(57)【要約】【課題】  水を制限領域内に閉じ込めることができる新規な煤を提供する。【解決手段】  所定の炭素を主成分とする煤であって、内部に水を吸蔵し、これによって活性化され、所定のガス雰囲気中に配置された際に前記ガス雰囲気中のガス成分と反応して所定のガスハイドレートを生成する。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の炭素を主成分とする煤と、前記煤中に吸蔵した水とを具え、前記煤は前記水の吸蔵によって活性化され、所定のガス雰囲気中に配置された際に前記ガス雰囲気中のガス成分と反応して所定のガスハイドレートを生成することを特徴とする、ガスハイドレート生成用煤。
【請求項２】
前記煤は、０．３−５０ｎｍの空隙を有し、前記水は前記空隙中に吸蔵されることを特徴とする、請求項１に記載のガスハイドレート生成用煤。
【請求項３】
前記煤はフィルム状及び蜘蛛の巣状の少なくとも一方の形態であることを特徴とする、請求項１又は２に記載のガスハイドレート生成用煤。
【請求項４】
前記煤は不定形炭素を含むことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一に記載のガスハイドレート生成用煤。
【請求項５】
前記煤は単層カーボンナノチューブを含むことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一に記載のガスハイドレート生成用煤。
【請求項６】
前記煤における、前記単層カーボンナノチューブの含有量が１０％以下であることを特徴とする、請求項５に記載のガスハイドレート生成用煤。
【請求項７】
前記煤は単層カーボンナノチューブからなることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一に記載のガスハイドレート生成用煤。
【請求項８】
所定の炭素を主成分とする煤と、前記煤中に吸蔵した水とを具え、前記煤は前記水の吸蔵によって活性化されていることを特徴とする、煤。
【請求項９】
前記煤は、０．３−５０ｎｍの空隙を有し、前記水は前記空隙中に吸蔵されることを特徴とする、請求項８に記載の煤。
【請求項１０】
前記煤はフィルム状及び蜘蛛の巣状の少なくとも一方の形態であることを特徴とする、請求項８又は９に記載の煤。
【請求項１１】
前記煤は不定形炭素を含むことを特徴とする、請求項８〜１０のいずれか一に記載の煤。
【請求項１２】
前記煤は単層カーボンナノチューブを含むことを特徴とする、請求項８〜１１のいずれか一に記載の煤。
【請求項１３】
前記煤における、前記単層カーボンナノチューブの含有量が１０％以下であることを特徴とする、請求項１２に記載の煤。
【請求項１４】
前記煤は単層カーボンナノチューブからなることを特徴とする、請求項８〜１１のいずれか一に記載の煤。
【請求項１５】
所定の炭素を主成分とする煤を形成する工程と、前記煤中に水を吸蔵させる工程とを具え、前記煤は前記水の吸蔵によって活性化されることを特徴とする、煤の製造方法。
【請求項１６】
前記煤は、０．３−５０ｎｍの空隙を有し、前記水は前記空隙中に吸蔵されることを特徴とする、請求項１５に記載の煤の製造方法。
【請求項１７】
前記煤中に前記水を吸蔵させる以前に、前記煤を加熱処理する工程を具えることを特徴とする、請求項１５又は１６に記載の煤の製造方法。
【請求項１８】
前記加熱処理は、乾燥又は湿気を含む空気中において、２００−５００℃に加熱して行うことを特徴とする、請求項１７に記載の煤の製造方法。
【請求項１９】
前記煤は、炭素源に対してアーク放電を生ぜしめて形成することを特徴とする、請求項１５〜１８のいずれか一に記載の煤の製造方法。
【請求項２０】
前記煤は、炭素源に対してレーザ照射して蒸発せしめることによって形成することを特徴とする、請求項１５〜１８のいずれか一に記載の煤の製造方法。
【請求項２１】
前記煤はフィルム状及び蜘蛛の巣状の少なくとも一方の形態であることを特徴とする、請求項１５〜２０のいずれか一に記載の煤の製造方法。
【請求項２２】
前記煤は不定形炭素を含むことを特徴とする、請求項１５〜２１のいずれか一に記載の煤の製造方法。
【請求項２３】
前記煤は単層カーボンナノチューブを含むことを特徴とする、請求項１５〜２２のいずれか一に記載の煤の製造方法。
【請求項２４】
