(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
５ｗｔ％のナノダイアモンド濃度で測定して、水中に懸濁されたゼータポジティブアミノ官能化デトネーション法ナノダイアモンドのｐＨが少なくとも８．０であり、水中に懸濁されたゼータポジティブアミノ官能化デトネーション法ナノダイアモンド粒子のゼータ電位が＋４０ｍＶ超である、ゼータポジティブアミノ官能化デトネーション法ナノダイアモンド粒子を含むゼータポジティブアミノ官能化デトネーション法ナノダイアモンド粉末。
【請求項２】
５ｗｔ％のナノダイアモンド濃度で測定して、水中に懸濁されたゼータポジティブアミノ官能化デトネーション法ナノダイアモンドのｐＨが、少なくとも８．５である、請求項１に記載のゼータポジティブアミノ官能化デトネーション法ナノダイアモンド粉末。
【請求項３】
デトネーション法ナノダイアモンド材料の塩基価が、滴定を用いて測定して、１０超である、請求項１または２に記載のゼータポジティブアミノ官能化デトネーション法ナノダイアモンド粉末。
【請求項４】
デトネーション法ナノダイアモンド材料の酸価が、滴定を用いて測定して、３未満である、請求項１〜３のいずれか一項に記載のゼータポジティブアミノ官能化デトネーション法ナノダイアモンド粉末。
【請求項５】
水中に懸濁されたゼータポジティブアミノ官能化デトネーション法ナノダイアモンド粒子のゼータ電位が、７超のｐＨで測定して、＋４０ｍＶ超である、請求項１〜４のいずれか一項に記載のゼータポジティブアミノ官能化デトネーション法ナノダイアモンド粉末。
【請求項６】
水中に懸濁されたゼータポジティブアミノ官能化粒子のゼータ電位が、１．５〜１３のｐＨ範囲において、＋３０ｍＶ超である、請求項１〜５のいずれか一項に記載のゼータポジティブアミノ官能化デトネーション法ナノダイアモンド粉末。
【請求項７】
ゼータポジティブアミノ官能化デトネーション法ナノダイアモンド分散体のゼータ電位が＋４０ｍＶ超であり、ゼータポジティブアミノ官能化デトネーション法ナノダイアモンド分散体のｐＨが、５ｗｔ％のナノダイアモンド濃度で測定して少なくとも８．０であり、そして分散体中のゼータポジティブアミノ官能化デトネーション法ナノダイアモンド粒子の濃度が、少なくとも０．２ｗｔ％である、ゼータポジティブアミノ官能化デトネーション法ナノダイアモンド粒子および液体媒体を含むゼータポジティブアミノ官能化デトネーション法ナノダイアモンド分散体。
【請求項８】
該ゼータポジティブアミノ官能化デトネーション法ナノダイアモンド分散体のｐＨが、５ｗｔ％のナノダイアモンド濃度で測定して、少なくとも８．５である、請求項７に記載のゼータポジティブアミノ官能化デトネーション法ナノダイアモンド分散体。
【請求項９】
デトネーション法ナノダイアモンド材料の塩基価が、滴定を用いて測定して、１０．０超である、請求項７または８に記載のゼータポジティブアミノ官能化デトネーション法ナノダイアモンド分散体。
【請求項１０】
デトネーション法ナノダイアモンド材料の酸価が、滴定を用いて測定して、３．０未満である、請求項７〜９のいずれか一項に記載のゼータポジティブアミノ官能化デトネーション法ナノダイアモンド分散体。
【請求項１１】
該ゼータポジティブアミノ官能化デトネーション法ナノダイアモンド分散体のゼータ電位が、７超のｐＨで測定して、＋４０ｍＶ超である、請求項７〜１０のいずれか一項に記載のゼータポジティブアミノ官能化デトネーション法ナノダイアモンド分散体。
【請求項１２】
該ゼータポジティブアミノ官能化デトネーション法ナノダイアモンド分散体のゼータ電位が、７以下のｐＨで測定して、＋４０ｍＶ超である、請求項７〜１１のいずれか一項に記載のゼータポジティブアミノ官能化デトネーション法ナノダイアモンド分散体。
【請求項１３】
該液体媒体が、極性プロトン性溶媒、極性非プロトン性溶媒、双極性非プロトン性溶媒、芳香族溶媒、塩素化溶媒、イオン性液体、またはこれらの溶媒の混合物からなる群から選択される、請求項７〜１２のいずれか一項に記載のゼータポジティブアミノ官能化デトネーション法ナノダイアモンド分散体。
【請求項１４】
該極性プロトン性溶媒が、水、アルコール、直鎖脂肪族ジオール、分枝ジオールまたはカルボン酸であり；該極性非プロトン性溶媒が、テトラヒドロフラン、プロピレンカーボネートまたはラクタムであり；該双極性非プロトン性溶媒が、ケトン、エステル、Ｎ，Ｎ−メチルホルムアミド、ジメチルスルホキシドまたはラクトンであり；該芳香族溶媒が、トルエン、キシレンまたはベンゼンであり；該塩素化溶媒が、ジクロロメタン、トリクロロエチレンまたはクロロホルムであり；そして該イオン性液体が、１−エチル−３−メチル−イミダゾリウムクロライド、１−ブチル−３−メチル−イミダゾリウムクロライド、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムエチルサルフェート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムジエチルホスフェート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムジシアナミド、トリス−（２−ヒドロキシエチル）−メチルアンモニウムメチルサルフェート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムチオシアネート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムトリフルオロメタンスルホネート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムメチルカーボネートおよび１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムメチルカーボネートである、請求項１３に記載のゼータポジティブアミノ官能化デトネーション法ナノダイアモンド分散体。
【請求項１５】
該液体媒体が、水、メタノール、エタノール、イソプロパノール、直鎖脂肪族ジオール、分枝ジオール、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）、Ｎ−エチル−２−ピロリドン（ＮＥＰ）およびジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、またはいずれかのこれらの溶媒の混合物からなる群から選択される、請求項７〜１４のいずれか一項に記載のゼータポジティブアミノ官能化デトネーション法ナノダイアモンド分散体。
【請求項１６】
該分散体中の該ゼータポジティブアミノ官能化デトネーション法ナノダイアモンド粒子のＤ９０平均粒径分布が、２ｎｍ〜７０ｎｍである、請求項７〜１５のいずれか一項に記載のゼータポジティブアミノ官能化デトネーション法ナノダイアモンド分散体。
【請求項１７】
５００Ｐａ（５ミリバール）〜２００ｋＰａ（２バール）の範囲の圧力におけるガス雰囲気下でデトネーション法ナノダイアモンド粒子を加熱することを含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載のゼータポジティブアミノ官能化デトネーション法ナノダイアモンド粉末を生成させるための方法であって、該ガス雰囲気が、アンモニアガスを含む、方法。
【請求項１８】
該ガス雰囲気が、１種または２種以上の不活性ガスをさらに含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
該不活性ガスが、アルゴン、窒素、ヘリウム、またはそれらの混合物からなる群から選択される、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
該デトネーション法ナノダイアモンド粒子が、１〜１５時間加熱される、請求項１７〜１９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２１】
該デトネーション法ナノダイアモンド粒子が、３００〜１０００℃の温度において加熱される、請求項１７〜２０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２２】
ｉ）ゼータポジティブアミノ官能化デトネーション法ナノダイアモンド粉末を生成させるために５００Ｐａ（５ミリバール）〜２００ｋＰａ（２バール）の範囲の圧力におけるガス雰囲気下でデトネーション法ナノダイアモンド粒子を加熱することであって、該ガス雰囲気がアンモニアガスを含むことと、
ｉｉ）ゼータポジティブアミノ官能化デトネーション法ナノダイアモンド粉末を、液体媒体中に懸濁させることと、
ｉｉｉ）ゼータポジティブアミノ官能化デトネーション法ナノダイアモンド懸濁液をビーズ補助超音波破壊に曝すことと、
を含む、請求項７〜１６のいずれか一項に記載のゼータポジティブアミノ官能化デトネーション法ナノダイアモンド分散体を生成させるための方法。
【請求項２３】
ステップｉ）において、該ガス雰囲気は、１種または２種以上の不活性ガスをさらに含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
ステップｉ）において、該不活性ガスが、アルゴン、窒素、ヘリウム、またはそれらの混合物からなる群から選択される、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
ステップｉ）において、該デトネーション法ナノダイアモンド粒子が、１〜１５時間加熱される、請求項２２〜２４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２６】
ステップｉ）において、該デトネーション法ナノダイアモンド粒子が、３００〜１０００℃の温度において加熱される、請求項２２〜２５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２７】
該分散体中の該ゼータポジティブアミノ官能化デトネーション法ナノダイアモンド粒子の濃度が、０．２〜１０ｗｔ％である、請求項２２〜２６のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゼータポジティブアミノ官能化ナノダイアモンド粉末およびゼータポジティブアミノ官能化ナノダイアモンド分散体を製造する方法に関する。本発明はさらに、ゼータポジティブアミノ官能化ナノダイアモンド粉末およびゼータポジティブアミノ官能化ナノダイアモンド分散体に関する。
【背景技術】
【０００２】
超ナノ結晶ダイアモンドまたは超分散ダイアモンド（ＵＤＤ）とも呼ばれるナノダイアモンド（ＮＤ）は、デトネーション法合成によって数百キログラムで容易に製造されることができる独自ナノ材料である。
【０００３】
