカーボン分離装置。【０２２３】
（付記６）前記評価手段は、前記分散液の電位を測定する手段、前記分散液のｐＨを測定する手段、前記分散液の吸光度を測定する手段、前記分散液の発光スペクトルを測定する手段、前記分散液の屈折率を測定する手段および前記分散液の導電率を測定する手段からなる群から選択される少なくとも１つである付記１〜５のいずれかに記載のナノカーボン分離装置。【０２２４】
（付記７）分離槽にナノカーボンを含む分散液を注入する工程と、前記分離槽内の上部に設けられた第１の電極と前記分離槽内の下部に設けられた第２の電極との間に直流電圧を印加して、前記分散液に含まれる金属型ナノカーボンを前記第１の電極側に移動させるとともに、前記分散液に含まれる半導体型ナノカーボンを前記第２の電極側に移動させて、前記金属型ナノカーボンと前記半導体型ナノカーボンを分離する工程と、前記分散液の物理的状態または化学的状態を評価する工程と、前記物理的状態または化学的状態に基づいて、前記分散液を分別する工程と、を有するナノカーボンの分離方法。【０２２５】
（付記８）前記分散液の物理的状態または化学的状態を評価する工程を、前記金属型ナノカーボンと前記半導体型ナノカーボンを分離する工程と、前記分散液を分別する工程との間に行う付記７に記載のナノカーボンの分離方法。【０２２６】
（付記９）前記分散液の物理的状態または化学的状態を評価する工程を、前記金属型ナノカーボンと前記半導体型ナノカーボンを分離する工程中に行う付記７に記載のナノカーボンの分離方法。【０２２７】
（付記１０）前記分散液の物理的状態または化学的状態を評価する工程を、前記分離槽と前記分散液を分別する分別手段を接続している流路の前後で行う付記７に記載のナノカーボンの分離方法。【０２２８】
（付記１１）前記分散液の物理的状態または化学的状態を評価する工程において、前記分散液の物理的状態または化学的状態を、前記分散液の電位、前記分散液のｐＨ、前記分散液の吸光度、前記分散液の発光スペクトル、前記分散液の屈折率および前記分散液の導電率からなる群から選択される少なくとも１つにより評価する付記７〜１０のいずれかに記載のナノカーボンの分離方法。
【符号の説明】
【０２２９】
１０，１００，２００，４００，５００・・・ナノカーボン分離装置、
１１・・・分離槽、
１２・・・第１の電極、
１３・・・第２の電極、
１４，４１０，５１０・・・第１の評価手段、
１５，４２０，５２０・・・第２の評価手段（評価手段）、
１６・・・分別手段、
１７・・・直流電源、
１８，１９，２２，２４・・・ケーブル、
２０・・・評価用電極
２１・・・電位計、
２３，２０２・・・流路、
３０・・・ナノカーボンの分散液、
４１，４２，４３・・・回収槽、
２０１・・・評価手段、
４１１・・・ｐＨセンサー、
４１２・・・ｐＨ計、
５１１・・・光源、
５１２・・・検知器。
【図１】
2019082340.tif 000003
【図２】
2019082340.tif 000004
【図３】
2019082340.tif 000005
【図４】
2019082340.tif 000006
【図５】
2019082340.tif 000007
【図６】
2019082340.tif 000008
【図７】
2019082340.tif 000009
【図８】
2019082340.tif 000010
【図９】
2019082340.tif 000011
【図１０】
2019082340.tif 000012
【図１１】
2019082340.tif 000013
【図１２】
2019082340.tif 000014
【図１３】
2019082340.tif 000015
【図１４】
2019082340.tif 000016
【図１５】
2019082340.tif 000017
【図１６】
2019082340.tif 000018
【図１７】
2019082340.tif 000019
【図１８】
2019082340.tif 000020
【図１９】
2019082340.tif 000021
【図２０】
2019082340.tif 000022
【図２１】
2019082340.tif 000023
【図２２】
2019082340.tif 000024
【国際調査報告】
2019082340.tif 000025
2019082340.tif 000026