前記煤における、前記単層カーボンナノチューブの含有量が１０％以下であることを特徴とする、請求項２３に記載の煤の製造方法。
【請求項２５】
前記煤を精製する工程を具え、前記煤を単層カーボンナノチューブから構成することを特徴とする、請求項１５〜２１のいずれか一に記載の煤の製造方法。
【請求項２６】
前記煤の精製は、前記煤中の不定形炭素を酸化させて除去することを含むことを特徴とする、請求項２５に記載の煤の製造方法。
【請求項２７】
前記煤の精製は、前記煤中の不定形炭素を分離除去することを含むことを特徴とする、請求項２５又は２６に記載の煤の製造方法。
【請求項２８】
請求項１〜７のいずれか一に記載のガスハイドレート生成用煤の使用方法であって、
前記ガスハイドレート生成用煤を所定のガス雰囲気中に配置し、前記煤中に前記ガス雰囲気中のガスと前記水とが反応してなるガスハイドレートを形成し、前記ガスを前記煤中へ吸着させることにより、前記ガスに対するセンサとして使用することを特徴とする、ガスハイドレート生成用煤の使用方法。
【請求項２９】
前記ガス雰囲気は室温以下の温度に設定することを特徴とする、請求項２８に記載のガスハイドレート生成用煤の使用方法。
【請求項３０】
前記ガスの種類に応じて、前記煤の電気抵抗が異なる値を示し、この電気抵抗をモニタリングすることによって、前記ガスの前記種類を検知するセンサとして機能させることを特徴とする、請求項２８又は２９に記載のガスハイドレート生成用煤の使用方法。
【請求項３１】
前記煤の電気抵抗が所定の臨界温度を境にして増減する温度依存性を呈し、前記ガスの圧力に応じた前記臨界温度の変化をモニタリングすることにより、前記ガスの圧力を検知して圧力センサとして機能させることを特徴とする、請求項２８又は２９に記載のガスハイドレート生成用煤の使用方法。
【請求項３２】
前記ガスハイドレートの生成解離圧が０．１ＭＰａ以下であることを特徴とする、請求項２８〜３１のいずれか一に記載のガスハイドレート生成用煤の使用方法。
【請求項３３】
請求項８〜１４のいずれか一に記載の煤の使用方法であって、
前記煤を所定のガス雰囲気中に配置し、前記煤中に前記ガス雰囲気中のガスと前記水とが反応してなるガスハイドレートを形成し、前記ガスを前記煤中へ吸着させることにより、前記ガスに対するセンサとして使用することを特徴とする、煤の使用方法。
【請求項３４】
前記ガス雰囲気は室温以下の温度に設定することを特徴とする、請求項３３に記載の煤の使用方法。
【請求項３５】
前記ガスの種類に応じて、前記煤の電気抵抗が異なる値を示し、この電気抵抗をモニタリングすることによって、前記ガスの前記種類を検知するセンサとして機能することを特徴とする、請求項３３又は３４に記載の煤の使用方法。
【請求項３６】
前記煤の電気抵抗が所定の臨界温度を境にして増減する温度依存性を呈し、前記ガスの圧力に応じた前記臨界温度の変化をモニタリングすることにより、前記ガスの圧力を検知して圧力センサとして機能させることを特徴とする、請求項３３又は３４に記載の煤の使用方法。
【請求項３７】
前記ガスハイドレートの生成解離圧が０．１ＭＰａ以下であることを特徴とする、請求項３３〜３６のいずれか一に記載の煤の使用方法。
【請求項３８】
請求項１〜７のいずれか一に記載のガスハイドレート生成用煤の使用方法であって、
前記ガスハイドレート生成用煤を複数のガスを含む雰囲気中に配置し、前記煤中に少なくとも一種のガスを吸着させてガスハイドレートを生成し、前記少なくとも一種のガスのみを吸着して選別する分子ふるいとして機能させることを特徴とする、ガスハイドレート生成用煤の使用方法。
【請求項３９】
前記ガスの吸着は、ガスの種類に応じて前記煤に対する吸着温度が異なることを利用することを特徴とする、請求項３８に記載のガスハイドレート生成用煤の使用方法。
【請求項４０】
前記ガスハイドレートの生成解離圧が０．１ＭＰａ以下であることを特徴とする、請求項３８又は３９に記載のガスハイドレート生成用煤の使用方法。
【請求項４１】
請求項８〜１４のいずれか一に記載の煤の使用方法であって、
前記煤を複数のガスを含む雰囲気中に配置し、前記煤中に少なくとも一種のガスを吸着させてガスハイドレートを生成し、前記少なくとも一種のガスのみを吸着して選別する分子ふるいとして機能させることを特徴とする、煤の使用方法。
【請求項４２】
前記ガスの吸着は、ガスの種類に応じて前記煤に対する吸着温度が異なることを利用することを特徴とする、請求項４１に記載の煤の使用方法。