デトネーション法ナノダイアモンド（ＮＤ）は、非酸化性媒体中における負の酸素の残余との高爆発性混合物の爆発性分解により１９６３年にソビエト社会主義共和国連邦からの研究者により最初に合成された。典型的な爆発性混合物は、トリニトロトルエン（ＴＮＴ）とヘキソーゲン（ＲＤＸ）との混合物であり、そしてＴＮＴ／ＲＤＸの好ましい質量比は、４０／６０である。
【０００４】
デトネーション法合成の結果として、デトネーション法ブレンドとも呼ばれるダイアモンドを有するすすが得られた。このブレンドは、ナノダイアモンド粒子を含み、この粒子は典型的には約２〜８ｎｍの平均粒径、ならびにデトネーション法チャンバーの材料から生じる金属および金属酸化物粒子および使用された爆発物によって汚染された異なる種類の非ダイアモンド炭素を有している。デトネーション法ブレンド中のナノダイアモンドの含有量は、典型的には３０〜７５ｗｔ％である。
【０００５】
デトネーション法から得られたナノダイアモンド含有ブレンドは、典型的には１ｍｍ超の直径を有するいくらかの硬い凝集体を含む。そうした凝集体は壊すのが難しい。さらにブレンドの粒径分布は非常に広く、典型的には数μｍ〜数十μｍの範囲である。
【０００６】
ダイアモンド炭素は、ｓｐ３炭素を含み、そして非ダイアモンド炭素は主に、ｓｐ２炭素種、例えばカーボンオニオン、炭素フラーレン殻、アモルファス炭素、黒鉛状炭素またはそれらいずれかの組み合わせを含む。
【０００７】
デトネーション法ブレンドの精製のための多くのプロセスがある。精製ステージは、ナノダイアモンドの生産において、最も複雑かつおよび高価なステージと考えられている。
【０００８】
最終のダイアモンドを有する生成物を単離するために、材料中に存在する不純物を溶解させるかまたは気化させるかのいずれかに向けられた化学的操作の複合が使用される。不純物は、概して２種：非炭素（金属酸化物、塩等）および非ダイアモンド形態の炭素（グラファイト、ブラック、アモルファス炭素）からなる。
【０００９】
化学的精製技術は、ダイアモンドおよび非ダイアモンド形態の炭素の酸化剤への異なる安定性に基づく。液相酸化剤はガス系または固体系より利点を提供し、なぜなら、液相酸化剤は反応区間におけるより高い反応物濃度を得ることを可能にし、したがって高い反応速度を提供するからである。
【００１０】
近年、デトネーション法ナノダイアモンドは、電気めっき（電解および無電解の両方）、研磨、種々のポリマー機械的および熱的複合物、ＣＶＤシーディング（ｓｅｅｄｉｎｇ）、油および滑剤添加物の中の幾つかの既存の用途、ならびにルミネッセンスイメージング、薬物送達、量子工学などの可能な新規な用途により、益々注目を集めた。それらの使いやすさは、デトネーション法ナノダイアモンドの外側表面は、例えば粉砕およびふるいによるミクロンダイアモンドから誘導されたナノダイアモンドと反対に、種々の表面機能性により覆われているという事実に基づく。
【００１１】
入手できるデトネーション法ナノダイアモンド材料が種々の表面機能性、したがって凝集（数百ナノメートル〜数μｍ）を種々有するという事実は、工業用途におけるそれらの使用を効果的に限定する。凝集ナノダイアモンドグレードの適用では、非常に高いフィラー充填が典型的には必要なので、それらのコスト効率的な使用を今日の大部分の用途において不可能としている。さらに、ナノダイアモンドの凝集は、種々の最終生成物の用途の技術上の特性の最適化を有効に限定または妨げる。凝集は生成物の光学特性が保たれなければならない用途におけるナノダイアモンドの使用を不可能にし；凝集は研磨および微細研磨用途において擦り傷を生じ；凝集はポリマー複合物の機械的特性への直接の逆効果を有する場合があり；（電解質のｐＨレジームと関連した非最適なナノダイアモンドのゼータ電位による）電気めっき電解質または無電解堆積薬品における凝集はそれらの使用を不可能にし、または機械的に改善された金属被膜を製造することを経済的に非効率にし；凝集は薬物担体材料としてのナノダイアモンドの使用を効率的に妨げ；凝集はＣＶＤで生成させたダイアモンド膜の品質等への悪影響を有する。
【００１２】
ナノダイアモンドが実質的に単官能化されたタイプである場合、それらの粉末形態、懸濁液形態および分散体形態の両方でのナノダイアモンド材料のコスト効率的かつ技術的に最適化された使用のみが達成されることができ、したがって表面改質のタイプによって、種々の溶媒およびポリマー、金属またはセラミック材料への最大限の親和性を有する。そうした実質的に単官能化されたナノダイアモンドは、表面官能化のタイプによって、非常に、正のまたは負のゼータ電位値のいずれかを有する。
【００１３】
ゼータ電位の意義は、その値がコロイド分散体の安定性に関連することができることである。ゼータ電位は分散体または懸濁液中の隣接した、同様に帯電した粒子間の反発の度合いを示す。充分小さい分子および粒子では、高いゼータ電位は安定性を与えるであろう、すなわち、溶液または分散体は凝結に抵抗するであろう。電位が低い場合、引力は反発力を超え、そして分散体は、破壊し、そして凝集するであろう。したがって、（負のまたは正の）高いゼータ電位を有するコロイドは電気的に安定化されており、一方、低いゼータ電位を有するコロイドは、凝固または凝集する傾向がある。ゼータ電位が０〜±５ｍＶの場合、コロイドは急速な凝固または凝集に曝される。±１０ｍＶ〜±３０ｍＶの範囲のゼータ電位値はコロイド（分散体）の初期不安定性を示し、±３０ｍＶ〜±４０ｍＶの範囲の値は中程度の安定性を示し、±４０ｍＶ〜±６０ｍＶの範囲の値は良好な安定性を示し、優れた安定性は±６０ｍＶ超ゼータ電位でのみ到達される。
【００１４】
ナノダイアモンドを異なる官能基で官能化するためのいくつかの方法を開発した。典型的な官能化されたナノダイアモンドは、水素化ナノダイアモンド、カルボキシル化ナノダイアモンド、水酸化ナノダイアモンドおよびアミノ官能化ナノダイアモンドであるが、典型的には反対に帯電した官能性の混合物、したがって、中程度のゼータ電位値を依然含み、したがってそれらの溶媒分散体の形態では入手できない。
【００１５】
アミノ官能化（ナノ）ダイアモンドを生成するためのいくつかの方法が知られている。
【００１６】
公表文献Ａ．Ｋｒｕｅｇｅｒ  ａｎｄ  Ｄ．Ｌａｎｇ，Ａｄｖ．Ｆｕｎｃｔ．Ｍａｔｅｒ．２０１２，２２，８９０〜９０６は、ナノダイアモンド表面の直接アミノ化のための可能な方法を記載する。Ｋｒｕｅｇｅｒらは、真のナノダイアモンドの表面の上へアミノ基の直接のグラフト化の成功例がないことを認めている。
【００１７】
公表文献Ｋ．Ｉ．Ｓｏｔｏｗａ，Ｔ．Ａｍａｍｏｔｏ，Ａ．Ｓｏｂａｎａ，Ｋ．Ｋｕｓａｋａｂｅ，Ｔ．Ｉｍａｔｏ，Ｄｉａｍｏｎｄ  Ｒｅｌａｔ．Ｍａｔｅｒ．２００４，１３，１４５〜１５０は、（水素化ダイアモンド粒子から製造される）塩素化ダイアモンドとガス状アンモニアとを高温下サブミクロン（０．５μｍ）のダイアモンド粒子上で反応させることによるダイアモンド表面上にＮＨ２基の形成を記載する。そうした大きいダイアモンド粒子特性はこれらのデトネーション法ナノダイアモンド粒子のものと強く違いが出る。
【００１８】
公表文献Ａ．Ｋｒｕｅｇｅｒ  ａｎｄ  Ｄ．Ｌａｎｇ，Ａｄｖ．Ｆｕｎｃｔ．Ｍａｔｅｒ．２０１２，２２，８９０〜９０６は、ダイアモンド表面から多少さらに離れてアミノ官能性を確立するための方法をまた記載する。この方法は、アミノ化シランの使用、芳香族部分のグラフト化およびアミノメチル基の生成を含む。
【００１９】
公表文献Ｖ．Ｎ．Ｍｏｃｈａｌｉｎ．Ｉ．Ｎｅｉｔｚｅｌ、Ｂ．Ｊ．Ｍ．Ｅｔｚｏｌｄ．Ａ．Ｐｅｔｅｒｓｏｎ．Ｇ．Ｐａｌｍｅｓｅ  ａｎｄ  Ｙ．Ｇｏｇｏｔｓｉ、ＡＣＳ  Ｎａｎｏ．Ｖｏｌ．５，Ｎｏ．９，７４９４〜７５０２，２０１１は、カルボキシル化されたナノダイアモンド表面にエチレンジアミンを結合させることによるアミノ化ナノダイアモンドの調製を表す。またこの中では、アミノ官能基はナノダイアモンド表面に直接グラフト化されていないが、非常に長い鎖構造の端に位置する。生成されたアミノ官能化ナノダイアモンドのゼータ電位は最高の＋２７．５ｍＶであるので、アミノ官能化の度合いはまたかなり低いままである。
【００２０】
国際公開第２０１１／０４１７１４Ａ１号パンフレットは、遊離アミンで表面官能化されたナノダイアモンドの製造方法を開示する。この方法において、化学的に活性なナノダイアモンドの表面上でカルボキシル基は、不活性溶媒中の（ｉ）活性化剤と、または（ｉｉ）塩素化剤と反応する。次にこの材料は不活性溶媒中でビスアミンと反応する。ビスアミンは、保護されていない形態の両方のアミン基を有することができ、この場合反応は遊離アミノ基で固定化したアミドを与える。代わりに、ビスアミンは１つの保護されていないアミノ基および１つの保護されたアミノ基を有することができる。この場合反応は保護されたアミノ基で固定化したアミドを与える。保護基は、遊離アミンを含むアミドを用いて、表面官能化されたナノダイアモンドを与える任意の周知の条件を使用して除去されることができる。
【００２１】
米国特許出願公開第２００５／０１５８５４９Ａ１号明細書は、フッ素化ナノダイアモンドからアミノナノダイアモンド誘導体を生成するための方法を開示する。フッ素化ナノダイアモンドは、無水エチレンジアミン中ピリジンの存在下約１３０℃において２４時間窒素雰囲気下で還流される。室温に混合物を冷却した後で、最終生成物はろ過され、水およびエタノールで洗浄され、そして真空オーブン中７０℃で一晩乾燥されて、アミノナノダイアモンド誘導体の暗茶色粉末を与える。
【００２２】
ナノダイアモンド粒子と他の材料、有機、無機および金属のいずれもとの間の静電相互作用を最適化するので、定量的に官能化されたまたは主に１種類のみの表面機能性を有するナノダイアモンド表面を使用することが非常に重要である。表面官能化の均質性は、ポリマー、セラミック材料および金属などの目標とされた材料との最も強い可能な相互作用または（エポキシドの場合と同じように）共有結合までもを作り出す。さらに、均質の表面官能化は、デトネーション法ナノダイアモンド粒子の凝集をより弱くし、固体および液体マトリックスの両方中に分散することをより容易にする。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
上記の開示に基づいて、ゼータポジティブアミノ官能化ナノダイアモンド粉末および高度にゼータポジティブアミノ官能化ナノダイアモンド分散体を生成させるための効率的な方法への定性的および定量的なニーズが依然ある。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
本発明は、請求項１に記載のゼータポジティブアミノ官能化ナノダイアモンド粉末を生成するための方法に関する。
【００２５】
本発明はさらに、請求項６に記載のゼータポジティブアミノ官能化ナノダイアモンド分散体を生成するための方法に関する。
【００２６】
本発明はさらに、請求項１８に記載のゼータポジティブアミノ官能化ナノダイアモンド粉末に関する。
【００２７】