【請求項４３】
前記ガスハイドレートの生成解離圧が０．１ＭＰａ以下であることを特徴とする、請求項４１又は４２に記載の煤の使用方法。
【請求項４４】
請求項１〜７のいずれか一に記載のガスハイドレート生成用煤を具えることを特徴とする、ガスセンサ。
【請求項４５】
請求項８〜１４のいずれか一に記載の煤を具えることを特徴とする、ガスセンサ。
【請求項４６】
請求項１〜７のいずれか一に記載のガスハイドレート生成用煤を具えることを特徴とする、圧力センサ。
【請求項４７】
請求項８〜１４のいずれか一に記載の煤を具えることを特徴とする、圧力センサ。
【請求項４８】
請求項１〜７のいずれか一に記載のガスハイドレート生成用煤を具えることを特徴とする、分子ふるい。
【請求項４９】
請求項８〜１４のいずれか一に記載の煤を具えることを特徴とする、分子ふるい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスハイドレート生成用煤、煤、及び煤の製造方法に関し、さらには前記ガスハイドレート生成用煤の使用方法及び前記煤の使用方法、並びに前記ガスハイドレート生成用媒又は前記煤を具えたガスセンサ、圧力センサ及び分子ふるいに関する。
【背景技術】
【０００２】
制限された領域内に閉じ込められた水は、バルク状態の水において観察することができないような特殊な特性を示すことが期待される。このような状態の水は、我々の日常の環境内や我々の体内において実際に存在するが、その物理的な特性に関してはあまり知られていない。これは、ある意味においては、壁面閉じ込めがたの容器が十分に開発されておらず、前述した制限領域内に閉じ込められた水に対する十分な研究が行われていないためである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、水を制限領域内に閉じ込めることができる新規な煤を提供することを目的とする。
また、本発明は、水を制限領域内に閉じ込めた煤の実用的な使用方法及び用途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】
【０００４】
上記目的を達成すべく、本発明は、所定の炭素を主成分とする煤と、前記煤中に吸蔵した水とを具え、前記煤は前記水の吸蔵によって活性化されていることを特徴とする、煤に関する。
【０００５】
本発明者らは、所定の方法で形成した炭素を主成分とする煤（以下、「炭素煤」という場合がある）が、特に微細な空隙を有する場合において、その空隙内に水を吸蔵させて保持するようにすることによって、前記水がある意味で活性化され、前記水を吸蔵した前記炭素煤を所定のガスを含む雰囲気中に配置することにより、前記水が前記ガスと反応して所定のガスハイドレートを形成することを見出した。すなわち、微細な空隙を有し、この空隙内に水が吸蔵された炭素を主成分とする新規な煤を提供することによって、この煤がガスに対して反応性を呈し、所定のガスハイドレートを有することを見出した。
【０００６】
一方、前記炭素煤をガス雰囲気中に配置することにより、前記炭素煤はガスを吸着する機能を呈するようになり、その際に、前記炭素煤の電気抵抗が変化することを見出した。そして、その電気抵抗は吸着するガスの種類によって異なるようになることを見出した。したがって、前記炭素煤のこのような特性を利用することによって、前記炭素煤をガスセンサとして使用できることに想到した。
【０００７】
また、前記電気抵抗は温度に依存し、ある臨界温度を境に大きく増減することを見出すとともに、前記臨界温度が吸着するガスの圧力に依存することを見出した。したがって、前記臨界温度をモニタリングすることにより、前記ガスに対する圧力センサとして使用できることを想到した。
【０００８】
さらに、前記炭素煤はガス吸着及びガスハイドレートの生成は、ガスの種類に応じて異なる温度範囲で生じる。したがって、前記炭素煤を複数のガスを含む雰囲気中に配置し、温度を制御して少なくとも一種のガスを吸着し、ガスハイドレートを生成するようにすれば、前記炭素煤は所定のガスのみを吸着及び選別して分子ふるいとして使用できることを想到した。
【０００９】
なお、本発明の一態様において、前記煤の空隙は数分の一ｎｍから数十ｎｍの範囲であることが好ましく、具体的には０．３−５０ｎｍの範囲であることが好ましい。これによって、前記煤中に水を吸蔵させた場合にその活性度合いが増大し、ガスの吸着度合いを増大させることができる。
【００１０】
また、本発明の他の態様において、前記煤は不定形炭素を、好ましくは単層カーボンナノチューブが１０％以下の割合で含む。この場合においても、前記煤中に水を吸蔵させた場合、その活性度合いを十分に増大させることができ、ガスの吸着度合いを増大させることができる。
【００１１】
さらに、本発明のその他の態様において、前記煤は単層カーボンナノチューブから構成することができる。この場合、前記煤における上述した範囲の空隙の割合が増大し、上述したような前記煤中への水の吸蔵に伴うガスの吸着度合いを増大させることができる。
【００１２】
また、本発明の他の態様においては、前記煤中に前記水を吸蔵させる以前に、所定の雰囲気下で前記煤を加熱処理する。これによって、前記煤への水の吸蔵を短時間で簡易に行うことができるようになる。
【００１３】
前記煤は、単層カーボンナノチューブを製造する場合と同様に、炭素源に対してアーク放電を生ぜしめて形成することができる。また、炭素源に対してレーザ照射を施して蒸発せしめることによって形成することができる。このような場合、前記煤は、反応容器の内壁面上にフィルム状あるいは蜘蛛の巣状に形成される。
【００１４】
また、このようにして得た煤に対し、適当な精製処理を行うことにより、単層カーボンナノチューブのみを得ることができ、この結果、前記煤を単層カーボンナノチューブから構成することができるようになる。前記精製処理は、前記煤中の不定形炭素を酸化する方法、及び／又は遠心分離、限界ろ過、ミクロろ過などの方法によって分離除去することによって実施することができる。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように、本発明によれば、水を制限領域内に閉じ込めることができる新規な煤、すなわち炭素煤を提供することができ、この炭素煤からガスセンサ、圧力センサ、及び分子ふるいという新規な使用方法及び用途を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の詳細、並びにその他の特徴及び利点について、最良の形態に基づいて詳細に説明する。
【００１７】
本発明においては、最初に炭素を主成分とする煤（以下、「炭素煤」という場合がある）を準備する。前記煤は例えばカーボンナノチューブを製造する際に使用する公知の方法、例えばアーク放電法、レーザ蒸発法、又はＣＶＤ法などを用いて形成することができる。これらの方法の内、特にアーク放電法及びレーザ蒸発法を用いることにより、炭素煤を簡易に形成することができる。但し、この場合、以下に詳述するように前記炭素煤はフィルム状を呈するようになる。
【００１８】
アーク放電法による場合、触媒としての金属微粒子を混合させたグラファイト棒を正極と、グラファイト電極を負極として、所定のガスを満たした容器内に入れる。その後、この容器内において、前記電極間でアーク放電を生ぜしめることにより、炭素及び前記金属微粒子が蒸発して、負極周辺部及び前記容器の内壁面上に前記炭素煤がフィルム状に付着して形成される。このようにして、フィルム状の炭素煤を得ることができる。なお、本方法においては、蜘蛛の巣状の炭素煤も同時に形成され、このような炭素煤も所定の用途に供することができる。
【００１９】
前記金属微粒子は、例えばニッケル、イットリウム、鉄、コバルト、ロジウム、白金及びランタンなどの希土類元素、並びにこれらの混合物から構成することができる。また、前記金属微粒子の、前記グラファイト棒に対する原子組成比は、例えば１０％程度以下とすることができる。
【００２０】
さらに、前記ガスとしてはヘリウムガスを好ましくは用いることができるが、その他のガス、例えば希ガス、窒素ガス及びこれらの混合ガス、並びに前記ガスに水素ガスを混合したものなどを用いることもできる。また、前記容器内に雰囲気圧力は、１気圧以下とすることが好ましく、特にヘリウムガスを用いた場合は０．６気圧程度とする。
【００２１】
また、アーク放電は直流アーク放電であっても良いし、交流アーク放電であっても良い。
【００２２】
レーザ蒸発法による場合、触媒として金属微粒子を混合させたグラファイト棒を準備し、このグラファイト棒に対してレーザ光を照射する。すると、前記グラファイト棒から蒸発した炭素成分が容器の内壁面上に付着し、フィルム状あるいは蜘蛛の巣状の炭素煤が形成される。