本発明はさらに、請求項２４に記載のゼータポジティブアミノ官能化ナノダイアモンド分散体に関する。
【００２８】
実質的に周囲圧力でアンモニアガスを含むガス雰囲気下でナノダイアモンド粒子を加熱することによって、非常にゼータポジティブアミノ官能化ナノダイアモンド粉末を生成できることが驚くことに今や見出された。プロセスは加圧条件を使用することなく行われたので、加圧条件が必要な方法に比較して、本発明の方法はより安全で、拡張可能であり、そしてさらに経済的である。
【００２９】
ガス雰囲気中でアンモニアガスとともに１種または２種以上の不活性ガスを使用することによって、より低濃度のアンモニアガスが非常にゼータポジティブなアミノ官能化ナノダイアモンド粉末を生成するのに必要であることが、驚くことにまた見出された。１〜１０％のアンモニアガス濃度は、本発明の方法のために充分である。アンモニアガス濃度が低い場合、プロセスそれ自体はより安全かつさらにコスト効果的である。
【００３０】
本発明の方法を用いて生成されたゼータポジティブアミノ官能化ナノダイアモンド粉末をさらに処理することによって、非常にゼータポジティブなアミノ官能化ナノダイアモンド分散体を生成できることがまた驚いたことに見出された。生成されたゼータポジティブアミノ官能化ナノダイアモンド粉末は、幾つかの液体媒体中に分散されて、非常にゼータポジティブなアミノ官能化ナノダイアモンド分散体を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】図１は、サンプル（サンプルＡ、Ｂ、ＣおよびＤ）の位置および本発明による炉中のガスの流れ方向を示す。
【図２】図２は、本発明による７００℃および８００℃で６時間行われたナノダイアモンドアミノ官能化工程の温度プロットを示す。
【図３】図３は、左側の、未処理の市販されているＭｏｌｔｏ  Ｎｕｅｖｏナノダイアモンドサンプル、および右側の、８００℃で調製された本発明によるアミノ官能化ナノダイアモンドサンプルを示す。
【図４】図４は、ビーズ補助超音波破壊（ｂｅａｄｓ  ａｓｓｉｓｔｅｄ  ｓｏｎｉｃ  ｄｉｓｉｎｔｅｒｇｒａｔｉｏｎ）（ＢＡＳＤ）工程後のアミノ官能化ナノダイアモンド分散体の粒径分布を示す。本発明によるアミノ官能化ナノダイアモンド粉末は、７００℃において、ニートアンモニアガス流中、市販されているＭｏｌｔｏ  Ｎｕｅｖｏ粉末から調製された。
【図５】図５は、７００℃で６時間アミノ官能化を行った本発明による温度プロットを示す。測定点間の距離は（１４チャネル）１０ｃｍである。
【図６】図６は、本発明によるビーズ補助超音波破壊（ＢＡＳＤ）工程後のアミノ官能化ナノダイアモンド分散体のゼータ電位を示す。アミノ官能化ナノダイアモンド粉末は、７００℃において、ニートアンモニアガス流中、市販されているＭｏｌｔｏ  Ｎｕｅｖｏ粉末から調製された。
【図７】図７は、本発明によるビーズ補助超音波破壊（ＢＡＳＤ）工程後のアミノ官能化ナノダイアモンド分散体の粒径分布を示す。アミノ官能化ナノダイアモンド粉末は、６００℃において、ニートアンモニアガス流中、市販されているＭｏｌｔｏ  Ｎｕｅｖｏ粉末から調製された。
【図８】図８は、本発明によるビーズ補助超音波破壊（ＢＡＳＤ）工程後のアミノ官能化ナノダイアモンド分散体の粒径分布を示す。
【図９】図９は、本発明によるビーズ補助超音波破壊（ＢＡＳＤ）工程後のアミノ官能化ナノダイアモンド分散体の粒径分布を示す。
【図１０】図１０は、本発明によるビーズ補助超音波破壊（ＢＡＳＤ）工程後のアミノ官能化ナノダイアモンド分散体の粒径分布を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
用語「ゼータポジティブナノダイアモンド」により、正のゼータ電位を有するナノダイアモンド粒子を意味する。
【００３３】
用語「アミノ官能化ナノダイアモンド」により、その表面上にアミノ官能基を有するナノダイアモンド粒子を意味する。
【００３４】
用語「ゼータポジティブアミノ官能化ナノダイアモンド」により、その表面上にアミノ官能基を有しかつ正のゼータ電位を有するナノダイアモンド粒子を意味する。
【００３５】
用語「ゼータポジティブアミノ官能化ナノダイアモンド分散体」により、ナノダイアモンド粒子がそれらの一次粒子形態で実質的に存在し、そしてそれらの表面上にアミノ官能基を有し、そして分散体が正のゼータ電位を有する、液体媒体およびナノダイアモンド粒子の分散体を意味する。
【００３６】
粒径分布Ｄ１０により、１０％の粒子が所与の粒径より小さく、そして９０％の粒子が所与の粒径より大きいことを意味する。
【００３７】
粒径分布Ｄ５０により、５０％の粒子が所与の粒径より小さく、そして５０％の粒子が所与の粒径より大きいことを意味する。
【００３８】
粒径分布Ｄ９０により、９０％の粒子が所与の粒径より小さく、そして１０％の粒子が所与の粒径より大きいことを意味する。
【００３９】
本明細書中で参照されるゼータ電位は、水性懸濁液または分散体中で測定されたゼータ電位に関する。
【００４０】
本発明の第１の形態において、ゼータポジティブアミノ官能化デトネーション法ナノダイアモンド粉末を生成する方法が提供される。
【００４１】
さらに特にガス雰囲気中、５ミリバール〜２バールの範囲の圧力下ナノダイアモンド粒子を加熱することを含むゼータポジティブアミノ官能化ナノダイアモンド粉末の製造方法が提供され、このガス雰囲気は、アンモニアガスを含む。
【００４２】
ナノダイアモンドは、デトネーション法ナノダイアモンドである。すなわち、ナノダイアモンドは、デトネーション法を使用して生産される。言い換えれば、ナノダイアモンドは、デトネーション法合成から生じる。
【００４３】
ゼータポジティブアミノ官能化ナノダイアモンド粉末を生成するための前駆体ナノダイアモンド粒子は、本質的に純粋なナノダイアモンド粒子、好ましくは少なくとも８７ｗｔ％、さらに好ましくは少なくとも９７ｗｔ％のナノダイアモンド含有量を有する本質的に純粋なナノダイアモンド粒子であることができる。ナノダイアモンド粒子は、ナノダイアモンドの生産から生じたグラファイトおよびアモルファス炭素を含むことができる。これらは、金属、金属塩としてまたは金属酸化物形態のいずれかのいくらかの残留する金属不純物をまた含むことができる。ナノダイアモンドのアミノ官能化のために前駆体として使用されるナノダイアモンド粒子は市販されている。
【００４４】
ナノダイアモンドに含まれるデトネーション法ブレンドは、アミノ官能性を含む種々の様々な官能基を示す。
【００４５】
好ましくは、前駆体ナノダイアモンド粒子は、酸化剤を使用して、ナノダイアモンド粒子表面上に高度に既に含まれているアミノ官能基として保存することによって、デトネーション法ブレンドから製造された粒子である。このアミノ基はナノダイアモンド表面に共有結合で直接結合している。ナノダイアモンドブレンド酸化のためのある特に好適な酸化剤は、硝酸である。ナノダイアモンドブレンド酸化のための好適な酸化剤のもう一つの例はＫＭｎＯ４である。
【００４６】
好ましくは、ナノダイアモンド粒子は、酸性の、酸素を有する表面機能性の少なくとも一部がナノダイアモンド粒子の表面から除去される、前処理に曝されたナノダイアモンド粒子である。該ナノダイアモンド粒子の酸価（ａｃｉｄ  ｖａｌｕｅ）は、好ましくは３．０未満である。酸価は、下記で説明するように、滴定によって決定されることができる。
【００４７】
酸性の、酸素を有する表面機能性の除去は、４００〜９５０℃などの高温において、ナノダイアモンド粒子を連続的にアルゴンガスで、または連続的にアルゴンおよび水素のガス流で処理することによって行うことができる。好ましくは、除去は、高温において、連続的なアルゴンガス流れを用いて行われる。
【００４８】
酸性の、酸素を有する表面機能性の少なくとも一部が除去されたナノダイアモンド粒子は市販されている。
【００４９】
ナノダイアモンド粉末をアミノ官能化するための本発明の方法において、ガス雰囲気は、アンモニアガスを含む。ガス雰囲気下でナノダイアモンド粒子の加熱工程の間に異物による干渉を避けるために、好ましくは少なくとも９９．９％、さらに好ましくは少なくとも、９９．９９９％の純度を有するアンモニアガスが使用される。アンモニアガスは反応チャンバー中への導入前に、例えば、パラジウム膜を介することによって、クリーニングされることができる。アンモニアガスは、周期的にまたは連続的に反応チャンバー中に供給されることができる。アンモニアガスは市販されている。
【００５０】
一態様では、ガス雰囲気は、実質的にアンモニアガスのみ、好ましくはアンモニアガスのみ、好ましくは少なくとも９９．９％の純度を有するアンモニアガスを含む。
【００５１】
本発明の別の態様では、ガス雰囲気は、さらに１種または２種以上の不活性ガスを含む。不活性ガスは、化学的に反応しない任意のガスであることができる。すなわち、不活性ガスは、本発明の方法において化学的に反応しない任意のガスであることができる。好ましくは、不活性ガスは、アルゴン、窒素、ヘリウム、またはそれらの混合物からなる群から選択される。最も好ましくは、不活性ガスは、アルゴンである。
【００５２】
好ましくは、ガス雰囲気下でのナノダイアモンド粒子の加熱は、アンモニアガスを用いて反応チャンバー中で生じ、そして１種または２種以上の不活性ガスは、加熱の間に反応チャンバーを通して連続的に導かれる。アンモニアガスおよび１種または２種以上の不活性ガスは混合物として、０．０１〜２０ｓｌｐｍ（Ｓｔａｎｄａｒｄ  ｌｉｔｅｒ  ｐｅｒ  ｍｉｎｕｔｅ、基準リッター／分）、好ましくは０．１〜１５ｓｌｐｍ、そしてさらに好ましくは０．１〜１０ｓｌｐｍの流量で反応チャンバーを通して連続的に導かれる。
【００５３】
反応チャンバーを通して導かれたガス混合物中のアンモニアガス含有量は、１〜１０％、好ましくは２〜８％、そしてさらに好ましくは３〜７％である。アンモニアガス含有量は、反応性ガス流中のアンモニア含有量に関する。ここでパーセンテージは粒子のパーセンテージに関する。
【００５４】
反応チャンバーは、当業者に知られた本発明で使用できる任意の好適な反応器であることができる。反応チャンバーは、例えば好適な炉であることができる。
【００５５】
アンモニアガスを含むガス雰囲気下でナノダイアモンド粒子の加熱は、実質的に周囲圧力下で生じる。一態様では、加熱は５ミリバール〜２０バール、好ましくは５ミリバール〜２バールの範囲の圧力下で生じる。
【００５６】
ナノダイアモンド粒子は、１〜１５時間、好ましくは２〜１０時間、そしてさらに好ましくは３〜９時間のアンモニアガスを含むガス雰囲気下で加熱される。
【００５７】
ナノダイアモンド粒子は、３００〜１０００℃、好ましくは４００〜９００℃、そしてさらに好ましくは４００〜８５０℃の温度において、アンモニアガスを含むガス雰囲気下で加熱される。
【００５８】
アンモニアガスを含むガス雰囲気下でナノダイアモンド粒子を加熱することによって得られたゼータポジティブアミノ官能化ナノダイアモンド粉末は、最初は凝集した粉末形態である。凝集した粉末が、水中で１時間の超音波処理に、例えばＨｉｅｌｓｃｈｅｒ  ４００Ｗ超音波機器を用いた処理に、曝された場合、凝集した形態のゼータポジティブ水素化ナノダイアモンド粒子の平均粒径分布（Ｄ５０）は、２ｎｍ〜４００ｎｍ、好ましくは２ｎｍ〜２００ｎｍである。導電性のために、該粒径分布測定、信頼性のあるおよび再現可能な結果を、０．１〜１．５ｗｔ％で変わるナノダイアモンド濃度で得ることができる。
【００５９】
水中に懸濁されるにつれて、得られたゼータポジティブアミノ官能化ナノダイアモンド粒子のゼータ電位は、７超のｐＨで測定して、＋３０ｍＶ超、好ましくは＋３５ｍＶ超、さらに好ましくは＋４０ｍＶ超、そして最も好ましくは＋５０ｍＶ超である。
【００６０】
水中に懸濁されるにつれて、得られたゼータポジティブアミノ官能化ナノダイアモンド粒子のゼータ電位は、０．５〜１４のｐＨ範囲で、好ましくは１〜１３のｐＨ範囲で、そしてさらに好ましくは２〜１２のｐＨ範囲で＋３０ｍＶ超である。
【００６１】
水中に懸濁されるにつれて、得られた５ｗｔ％ゼータポジティブアミノ官能化ナノダイアモンド懸濁液のｐＨは、少なくとも８．０、好ましくは８．５超、さらに好ましくは９．０超、そして最も好ましくは少なくとも１０である。ｐＨは、ゼータポジティブアミノ官能化ナノダイアモンドおよび水のみを実質的に含む懸濁液から測定される。すなわち、懸濁液はｐＨに影響するなんらかの添加物を含まない。
【００６２】
滴定を用いて測定したゼータポジティブアミノ官能化ナノダイアモンド粒子の塩基価（ｂａｓｅ  ｖａｌｕｅ）は、１０超、好ましくは１５超、そして最も好ましくは１８超である。
【００６３】
上記の塩基価／官能性の決定を以下のように行う：固体サンプルを（１．５ｇ）計量する。Ｈｉｅｌｓｃｈｅｒ  ４００Ｗ超音波ユニットを使用して１００ｍｌの酢酸中にサンプルを分散させる。メチルバイオレットを指示薬として使用して、サンプルを０．１Ｍの過塩素酸（酢酸中）を用いて滴定する。１００ｍｌの酢酸を参照サンプルとして使用する。滴定終点を指示薬により、そして／またはＭｅｔｒｏｈｍ  Ｓｏｌｖｏｔｒｏｄｅ電極を使用した電位差測定手段を用いて、そして滴定曲線を描いて、特徴付ける。
【００６４】
滴定を用いて測定したゼータポジティブアミノ官能化ナノダイアモンド粒子の酸価は、３未満、好ましくは２未満、そして最も好ましくは１．５未満である。
【００６５】
上記の塩基価／官能性の決定を以下のように行う：固体サンプルを（１．５ｇ）計量する。Ｈｉｅｌｓｃｈｅｒ  ４００Ｗ超音波ユニットを使用して７５ｍｌの中和されたエタノール（含水量０．５ｗｔ％）中にサンプルを分散させる。フェノールフタレインを指示薬として使用して、調製されたサンプルを０．１Ｍ  ＫＯＨ（メタノール中）を用いて滴定する。滴定の間アルゴンガス流を用いて連続的にサンプルを処理する。指示薬を使用して、そしてＭｅｔｒｏｈｍ  Ｓｏｌｖｏｔｒｏｄｅ電極を使用した電位差測定手段を用いて、そして滴定曲線を描いて、滴定終点を検出する。
【００６６】
導入された新規のアミノ官能性は、好ましくはナノダイアモンド表面に直接結合される。
【００６７】
一態様では、生成されたゼータポジティブアミノ官能化ナノダイアモンド粒子表面は、５００〜５０００ｍｇ／ｋｇ、好ましくは１０００〜３０００ｍｇ／ｋｇ、さらに好ましくは１４００〜２４００ｍｇ／ｋｇの窒素を含む。測定をＫｊｅｌｄａｈｌ法により行う。測定をサンプル乾燥質量から計算する。
【００６８】
本発明の第２の形態において、ゼータポジティブアミノ官能化ナノダイアモンド分散体を生成する方法が提供される。
【００６９】
さらに特に、以下を含む、ゼータポジティブアミノ官能化ナノダイアモンド分散体を生成する方法が提供される：
【００７０】
ｉ）ゼータポジティブアミノ官能化デトネーション法ナノダイアモンド粉末を生成するために、５ミリバール〜２バールの範囲の圧力下で、アンモニアガスを含むガス雰囲気において、ナノダイアモンド粒子を加熱すること、
【００７１】
ｉｉ）ゼータポジティブアミノ官能化ナノダイアモンド粉末を液体媒体中に懸濁すること、そして
【００７２】
ｉｉｉ）ゼータポジティブアミノ官能化ナノダイアモンド懸濁液を、ビーズ補助超音波破壊（ＢＡＳＤ）工程に曝すこと。
【００７３】
ステップｉ）において、ナノダイアモンド粒子はアンモニアガスを含むガス雰囲気下、実質的に周囲圧力で、ゼータポジティブアミノ官能化ナノダイアモンド粉末を生成するために、加熱される。
【００７４】
ナノダイアモンドは、デトネーション法ナノダイアモンドである。すなわち、ナノダイアモンドは、デトネーション法により生成される。言い換えれば、ナノダイアモンドは、デトネーション法合成から生じる。
【００７５】
前駆体ナノダイアモンド粒子は、本質的に純粋なナノダイアモンド粒子、好ましくは少なくとも８７ｗｔ％、さらに好ましくは少なくとも９７ｗｔ％のナノダイアモンド含有量を有する、ナノダイアモンド粒子であることができる。ナノダイアモンド粒子は、ナノダイアモンドの生産から生じたグラファイトおよびアモルファス炭素を含むことができる。ナノダイアモンド粒子はまた、金属、金属塩または金属酸化物形態のいずれかとして、いくらかの残留する金属不純物を含むことができる。アミノ官能化ナノダイアモンドのために前駆体として使用されるナノダイアモンド粒子は市販されている。
【００７６】
好ましくは、ナノダイアモンド粒子は、酸性の、酸素を有する表面機能性の少なくとも一部がナノダイアモンド粒子の表面から除去される前処理に曝されたナノダイアモンド粒子である。
【００７７】
酸性の、酸素を有する表面機能性の除去は、６００〜８００℃などの高温において、ナノダイアモンド粒子を連続的にアルゴンガスで、または連続的にアルゴンおよび水素のガス流で処理することによって行うことができる。除去は、高温において、連続的なアルゴンガス流れを用いて行われる。
【００７８】
酸性の、酸素を有する表面機能性の少なくとも一部が除去されたナノダイアモンド粒子は市販されている。
【００７９】
ナノダイアモンド粉末をアミノ官能化するための本発明の方法において、ガス雰囲気は、アンモニアガスを含む。ガス雰囲気下でナノダイアモンド粒子の加熱工程の間に異物による干渉を避けるために、好ましくは少なくとも９９．９％、さらに好ましくは少なくとも、９９．９９９％の純度アンモニアガスが使用される。アンモニアガスは反応チャンバー中への導入前に、例えば、パラジウム膜を介することによって、クリーニングされることができる。アンモニアガスは、周期的にまたは連続的に反応チャンバー中に供給されることができる。アンモニアガスは市販されている。
【００８０】
一態様では、ガス雰囲気は、実質的にアンモニアガスのみ、好ましくはアンモニアガスのみ、好ましくは少なくとも９９．９％の純度を有するアンモニアガスを含む。
【００８１】
本発明の別の態様では、ガス雰囲気は、さらに１種または２種以上の不活性ガスを含む。不活性ガスは、化学的に反応しない任意のガスであることができる。すなわち、不活性ガスは、本発明の方法において化学的に反応しない任意のガスであることができる。好ましくは、不活性ガスは、アルゴン、窒素、ヘリウム、またはそれらの混合物からなる群から選択される。最も好ましくは、不活性ガスは、アルゴンである。
【００８２】
好ましくは、ガス雰囲気下でのナノダイアモンド粒子の加熱は、アンモニアガスを用いて反応チャンバー中で生じ、そして１種または２種以上の不活性ガスは、加熱の間に反応チャンバーを通して連続的に導かれる。
アンモニアガスおよび１種または２種以上の不活性ガスは混合物として、０．０１〜５０ｓｌｐｍ（Ｓｔａｎｄａｒｄ  ｌｉｔｅｒ  ｐｅｒ  ｍｉｎｕｔｅ、基準リッター／分）、好ましくは０．１〜１５ｓｌｐｍ、そしてさらに好ましくは０．１〜１０ｓｌｐｍの流量で反応チャンバーを通して連続的に導かれる。
【００８３】
反応チャンバーを通して導かれたガス混合物中のアンモニアガス含有量は、１〜１０％、好ましくは２〜８％、そしてさらに好ましくは３〜７％である。アンモニアガス含有量は、反応性ガス流中のアンモニア含有量に関する。ここでパーセンテージは粒子のパーセンテージに関する。
【００８４】
反応チャンバーは、当業者に知られた本発明で使用できる任意の好適な反応器であることができる。反応チャンバーは、例えば好適な炉であることができる。
【００８５】
アンモニアガスを含むガス雰囲気下でのナノダイアモンド粒子の加熱は、実質的に周囲圧力下で生じる。一態様では、加熱は５ミリバール〜２０バール、好ましくは５ミリバール〜２バールの範囲の圧力下で生じる。
【００８６】
ナノダイアモンド粒子は、１〜１５時間、好ましくは２〜１０時間、そしてさらに好ましくは３〜９時間のアンモニアガスを含むガス雰囲気下で加熱される。
【００８７】
ナノダイアモンド粒子は、３００〜１０００℃、好ましくは４００〜９００℃、そしてさらに好ましくは４００〜８５０℃の温度において、アンモニアガスを含むガス雰囲気下で加熱される。
【００８８】
ガス雰囲気下でナノダイアモンド粒子を加熱することによって得られたゼータポジティブアミノ官能化ナノダイアモンド粉末は、最初は凝集した粉末形態である。
【００８９】
滴定を用いて測定したゼータポジティブアミノ官能化ナノダイアモンド粒子の塩基価は、１０超、好ましくは１５超、そして最も好ましくは１８超である。
【００９０】
滴定を用いて測定したゼータポジティブアミノ官能化ナノダイアモンド粒子の酸価は、３未満、好ましくは２未満、そして最も好ましくは１．５未満である。
【００９１】
導入された新規のアミノ官能性は、好ましくはナノダイアモンド表面に直接結合される。
【００９２】
ステップｉｉ）において、得られたゼータポジティブアミノ官能化ナノダイアモンド粉末は、液体媒体中に懸濁される。
【００９３】
いずれかの公知の好適な方法および機器は、ゼータポジティブアミノ官能化ナノダイアモンド粉末を液体媒体中に懸濁するために使用できる。そうした方法の例は、マグネチックスターラー攪拌、超音波、マグネチックスターラーと超音波処理との組み合わせ、マグネチックスターラー攪拌その後の超音波処理、またはマグネチックスターラー攪拌その後の超音波処理その後のマグネチックスターラー攪拌である。
【００９４】
懸濁液のｐＨは、好適な酸または塩基を使用することによって調整できる。
【００９５】
ゼータポジティブアミノ官能化ナノダイアモンド粒子は、凝集した形態で、または凝集したおよび分散した形態の混合物として、懸濁液中で使用できる。凝集した懸濁液形態の粒径分布は、２ｎｍ〜４００ｎｍ、好ましくは２ｎｍおよび２００ｎｍである。
【００９６】
液体媒体は、任意の好適な液体媒体であることができる。液体媒体は、好ましくは極性プロトン性溶媒、極性非プロトン性溶媒、双極性非プロトン性溶媒、芳香族溶媒、塩素化溶媒、イオン性液体、または任意の該媒体の混合物からなる群から選択される。
【００９７】