【００２３】
前記グラファイト棒は前記容器内で、３気圧以下の圧力下におかれ、所定の雰囲気ガスをゆっくり流した状態で前記レーザ光照射を行う。この際、前記容器は、例えば６００−１３００℃の温度下に置くことにより、前記炭素煤を簡易に形成することができるようになる。
【００２４】
また、前記雰囲気ガスとしては、ヘリウムガス、アルゴンガスを用いることができるが、上述した希ガスや窒素ガス、水素ガスを混合したものなども使用することができる。さらに、前記金属微粒子も前記同様に、ニッケル、コバルト、白金などを用いることができる。
【００２５】
以上のような工程を経て得た炭素煤は、例えば単層カーボンナノチューブを１０％以下の割合で含む不定形炭素から構成される。
【００２６】
また、前記炭素煤には微細な、例えば数分の一ｎｍ〜数十ｎｍの微細な空隙が多数形成される。具体的には、０．３−５０ｎｍの大きさの空隙が相当な割合で形成され、さらには０．５−５ｎｍの大きさの空隙が相当な割合で形成される。したがって、前記炭素煤が水を吸蔵することによって、以下に示すようなガスガイドレートを簡易に形成することができるようになり、ガスセンサとして機能するようになる。
【００２７】
上述のようにして得た不定形炭素からなる炭素煤に対しては精製工程を施すこともできる。これによって、前記不定期炭素を除去し、前記炭素煤を含有された単層カーボンナノチューブから構成するようにすることもできる。この場合、前記炭素煤における上述した範囲の空隙の割合が増大し、上述したような前記煤中への水の吸蔵に伴うガスの吸着度合いを増大させることができる。
【００２８】
前記精製処理は、前記煤を過酸化水素水などの酸化剤を含む雰囲気中に配置し、不定形炭素を酸化することなどによって除去するようにすることができる。また、遠心分離、限界ろ過、ミクロろ過などの方法によって、前記不定形炭素を分離除去することができる。
【００２９】
次いで、上述のようにして得た煤（炭素煤）に対して水を吸蔵させる。これは、前記炭素煤を飽和水蒸気下、あるいは水蒸気を含む１気圧以下程度の圧力下に配置し、数秒から１日程度放置することによって実施することができる。なお、放置時間は、前記炭素煤の空隙の大きさや環境温度などに依存する。
【００３０】
なお、好ましくは、前記炭素煤を上述した雰囲気中に配置した状態で、室温以上に加熱したり、真空中で加熱したりすることによって、前記炭素煤への水の吸蔵を比較的短時間で行うことができるようになる。
【００３１】
さらに、前記炭素煤に対して水を吸蔵させる以前に、前記炭素煤に対して加熱処理を施すことが好ましい。この場合、前記炭素煤が活性化されて、水の吸蔵をより短時間で簡易に行うことができるようになる。前記加熱処理は、好ましくは乾燥又は湿気を含む空気中において２００−５００℃の温度で行う。
【００３２】
以上のようにして得た水吸蔵の炭素煤は、ある意味で活性化され、所定のガス雰囲気中に配置された際に前記雰囲気中のガスと反応してガスハイドレートを形成するようになる。そして、前記ガスハイドレートの生成解離圧は、バルク状のものと比較して約１桁以上低くなる。すなわち、前記ガスハイドレートは前記炭素煤中で極めて安定に存在することができるようになる。
【００３３】
一方、前記水吸蔵の炭素煤は、内部に生成したガスハイドレートの種類、すなわち雰囲気ガスの種類によって異なる電気抵抗を呈するようになる。したがって、前記水吸蔵の炭素煤の電気抵抗、すなわち電流を測定することによって前記炭素煤内に生成されているガスハイドレートの種類を特定することができ、前記炭素煤が置かれている雰囲気中に含まれるガスの種類を特定することができる。この結果、前記水吸蔵の炭素煤はガスセンサとして使用できる。
【００３４】
なお、前記雰囲気は室温以下に設定することが好ましい。これによって、前記水吸蔵の炭素煤に対して効率良くガスを吸着させてガスハイドレートを生成することができる。したがって、ガスセンサとしての機能を増大させることができる。
【００３５】
一方、前記水吸蔵の炭素煤に対するガスの吸着は、ガスの種類に応じて異なる温度依存性を呈する。すなわち、前記炭素煤に吸着するガスの種類は温度に依存して異なるようになる。例えば、ガスＡに対する吸着温度範囲が温度範囲ａであるとすると、ガスＢに対する吸着温度範囲が温度範囲ｂとなり、ガスＣに対する吸着温度範囲が温度範囲ｃとなる。したがって、複数のガス、例えばＡ、Ｂ及びＣが含まれている雰囲気中に前記炭素煤を配置し、その温度範囲をａ、ｂ又はｃに設定することにより、前記炭素煤はガスＡ、Ｂ又はＣのみを吸着できるようになる。