好ましい極性プロトン性溶媒は、水；メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノールなどのアルコール；エチレングリコール、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，８−オクタンジオールなどの直鎖脂肪族ジオール；１，２−プロパンジオール、１，３−ブタンジオール、２，３−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、１，２−ペンタンジオール、エトヘキサジオール、ｐ−メンタン−３，８−ジオール、２−メチル−２，４−ペンタンジオールなどの分枝ジオール；およびギ酸および酢酸などのカルボン酸である。
【００９８】
好ましい極性非プロトン性溶媒は、テトラヒドロフラン、プロピレンカーボネートおよびＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）およびＮ−エチル−２−ピロリドン（ＮＥＰ）などのラクタムである。
【００９９】
好ましい双極性非プロトン性溶媒は、アセトンおよびメチルエチルケトン（ＭＥＫ）、プロピレングリコールモノメチルエステルアセトン（ＰＧＭＥＡ）などのケトン；酢酸メチル、酢酸エチルなどのエステル、γ−ブチロラクトン（ＧＢＬ）などのラクトン；Ｎ，Ｎ−メチルホルムアミドおよびジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）である。
【０１００】
好ましい芳香族溶媒は、トルエン、キシレンおよびベンゼンである。
【０１０１】
好ましい塩素化溶媒は、ジクロロメタン、トリクロロエチレンおよびクロロホルムである。
【０１０２】
好ましいイオン性液体は、１−エチル−３−メチル−イミダゾリウムクロライド、１−ブチル−３−メチル−イミダゾリウムクロライド、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムエチルサルフェート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムジエチルホスフェート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムジシアナミド、トリス−（２−ヒドロキシエチル）−メチルアンモニウムメチルサルフェート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムチオシアネート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムトリフルオロメタンスルホネート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムメチルカーボネートおよび１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムメチルカーボネートである。最も好ましいイオン性液体は、１−エチル−３−メチル−イミダゾリウムクロライドおよび１−ブチル−３−メチル−イミダゾリウムクロライドである。
【０１０３】
さらに好ましくは、液体媒体は、水、メタノール、エタノール、イソプロパノール、直鎖脂肪族ジオール、分枝ジオール、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）、Ｎ−エチル−２−ピロリドン（ＮＥＰ）およびジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、またはこれらの溶媒の混合物からなる群から選択される。
【０１０４】
最も好ましくは、液体媒体は水である。水は、脱イオン化されていることができる。
【０１０５】
ゼータポジティブアミノ官能化ナノダイアモンド粉末は、水または他の液体媒体中に直接懸濁されることができる。代わりに、ゼータポシティブアミノ官能化ナノダイアモンド粉末は最初に水中に懸濁され、次に水より上の沸点を有し、そして水性ゼータポジティブアミノ官能化ナノダイアモンド懸濁液と水中で少なくとも部分的に可溶性である別の液体媒体と混合され、そして次に水を留去し、水以外の液体媒体中に懸濁されたゼータポジティブアミノ官能化ナノダイアモンド粒子を与える。
【０１０６】
ステップｉｉｉ）において、ゼータポジティブアミノ官能化ナノダイアモンド懸濁液は、ゼータポジティブアミノ官能化ナノダイアモンド分散体を得るためのビーズ補助超音波破壊（ＢＡＳＤ）工程に曝される。
【０１０７】
ＢＡＳＤ工程は、組み合わされたビーズミリングおよび超音波処理工程を意味する。すなわち、ゼータポジティブアミノ官能化ナノダイアモンド懸濁液は、同時に、ビーズ粉砕されかつ超音波処理で処理される。ビーズ粉砕機器および超音波機器、およびＢＡＳＤ工程は、当業者に知られている。ビーズ補助超音波破壊工程は、通過または再循環法によって操作されることができる。通過法において、材料は、１つの終端において装置に供給され、そして他の終端において放出される。再循環法において、材料は、必要な粒径が得られるまで、システム中を循環する。粉砕媒体粒子が小さければ小さい程、最終生成物の粒径は小さい。装置の粉砕チャンバーはまた、粉砕機中で周囲空気と生じることができるであろう酸化または爆発反応を防ぐために粉砕される材料と反応しない、窒素などの不活性シールドガスで充填されることができる。超音波処理は、全ミリングの間続けられるか、または任意のステージでスイッチを切って、そして任意選択的に再びスイッチを入れられることができる。ＢＡＳＤ工程は好適な粒径が得られるまで行われる。ビーズ補助超音波破壊のための装置は市販されている。懸濁液ｐＨは、好適な酸または塩基を使用することにより、ＢＡＳＤ工程の前、間、または後に調整されることができる。
【０１０８】
分散体中の得られたゼータポジティブアミノ官能化ナノダイアモンド粒子は、実質的に分散した形態にある。該アミノ官能化ナノダイアモンド分散体のＤ５０値は、好ましくは３０ｎｍ未満、そしてさらに好ましくは１５ｎｍ未満である。
【０１０９】
本発明の態様において、ＢＡＳＤ工程後に、得られた水性ゼータポジティブアミノ官能化ナノダイアモンド分散体はさらに処理される。水より上の沸点を有し、そして水中で少なくとも部分的に可溶性である水以外の液体媒体は、水性ゼータポジティブアミノ官能化ナノダイアモンド分散体と混合され、そして次に水を留去し、水以外の液体媒体中に分散されたゼータポジティブアミノ官能化ナノダイアモンド粒子を与える。
【０１１０】
ゼータポジティブアミノ官能化ナノダイアモンド分散体のゼータ電位は、７超のｐＨで測定して、＋３５ｍＶ超、好ましくは＋４０ｍＶ超、そして最も好ましくは＋５０ｍＶ超である。
【０１１１】
ゼータポジティブアミノ官能化ナノダイアモンド分散体のゼータ電位は、７以下のｐＨで測定して、＋４０ｍＶ超、好ましくは＋５０ｍＶ超である。
【０１１２】
ゼータ電位が７超のｐＨで測定して、＋３５ｍＶ超である場合、ゼータポジティブアミノ官能化ナノダイアモンド分散体は安定である。
【０１１３】
ゼータポジティブアミノ官能化ナノダイアモンド分散体のＤ９０平均粒径分布は、２ｎｍ〜７０ｎｍ、好ましくは２ｎｍ〜５０ｎｍ、さらに好ましくは２〜３０ｎｍ、そして最も好ましくは３ｎｍ〜１２ｎｍである。
【０１１４】
分散体中のゼータポジティブアミノ官能化ナノダイアモンド粒子の濃度は、少なくとも０．２ｗｔ％、好ましくは０．２〜１０ｗｔ％、そしてさらに好ましくは０．５〜８ｗｔ％である。
【０１１５】
好ましくはゼータポジティブアミノ官能化ナノダイアモンド分散体のｐＨは、５ｗｔ％のナノダイアモンド濃度で測定して、少なくとも８、好ましくは少なくとも８．５、さらに好ましくは少なくとも９．０、そして最も好ましくは少なくとも１０．０である。ｐＨはゼータポジティブアミノ官能化ナノダイアモンドおよび液体媒体のみを実質的に含む分散体から測定される。すなわち、分散体はｐＨに影響するなんらかの添加物を含まない。
【０１１６】
本発明の第３の形態において、ゼータポジティブアミノ官能化デトネーション法ナノダイアモンド粉末が提供される。
【０１１７】
さらに特に、ゼータポジティブアミノ官能化デトネーション法ナノダイアモンド粒子を含むゼータポジティブアミノ官能化デトネーション法ナノダイアモンド粉末が提供され、水中に懸濁されたゼータポジティブアミノ官能化ナノダイアモンドのｐＨは、５ｗｔ％のナノダイアモンド濃度で測定して少なくとも８．０である。
【０１１８】
好ましくは水中に懸濁されたゼータポジティブアミノ官能化ナノダイアモンドのｐＨは、５ｗｔ％のナノダイアモンド濃度で測定して、少なくとも８．５、さらに好ましくは少なくとも９．０、そして最も好ましくは少なくとも１０．０である。ｐＨはゼータポジティブアミノ官能化ナノダイアモンドおよび水のみを実質的に含む分散体から測定される。すなわち、分散体はｐＨに影響するなんらかの添加物を含まない。
【０１１９】
滴定を用いて測定したゼータポジティブアミノ官能化ナノダイアモンド粒子の塩基価は、１０超、好ましくは１５超、そして最も好ましくは１８超である。
【０１２０】
滴定を用いて測定したゼータポジティブアミノ官能化ナノダイアモンド粒子の酸価は、３未満、好ましくは２未満、そして最も好ましくは１．５未満である。
【０１２１】
水中で懸濁された、ゼータポジティブアミノ官能化ナノダイアモンド粒子のゼータ電位、は、ｐＨ７超で測定して、＋３０ｍＶ超、さらに好ましくは＋３５ｍＶ超、またさらに好ましくは＋４０ｍＶ超、そして最も好ましくは＋５０ｍＶ超である。
【０１２２】
水中で懸濁して、得られたゼータポジティブアミノ官能化ナノダイアモンド粒子のゼータ電位は、１．５〜１３のｐＨ範囲で、好ましくは２〜１１のｐＨ範囲で、そしてさらに好ましくは２〜１０で、＋３０ｍＶ超である。
【０１２３】
一態様では、正のアミノ官能化ナノダイアモンド粒子表面は、５００〜５０００ｍｇ／ｋｇの、好ましくは１０００〜３０００ｍｇ／ｋｇの、さらに好ましくは１４００〜２４００ｍｇ／ｋｇの窒素を含む。測定をＫｊｅｌｄａｈｌ法により行う。測定をサンプル乾燥質量から算出する。
【０１２４】
本発明の第４の形態において、ゼータポジティブアミノ官能化デトネーション法ナノダイアモンド粒子および液体媒体を含むゼータポジティブアミノ官能化デトネーション法ナノダイアモンド分散体が提供される。
【０１２５】
さらに特に、ゼータポジティブアミノ官能化デトネーション法ナノダイアモンド粒子および液体媒体を含むゼータポジティブアミノ官能化デトネーション法ナノダイアモンド分散体が提供され、ここで、ゼータポジティブアミノ官能化ナノダイアモンド分散体のｐＨは、５ｗｔ％のナノダイアモンド濃度で測定して、少なくとも８．０であり、そして分散体中のゼータポジティブアミノ官能化ナノダイアモンド粒子の濃度は、少なくとも０．２ｗｔ％である。
【０１２６】
好ましくは、ゼータポジティブアミノ官能化ナノダイアモンド分散体のｐＨは、５ｗｔ％のナノダイアモンド濃度で測定して、少なくとも８．５、好ましくは少なくとも９．０、そして最も好ましくは少なくとも１０．０である。ｐＨはゼータポジティブアミノ官能化ナノダイアモンドおよび液体媒体のみを実質的に含む分散体から測定される。すなわち、分散体はｐＨに影響するなんらかの添加物を含まない。
【０１２７】
滴定を用いて測定したゼータポジティブアミノ官能化ナノダイアモンド粒子の塩基価は、１０．０超、好ましくは１５超、そして最も好ましくは１８超である。
【０１２８】
滴定を用いて測定したゼータポジティブアミノ官能化ナノダイアモンド粒子の酸価は、３．０未満、好ましくは２．０未満、そして最も好ましくは１．５未満である。酸価がより低い程、正のゼータ電位値はより高くなり、したがってまたより高い分散性となる。
【０１２９】
ゼータポジティブアミノ官能化ナノダイアモンド分散体のゼータ電位は、７超のｐＨで測定して、＋３０ｍＶ超、好ましくは＋３５ｍＶ超、さらに好ましくは＋４０ｍＶ超、そして最も好ましくは＋５０ｍＶ超である。
【０１３０】
ある態様では、ゼータポジティブアミノ官能化ナノダイアモンド分散体のゼータ電位は、７以下のｐＨで測定して、＋４０ｍＶ超、好ましくは＋５０ｍＶ超である。
【０１３１】
分散体中のゼータポジティブアミノ官能化ナノダイアモンド粒子の濃度は、少なくとも０．２ｗｔ％、好ましくは０．２〜１０ｗｔ％、そしてさらに好ましくは０．５〜８ｗｔ％である。
【０１３２】
液体媒体は、任意の好適な液体媒体であることができる。液体媒体は、好ましくは極性プロトン性溶媒、極性非プロトン性溶媒、双極性非プロトン性溶媒、芳香族溶媒、塩素化溶媒、イオン性液体、またはいずれかのこれらの媒体の混合物からなる群から選択される。
【０１３３】
好ましい極性プロトン性溶媒は、水；メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノールなどのアルコール；エチレングリコール、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，８−オクタンジオールなどの直鎖脂肪族ジオール；１，２−プロパンジオール、１，３−ブタンジオール、２，３−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、１，２−ペンタンジオール、エトヘキサジオール、ｐ−メンタン−３，８−ジオール、２−メチル−２，４−ペンタンジオールなどの分枝ジオール；およびギ酸および酢酸などのカルボン酸である。
【０１３４】
好ましい極性非プロトン性溶媒は、テトラヒドロフラン、プロピレンカーボネートおよびＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）およびＮ−エチル−２−ピロリドン（ＮＥＰ）などのラクタムである。
【０１３５】
好ましい双極性非プロトン性溶媒は、アセトンおよびメチルエチルケトン（ＭＥＫ）、プロピレングリコールモノメチルエステルアセトン（ＰＧＭＥＡ）などのケトン、酢酸メチル、酢酸エチルなどのエステル、γ−ブチロラクトン（ＧＢＬ）などのラクトン；Ｎ，Ｎ−メチルホルムアミドおよびジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）である。
【０１３６】
好ましい芳香族溶媒は、トルエン、キシレンおよびベンゼンである。
【０１３７】
好ましい塩素化溶媒は、ジクロロメタン、トリクロロエチレンおよびクロロホルムである。
【０１３８】
好ましいイオン性液体は、１−エチル−３−メチル−イミダゾリウムクロライド、１−ブチル−３−メチル−イミダゾリウムクロライド、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムエチルサルフェート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムジエチルホスフェート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムジシアナミド、トリス−（２−ヒドロキシエチル）−メチルアンモニウムメチルサルフェート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムチオシアネート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムトリフルオロメタンスルホネート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムメチルカーボネートおよび１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムメチルカーボネートである。最も好ましいイオン性液体は、１−エチル−３−メチル−イミダゾリウムクロライドおよび１−ブチル−３−メチル−イミダゾリウムクロライドである。
【０１３９】
さらに好ましくは、液体媒体は、水、メタノール、エタノール、イソプロパノール、直鎖脂肪族ジオール、分枝ジオール、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）、Ｎ−エチル−２−ピロリドン（ＮＥＰ）およびジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、またはこれらの溶媒の混合物からなる群から選択される。
【０１４０】
最も好ましくは、液体媒体は、水である。水は、脱イオン化されていることができる。
【０１４１】
ゼータポジティブアミノ官能化ナノダイアモンド粒子のＤ９０平均粒径分布は、好ましくは２ｎｍ〜７０ｎｍである。
【０１４２】
以下において、本発明は例によりさらに詳細に記載されるであろう。例の目的は、請求項の範囲を制限しない。
【実施例】
【０１４３】
［装置および材料］
超音波機器：（ｃｏｍｐａｎｙ  Ｈｉｅｌｓｃｈｅｒからの）Ｈｉｅｌｓｃｈｅｒ  ＵＰ４００Ｓ。
ビーズ粉砕機器：（ｃｏｍｐａｎｙ  Ｂｕｈｌｅｒ  ＧｍｂＨ、Ｇｅｒｍａｎｙからの）Ｂｕｈｌｅｒ  ＰＭＬ２。
粒径およびゼータ電位測定器具：Ｍａｌｖｅｒｎ  Ｚｅｔａｓｉｚｅｒ  Ｎａｎｏ  ＺＳ。
【０１４４】
ＸＲＤパターンを、固定分散スリット（サイズ０．８０５９°）を有するが、入射ビームモノクロメーターなしのＭｏＫα放射（Ｋα１，０．７０９３２Å）を使用することによる、Ｐｈｉｌｉｐｓ粉末Ｘ線回折装置を使用することによって角度５〜４５°（２セータ）で記録した。放射出力は１５７５Ｗであった。
【０１４５】
ナノダイアモンド酸価および塩基価を滴定により決定した。１．５ｇ／滴定のサンプルサイズで各サンプル測定を２回行った。滴定を自動化されたＭｅｔｒｏｈｍ滴定装置を用いて行った。
【０１４６】
酸官能性の決定：固体サンプルを正確に計量（１．５ｇ）した。Ｈｉｅｌｓｃｈｅｒ  ４００Ｗ超音波ユニットを使用して７５ｍｌの中和されたエタノール（含水量０．５ｗｔ％）中にサンプルを分散させた。０．１ＭのＫＯＨ（メタノール中）を用い、フェノールフタレインを指示薬として使用して、調製されたサンプルを滴定した。滴定の間アルゴンガス流を用いて連続的にサンプルを処理した。指示薬を使用して、そしてＭｅｔｒｏｈｍ  Ｓｏｌｖｏｔｒｏｄｅ電極を使用した電位差測定手段を用いて、そして滴定曲線を描いて、滴定終点を検出した。
【０１４７】
塩基官能性の決定：固体サンプルを正確に計量（１．５ｇ）した。Ｈｉｅｌｓｃｈｅｒ  ４００Ｗ超音波ユニットを使用して１００ｍｌの酢酸中にサンプルを分散させた。メチルバイオレットを指示薬として使用して、サンプルを０．１Ｍの過塩素酸（酢酸中）を用いて滴定した。１００ｍｌの酢酸を参照サンプルとして使用した。滴定終点を指示薬により、そして／またはＭｅｔｒｏｈｍ  Ｓｏｌｖｏｔｒｏｄｅ電極を使用した電位差測定手段を用いて、そして滴定曲線を描いて、特徴付けた。
【０１４８】
０．１ｗｔ％に希釈したサンプルの生成物ゼータ電位値を測定した。０．５ｗｔ％に希釈したサンプルの生成物粒径分布を測定した。
【０１４９】
窒素を含む生成物表面を、Ａｈｍａ  Ｙｍｐａｒｉｓｔｏ  Ｏｙ、ＦｉｎｌａｎｄにおいてＫｊｅｌｄａｈｌ法を用いて測定した。測定をサンプル乾燥質量から計算した。
【０１５０】
溶媒系ナノダイアモンド分散体湿気含有量を、Ｋｅｔｅｋ  Ｏｙ、ＦｉｎｌａｎｄにおいてＫａｒｌ  Ｆｉｓｃｈｅｒ法により決定した。
【０１５１】
炉（反応チャンバー）：
６区間水平のチューブ状炉（６ｚＨＴＦ）：
４つのるつぼ、それぞれに、９９．７％のＡｌ２Ｏ３を１００ｍｌ充填。
単一ステップでのガス変化−最初に１０−１ミリバールまで真空ポンプで注意深く引き、そして次にガスを導入した、
処理の間ガス流は、２００ｍｌ／分であった。
【０１５２】
ナノダイアモンド粉末：
ナノダイアモンド粉末Ａとも呼ばれる、（ｃｏｍｐａｎｙ  Ｃａｒｂｏｄｅｏｎから市販されている）ｕＤｉａｍｏｎｄ（商標）Ｍｏｌｔｏナノダイアモンド粉末。
ナノダイアモンド粉末Ｂとも呼ばれるＨｅｙｕａｎ  ＺｈｏｎｇＬｉａｎ  Ｎａｎｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｃｏ、Ｌｔｄからのナノダイアモンド粉末。
溶媒：
【０１５３】
Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）、アッセイ≧９９．５％をＶＷＲ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ／Ｐｒｏｌａｂｏ、アッセイ≧９９．５％から購入した。
γ−ブチロラクトン（ＧＢＬ）、アッセイ≧  ９９％を、Ｓｉｇｍａ  Ａｌｄｒｉｃｈから購入した。
エチレングリコール（ＥＧ）、Ｎｏｒｍａｐｕｒ、アッセイ９９．９％をＶＷＲ  Ｐｒｏｌａｂｏから購入した。
【０１５４】
［８００℃でアルゴンガス下ナノダイアモンド粉末Ａからの酸性の、酸素を有する表面機能性の除去］
【０１５５】
この工程において、市販されているナノダイアモンド粉末Ａを、Ｍｏｌｔｏ  Ｎｕｅｖｏでｃｏｍｐａｎｙ  Ｃａｒｂｏｄｅｏｎからまた市販されている処理されたナノダイアモンド粉末Ａ製品名を得るために８００℃でアルゴンガスを用いて処理する。
【０１５６】
２０．００ｇ、２０．００ｇ、２０．００ｇおよび２０．００ｇのナノダイアモンド粉末Ａを、アルミナるつぼ上に載せた。ガス変化を単一ステップで行い、最初に１０−１ミリバールまで真空ポンプで注意深く引き、そして次にアルゴンガスを導入した。アルゴンガス流を２００ｍｌ／分に調整した。８００℃の処理温度に到達するにつれて、サンプルを６時間該ガス流下に保ち、続いて１４時間以内で反応炉を室温に徐々に冷却した。粉末を集め、そして混合した。混合されたサンプルを計量し、そして収率を９２．０％と測定した。
【０１５７】