【００３６】
このように、炭素煤を複数のガスを含む雰囲気中に配置し、その雰囲気温度を適宜に制御することによって、前記複数のガスの総てではなく、一つあるいは二以上を吸着することができるようになる。この場合、前記水吸蔵の炭素煤は分子ふるいとしての機能を呈することになる。
【００３７】
さらに、前記水吸蔵の炭素煤がガスを吸着してガスハイドレートを生成した場合、その電気抵抗は大きな温度依存性を示し、特定の温度を境にして急激に増減するようになる。また、前記電気抵抗の増減に対する臨界温度は前記ガスの生成解離圧、すなわち前記ガスの圧力に依存するようになる。したがって、前記臨界温度の変化をモニタリングすることにより、前記ガスの圧力を検知することができ、ガスセンサとして機能するようになる。なお、一般的には、前記ガスの圧力が増大するにつれて、前記臨界温度も増大する。
【実施例】
【００３８】
図１は、本発明の水吸着の炭素煤に形成されたガスハイドレートの生成解離圧の温度依存性を示すグラフである。図１においては、前記炭素煤を、それぞれ窒素、酸素、アルゴン、クリプトン、メタン、二酸化炭素、又はエタンを含む雰囲気中に配置し、これらのガスを吸着して生成した、それぞれのガスハイドレートの生成解離圧を示すものである。
【００３９】
図１から明らかなように、所定の温度範囲において、総ての生成解離圧は約０．１ＭＰａ以下であることが分かる。一方、図１には、同様のバルク状のガスハイドレートの生成解離圧が示されているが、このような生成解離圧に比較して、前記炭素煤に形成されたガスハイドレートの生成解離圧は約１桁以上低いことが分かる。
【００４０】
また、例えば２４０Ｋから２６０Ｋの温度範囲に着目すると、二酸化炭素の生成解離圧に比較して、窒素や酸素などの生成解離圧（プロットオーバのため図示せず）が極めて高く、前記炭素煤は前記二酸化炭素のみを吸着し、これに基づくガスハイドレートを生成できることが分かる。したがって、前記炭素煤を、窒素、酸素及び二酸化炭素の混合雰囲気中に配置した場合、前記二酸化炭素のみを吸着して選別できるようになり、分子ふるいとして機能することが分かる。
【００４１】
図２は、本発明の水吸着の炭素煤にガスハイドレートが形成された場合における、前記炭素煤の、電気抵抗と温度との関係を示すグラフである。図２から明らかなように、前記炭素煤は、吸着したガスの種類、すなわち生成したガスハイドレートの種類に応じて、異なる電気抵抗を示し、また異なる温度依存性を示すことが分かる。したがって、前記炭素煤の、所定の温度での電気抵抗、すなわち電流を測定することによって、前記炭素煤に吸着したガスの種類を特定することができる、前記炭素煤がガスセンサとして機能することが分かる。
【００４２】
図３は、図２において矢印で示す温度、すなわち電気抵抗がその温度を境にして大きく増減する臨界温度の、ガス圧依存性を示すグラフである。図３においては、簡単のために二酸化炭素についてのみのグラフを示している。このグラフから明らかなように、二酸化炭素の圧力増大につれて、前記炭素煤の前記臨界温度が増大していることが分かる。したがって、前記炭素煤に所定のガスを吸着させてガスハイドレートを生成した場合において、前記臨界温度をモニタリングすることにより、前記炭素煤は前記ガスの圧力を検知する圧力センサとして機能することが分かる。
【００４３】
以上、具体例を挙げながら発明の実施の形態に基づいて本発明を詳細に説明してきたが、本発明は上記内容に限定されるものではなく、本発明の範疇を逸脱しない限りにおいてあらゆる変形や変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の水吸着の炭素煤に形成されたガスハイドレートの生成解離圧の温度依存性を示すグラフである。
【図２】本発明の水吸着の炭素煤にガスハイドレートが形成された場合における、前記炭素煤の、電気抵抗と温度との関係を示すグラフである。
【図３】本発明の水吸着の炭素煤の、臨界温度の吸着ガスの圧力依存性を示すグラフである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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