サンプル（Ｍｏｌｔｏ  Ｎｕｅｖｏ）をＸＲＤ分析にかけ、そして処理は、黒鉛状炭素含有量を増加させず、そしてナノダイアモンド結晶サイズ（１１１）になんら実用上の影響を与えなかったことは注目される。ＸＲＤ分析の結果を表１中に示す。処理されたナノダイアモンド粉末ＡをＭｏｌｔｏ  Ｎｕｅｖｏとして印を付けた。
【０１５８】
５ｗｔ％濃度でサンプルｐＨを８．２と測定した。サンプル滴定は、０．４の酸価および１７．９の塩基価を与えた。出発材料、ナノダイアモンド粉末Ａで、酸価１３．７および塩基価１０．４と測定した。
【０１５９】
結果は、酸性の、酸素を有する表面機能性の効果的な除去およびナノダイアモンド表面上のアミノ官能性のような保持された塩基性官能性を明らかに示す。二酸化炭素を含む溶媒は、ここでの酸価測定に影響を与える場合があることにまた注目される。
【０１６０】
０．１ｇサンプルの得られたナノダイアモンドを、１００ｍｌの脱イオン水中に混合し、そして生じる混合物を、１時間超音波処理に曝した。生じた懸濁液のゼータ電位を＋４２．０ｍＶと測定した。
【０１６１】
表１．ＸＲＤ分析の結果
【表１】
0006382986.tif 000002
【０１６２】
［６００℃で水素およびアルゴンガス下、ナノダイアモンド粉末Ｂから酸性の、酸素を有する表面機能性の除去］
【０１６３】
処理されたナノダイアモンド粉末Ｂを得るために、この工程において市販されているナノダイアモンド粉末Ｂを、８００℃で水素およびアルゴンガスを用いて処理した。
【０１６４】
２０．００ｇ、２０．００ｇ、２０．００ｇおよび２０．００ｇのナノダイアモンド粉末Ｂを、アルミナるつぼ上に載せた。ガス変化を単一ステップで行い、最初に１０−１ミリバールまで真空ポンプで注意深く引き、そして次にアルゴン中の４％水素ガス（９９．９９９９％）を導入した。水素を含有するアルゴンガス流を２００ｍｌ／分に調整した。６００℃の処理温度に到達するにつれて、サンプルを６時間該ガス流下に保ち、続いて１４時間以内で反応炉を室温に徐々に冷却した。生じた水素化ナノダイアモンド粉末は、未処理のナノダイアモンド粉末Ｂより青白い色を示した。粉末を集め、そして混合した。混合されたサンプルを計量し、そして収率を９２．２％と測定した。
【０１６５】
サンプルおよびその出発材料ナノダイアモンド粉末Ｂの両方をＸＲＤ分析にかけ、そして処理は、黒鉛状炭素含有量を増加させず、そしてナノダイアモンド結晶サイズ（１１１）になんら実用上の影響を与えなかったことは注目される。ＸＲＤ分析の結果を表２に示す。
【０１６６】
参照されたＸＲＤデータ（表２）において、未処理のナノダイアモンド粉末ＢをＭｏｌｔｏ  Ｃとして、そして処理されたナノダイアモンド粉末Ｂ（調製されたサンプル）をＭｏｌｔｏ  ＣＨとして印を付けた。５ｗｔ％濃度でサンプルｐＨを、６．９３と測定した。サンプル滴定は、１．２の酸価および７．６の塩基価を与えた。ナノダイアモンド粉末Ｂ（未処理の）酸価を３．５とおよび塩基価を５．６と決定した。
結果は、酸性の、酸素を有する表面機能性の比較的効果的な除去およびナノダイアモンド表面上のアミノ官能性のような保持された塩基性官能性を明らかに示す。二酸化炭素を含む溶媒は、ここでの酸価測定に影響を与える場合があることにまた注目される。
【０１６７】
水素化ナノダイアモンドの０．１ｇサンプルを１００ｍｌの脱イオン水中に混合させ、そして生じた混合物を１時間超音波処理に曝した。生じた懸濁液のゼータ電位を、＋６０．２ｍＶと測定した。
【０１６８】
表２．ＸＲＤ分析の結果
【表２】
0006382986.tif 000003
【０１６９】
［本発明による６００℃での（上記で調製した）処理されたナノダイアモンド粉末Ａのアミノ官能化］
【０１７０】
３７．３５ｇおよび３６．０４ｇの処理されたナノダイアモンド粉末Ａをアルミナるつぼ上に載せた。ガス変化を単一ステップで行い、最初に１０−１ミリバールまで真空ポンプで注意深く引き、そして次に、ニートアンモニアガスを導入した。アンモニウムガス流を２００ｍｌ／分に調整した。６００℃の処理温度に到達するにつれて、サンプルを６時間該ガス流下で保ち、続いて反応炉を１４時間以内で室温に徐々に冷却した。粉末（アミノ官能化ナノダイアモンド）を集め、そして混合した。混合したサンプルを計量し、そして収率を、９７．８％と測定した。
【０１７１】
（Ｍｏｌｔｏ  Ｎｕｅｖｏ−Ａと呼ぶ）サンプルをＸＲＤ分析にかけた。ＸＲＤ分析の結果を表３に示す。処理は、黒鉛状炭素含有量を増加させず、そしてナノダイアモンド結晶サイズ（１１１）になんら実用上の影響を与えなかったことは注目される。５ｗｔ％濃度でサンプルｐＨを、１０．１と測定した。サンプル滴定は、１．０の酸価および２０．９の塩基価を与えた。二酸化炭素を含んだ溶媒はここでの酸価測定に影響する場合があることは注目される。結果はナノダイアモンド表面中に追加の塩基性（アミノ）表面官能性を導入するこの方法の有効性を明確に示す。
【０１７２】
０．１ｇサンプルのアミノ官能化ナノダイアモンドを１００ｍｌの脱イオン水中に混合させ、そして生じた混合物を１時間超音波処理に曝した。生じた懸濁液のゼータ電位を、＋６０．３ｍＶと測定した。
【０１７３】
表３．ＸＲＤ分析の結果
【表３】
0006382986.tif 000004
【０１７４】
［本発明による７００℃での（上記で調製した）処理されたナノダイアモンド粉末Ａのアミノ官能化］
【０１７５】
２９．５５ｇ、２８．９３ｇ、２８．２７ｇおよび１３．０８ｇの処理されたナノダイアモンド粉末Ａをアルミナるつぼ上に載せた。ガス変化を単一ステップで行い、最初に１０−１ミリバールまで真空ポンプで注意深く引き、そして次に、ニートアンモニアガスを導入した。アンモニウムガス流を２００ｍｌ／分に調整した。図１に炉中のサンプルの位置およびガス流の方向を示す。７００℃の処理温度に到達するにつれて、サンプルを６時間該ガス流下で保ち、続いて反応炉を１４時間以内で室温に徐々に冷却した。図２は、アミノ官能化工程（試行１）のための温度プロットを示す。図５に、別の温度プロット（測定点の距離は（１４チャネル）１０ｃｍであることを示す。）
【０１７６】
粉末を集め、そして混合した。混合したサンプルを計量し、そして収率は９８．１％と測定された。サンプルをＸＲＤ分析にかけた、そして処理は、黒鉛状炭素含有量を増加させず、そしてナノダイアモンド結晶サイズ（１１１）になんら実用上の影響を与えなかったことは注目される。５ｗｔ％濃度でサンプルｐＨを、１０．６と測定した。結果はナノダイアモンド表面中に追加の塩基性（アミノ）表面官能性を導入するこの方法の有効性を明確に示す。
【０１７７】
０．１ｇサンプルのアミノ官能化ナノダイアモンドを１００ｍｌの脱イオン水中に混合させ、そして生じた混合物を１時間超音波処理に曝した。生じた懸濁液のゼータ電位を、＋６３．５ｍＶと測定した。
【０１７８】
生成された窒素を含んだナノダイアモンドサンプルの表面は２１８０ｍｇ／ｋｇと測定された。測定をＫｊｅｌｄａｈｌ法により行った。
【０１７９】
［本発明による８００℃での（上記で調製した）処理されたナノダイアモンド粉末Ａのアミノ官能化］
【０１８０】
３１．８９ｇ、２９．９２ｇ、３２．３７ｇおよび３１．３７ｇの処理されたナノダイアモンド粉末Ａをアルミナるつぼ上に載せた。ガス変化を単一ステップで行い、最初に１０−１ミリバールまで真空ポンプで注意深く引き、そして次に、ニートアンモニウムガスを導入した。アンモニウムガス流を２００ｍｌ／分に調整した。８００℃の処理温度に到達するにつれて、サンプルを６時間該ガス流下で保ち、続いて反応炉を１４時間以内で室温に徐々に冷却した。図２は、アミノ官能化工程（試行２）のための温度プロットを示す。粉末を集め、そして混合した。混合したサンプルを計量し、そして収率を、９７．６％と測定した。図３は、左側に未処理のナノダイアモンド粉末Ａサンプルを、および右側に８００℃で調製された本発明によるアミノ官能化ナノダイアモンドサンプルを示す。
【０１８１】
サンプルをＸＲＤ分析にかけ、そして処理は、黒鉛状炭素含有量を増加させず、そしてナノダイアモンド結晶サイズ（１１１）になんら実用上の影響を与えなかったことは注目される。５ｗｔ％濃度でサンプルｐＨを、１０．３５と測定した。結果はナノダイアモンド表面中に追加の塩基性（アミノ）表面官能性を導入するこの方法の有効性を明確に示す。
【０１８２】
０．１ｇサンプルのアミノ官能化ナノダイアモンドを１００ｍｌの脱イオン水中に混合させ、そして生じた混合物を１時間超音波処理に曝した。生じた懸濁液のゼータ電位を、＋５３．４ｍＶと測定した。
【０１８３】
生成された窒素を含んだナノダイアモンドサンプルの表面は１５３０ｍｇ／ｋｇと測定された。測定をＫｊｅｌｄａｈｌ法により行った。
【０１８４】
［本発明による６００℃での（上記で調製された）処理されたナノダイアモンド粉末Ｂのアミノ官能化］
【０１８５】
１８．２６ｇの処理されたナノダイアモンド粉末Ｂをアルミナるつぼ上に載せた。ガス変化を単一ステップで行い、最初に１０−１ミリバールまで真空ポンプで注意深く引き、そして次に、ニートアンモニウムガスを導入した。アンモニウムガス流を２００ｍｌ／分に調整した。６００℃の処理温度に到達するにつれて、サンプルを６時間該ガス流下で保ち、続いて反応炉を１４時間以内で室温に徐々に冷却した。粉末を集め、そしてサンプル（アミノ官能化ナノダイアモンド）を計量し、そして収率は９９．１２％と測定された。
【０１８６】
（Ｍｏｌｔｏ  ＣＨＡと呼ぶ）サンプルをＸＲＤ分析にかけた。ＸＲＤ分析の結果を表４に示す。処理は、黒鉛状炭素含有量を増加させず、そしてナノダイアモンド結晶サイズ（１１１）になんら実用上の影響を与えなかったことは注目される。５ｗｔ％濃度でサンプルｐＨを、９．１６と測定した。結果はナノダイアモンド表面中に追加の塩基性（アミノ）表面官能性を導入するこの方法の有効性を明確に示す。サンプル滴定は、０．５の酸価および１０．０の塩基価を与えた。二酸化炭素を含んだ溶媒はここでの酸価測定に影響する場合があることは注目される。結果はナノダイアモンド表面中に追加の塩基性（アミノ）表面官能性を導入するこの方法の有効性を明確に示す。
【０１８７】
０．１ｇサンプルのアミノ官能化ナノダイアモンドを１００ｍｌの脱イオン水中に混合させ、そして生じた混合物を１時間超音波処理に曝した。生じた懸濁液のゼータ電位を、＋４４．６ｍＶと測定した。
【０１８８】
生成された窒素を含んだナノダイアモンドサンプルの表面は１９３０ｍｇ／ｋｇと測定された。測定をＫｊｅｌｄａｈｌ法により行った。
【０１８９】
表４．ＸＲＤ分析の結果
【表４】
0006382986.tif 000005
【０１９０】
「本発明による６２５℃での（上記で調製した）処理されたナノダイアモンド粉末Ａのアミノ官能化］
【０１９１】
４０．０ｇおよび４０．０ｇの処理されたナノダイアモンド粉末Ａをアルミナるつぼ上に載せた。ガス変化を単一ステップで行い、最初に１０−１ミリバールまで真空ポンプで注意深く引き、そして次に、ニートアンモニアガスを導入した。アンモニウムガス流を２００ｍｌ／分に調整した。６２５℃の処理温度に到達するにつれて、サンプルを６時間該ガス流下で保ち、続いて反応炉を１４時間以内で室温に徐々に冷却した。粉末（アミノ官能化ナノダイアモンド）を集め、そして混合した。混合したサンプルを計量し、そして収率を、９６．９％と測定した。
【０１９２】
０．１ｇサンプルのアミノ官能化ナノダイアモンドを１００ｍｌの脱イオン水中に混合させ、そして生じた混合物を１時間超音波処理に曝した。生じた懸濁液のゼータ電位を、＋７０．６ｍＶと測定した。
【０１９３】
［本発明によるアミノ官能化ナノダイアモンド粉末Ａ（６００℃でアミノ官能化）のビーズ補助超音波破壊］
【０１９４】
３１２．５ｇの脱イオン水および２５．０ｇの（６００℃で上記例により調製された）ゼータポジティブアミノ官能化ナノダイアモンド粉末を、従来の磁性攪拌機を用いて混合し、ナノダイアモンド懸濁液を生成させた。Ｈ１４ブレードおよび４０％振幅を使用して、懸濁液を超音波処理に３０分間曝した。氷浴を用いて同時に冷却しながら従来の磁性攪拌機（１００回転／分）を用いて懸濁液を攪拌した。
【０１９５】
この懸濁液を、３０μｍのジルコニアビーズを使用して、ビーズ補助超音波破壊に曝した。ミリング速度を３７００回転／分に調整し、そして２０分の処理時間後に、超音波出力を周期０．５から０．７に低下させた。回転ポンプの速度を、２時間の処理時間中１０％に維持した。粉砕機を１８０ｍｌの水で前充填するにつれて、５００ｍｌの５．０ｗｔ％の非常にゼータポジティブなアミノ分散したナノダイアモンド分散体の全体積を集めた。分散体のｐＨを８．５と、そしてゼータ電位を＋４４．１ｍＶと測定した。粒径分布は以下のようであった：Ｄ１０  ７．２５ｎｍ；Ｄ５０  １２．３ｎｍおよびＤ９０  ２６．８ｎｍ（図７）。
【０１９６】
［本発明によるアミノ官能化ナノダイアモンド粉末Ａ（７００℃でアミノ官能化）のビーズ補助超音波破壊］
【０１９７】
３１２．５ｇの脱イオン水および２５．０ｇの（上記の例により７００℃で調製された）ゼータポジティブアミノ官能化ナノダイアモンド粉末を、従来の磁性攪拌機を用いて混合し、ナノダイアモンド懸濁液を生成させた。Ｈ１４ブレードおよび４０％振幅を使用して、懸濁液を超音波処理に３０分間曝した、そして塩酸を加えることによって該懸濁液のｐＨを８．０に調整した。氷浴を用いて同時に冷却しながら従来の磁性攪拌機（１００回転／分）を用いて懸濁液を攪拌した。
【０１９８】
この懸濁液を、３０μｍのジルコニアビーズを使用して、ビーズ補助超音波破壊に曝した。ミリング速度を３７００回転／分に調整し、そして２０分の処理時間後に、超音波出力を周期０．５から０．７に低下させた。回転ポンプの速度を、７５分の処理時間中１０％に維持した。粉砕機を１８０ｍｌの水で前充填するにつれて、５００ｍｌの５．０ｗｔ％の非常にゼータポジティブなアミノ分散したナノダイアモンド分散体の全体積を集めた。分散体のｐＨを８．５と、そしてゼータ電位を＋５１．７ｍＶ（０．１ｗｔ％濃度で）、図６と測定した。粒径分布は以下のようであった：Ｄ１０  ５．８７ｎｍ；Ｄ５０  １１．９ｎｍおよびＤ９０  ２４．０ｎｍ（図４）。
【０１９９】
［本発明によるアミノ官能化ナノダイアモンド粉末Ａ（６２５℃でアミノ官能化）のビーズ補助超音波破壊］
【０２００】
２３６．０ｇの脱イオン水および１４．０ｇの（上記の例により６２５℃で調製された）ゼータポジティブアミノ官能化ナノダイアモンド粉末を、従来の磁性攪拌機を用いて混合し、ナノダイアモンド懸濁液を生成させた。該Ｈ１４ブレードおよび４０％振幅を使用して、懸濁液を超音波処理に３０分間曝した、そして塩酸を加えることによって該懸濁液のｐＨを７．９５に調整した。氷浴を用いて同時に冷却しながら従来の磁性攪拌機（１００回転／分）を用いて懸濁液を攪拌した。この懸濁液を、３０μｍのジルコニアビーズを使用して、ビーズ補助超音波破壊に曝した。ミリング速度を３７００回転／分に調整し、そして２０分の処理時間後に、超音波出力を周期０．５から０．７に低下させた。回転ポンプの速度を、７５分の処理時間中１０％に維持した。粉砕機を１６４ｇの水で前充填するにつれて、５００ｍｌの３．５ｗｔ％の非常にゼータポジティブなアミノ分散したナノダイアモンド分散体の全体積を集めた。分散体のｐＨを８．６８と、そしてゼータ電位を＋４４．０ｍＶ（０．１ｗｔ％濃度で）と測定した。粒径分布は以下のようであった：Ｄ１０  ５．０６ｎｍ；Ｄ５０  ８．０６ｎｍおよびＤ９０  １２．９ｎｍ。この手順により調製された分散体材料を、下記の極性有機溶媒系分散体の製造のために適用した。
【０２０１】
［（本発明による）例−ＮＭＰ（Ｎ−メチルピロリドン）中の非常にゼータポジティブな２．０ｗｔ％の一桁代アミノ化ナノダイアモンド分散体の調製］
【０２０２】
蒸留器の水浴を予め４５℃まで加熱した。１０１ｇの０．９９１ｗｔ％の水性の非常にゼータポジティブな、アミン官能化されたナノダイアモンド分散体を５００ｍｌの丸底フラスコ中で計量し、続いて５０ｇのＮＭＰ溶媒を加えた。生じた混合物を５分間攪拌させた。次に混合物を次の順で蒸発させた：５分で１０００ミリバールから１００ミリバールに、１０〜１５分で１００ミリバールから１５〜２０ミリバールに低下。フラスコを水浴中の蒸発器に配置することなく上記の工程を行った。その後、フラスコを水浴（Ｔ＝４５℃）中に配置することにより蒸発を継続させ、水浴温度を１５分の間に８０〜８５℃に上昇させた。次に、３５分の全蒸発時間に到達するまで蒸発を続けた。
【０２０３】
生じた分散体の質量は４４．７４ｇであった。２．０ｗｔ％の分散体を得るために、５．２６ｇのＮＭＰを分散体に加えた。生じた分散体の含水量をＫａｒｌ  Ｆｉｓｃｈｅｒ滴定により０．５３ｗｔ％と測定した。
【０２０４】
分散体は以下の粒径分布を示した：Ｄ１０：２．２６ｎｍ；Ｄ５０：３．３８ｎｍ；Ｄ９０：５．５７ｎｍ。調製されたアミン官能化されたナノダイアモンドの粒径分布曲線を図８中に具体的に説明した。分散体のゼータ電位は＋３６．２ｍＶであった。
【０２０５】
［（本発明による）例−ＧＢＬ（γ−ブチロラクトン）中の非常にゼータポジティブな２．０ｗｔ％の一桁代アミノ化ナノダイアモンド分散体の調製］
【０２０６】
蒸留器の水浴を予め４５℃まで加熱した。１０１ｇの０．９９１ｗｔ％の水性の非常にゼータポジティブな、アミン官能化されたナノダイアモンド分散体を５００ｍｌの丸底フラスコ中で計量し、続いて５０ｇのＧＢＬ溶媒を加えた。生じた混合物を５分間攪拌させた。次に混合物を次の順で蒸発させた：５分で１０００ミリバールから１００ミリバールに、１０〜１５分で１００ミリバールから１５〜２０ミリバールに低下。フラスコを水浴中の蒸発器に配置することなく上記の工程を行った。その後、フラスコを水浴（Ｔ＝４５℃）中に配置することにより蒸発を継続させ、水浴温度を１５分の間に８０℃に上昇させた。次に、３０分の全蒸発時間に到達するまで蒸発を続けた。
【０２０７】
生じた分散体の質量は４３．６ｇであった。２．０ｗｔ％の分散体を得るために、６．４ｇのＧＢＬを分散体に加えた。生じた分散体の含水量をＫａｒｌ  Ｆｉｓｃｈｅｒ滴定により０．０６ｗｔ％と測定した。
【０２０８】
分散体は以下の粒径分布を示した：Ｄ１０：１．２３ｎｍ；Ｄ５０：１．７８ｎｍ；Ｄ９０：２．６７ｎｍ。調製されたアミン官能化されたナノダイアモンドの粒径分布曲線を図９中に具体的に説明した。分散体のゼータ電位は＋６８．９ｍＶであった。
【０２０９】
［（本発明による）例−ＥＧ（エチレングリコール）中の非常にゼータポジティブな２．０ｗｔ％の一桁代アミノ化ナノダイアモンド分散体の調製］
【０２１０】
蒸留器の水浴を予め４５℃まで加熱した。１０１ｇの０．９９１ｗｔ％の水性の非常にゼータポジティブな、アミン官能化されたナノダイアモンド分散体を５００ｍｌの丸底フラスコ中で計量し、続いて５０ｇのＥＧ溶媒を加えた。生じた混合物を５分間攪拌させた。次に混合物を次の順で蒸発させた：５分で１０００ミリバールから１００ミリバールに、１０〜１５分で１００ミリバールから１５〜２０ミリバールに低下。フラスコを水浴中の蒸発器に配置することなく上記の工程を行った。その後、フラスコを水浴（Ｔ＝４５℃）中に配置することにより蒸発を継続させ、水浴温度を１５分の間に１００℃に上昇させた。次に、４０分の全蒸発時間に到達するまで蒸発を続けた。
【０２１１】
生じた分散体の質量は４７．５５ｇであった。２．０ｗｔ％の分散体を得るために、２．４５ｇのＥＧを分散体に加えた。生じた分散体の含水量をＫａｒｌ  Ｆｉｓｃｈｅｒ滴定により０．０８ｗｔ％と測定した。
【０２１２】
分散体は以下の粒径分布を示した：Ｄ１０：３．８７ｎｍ；Ｄ５０：５．９４ｎｍ；Ｄ９０：１１．３ｎｍ。調製されたアミン官能化されたナノダイアモンドの粒径分布曲線を図１０中に具体的に説明した。
（態様）
（態様１）
５ミリバール〜２バールの範囲の圧力におけるガス雰囲気下でデトネーション法ナノダイアモンド粒子を加熱することを含む、ゼータポジティブアミノ官能化デトネーション法ナノダイアモンド粉末を生成させるための方法であって、該ガス雰囲気が、アンモニアガスを含む、方法。
（態様２）
該ガス雰囲気が、１種または２種以上の不活性ガスをさらに含む、態様１に記載の方法。
（態様３）
該不活性ガスが、アルゴン、窒素、ヘリウム、またはそれらの混合物からなる群から選択され、好ましくはアルゴンである、態様２に記載の方法。
（態様４）
該デトネーション法ナノダイアモンド粒子が、１〜１５時間、好ましくは２〜１０時間、そしてさらに好ましくは３〜９時間加熱される、態様１〜３のいずれか一項に記載の方法。
（態様５）
該デトネーション法ナノダイアモンド粒子が、３００〜１０００℃、好ましくは４００〜９００℃、そしてさらに好ましくは４００〜８５０℃の温度において加熱される、態様１〜４のいずれか一項に記載の方法。
（態様６）
ｉ）ゼータポジティブアミノ官能化ナノダイアモンド粉末を生成させるために５ミリバール〜２バールの範囲の圧力におけるガス雰囲気下でデトネーション法ナノダイアモンド粒子を加熱することであって、該ガス雰囲気がアンモニアガスを含むことと、
ｉｉ）ゼータポジティブアミノ官能化ナノダイアモンド粉末を、液体媒体中に懸濁させることと、
ｉｉｉ）ゼータポジティブアミノ官能化ナノダイアモンド懸濁液をビーズ補助超音波破壊に曝すことと、
を含み、
分散体中のゼータポジティブアミノ官能化ナノダイアモンド粒子の濃度が少なくとも０．２ｗｔ％である、
ゼータポジティブアミノ官能化デトネーション法ナノダイアモンド分散体を生成させるための方法。
（態様７）
ステップｉ）において、該ガス雰囲気は、１種または２種以上の不活性ガスをさらに含む、態様６に記載の方法。
（態様８）
ステップｉ）において、該不活性ガスが、アルゴン、窒素、ヘリウム、またはそれらの混合物からなる群から選択され、好ましくはアルゴンである、態様７に記載の方法。
（態様９）
ステップｉ）において、該デトネーション法ナノダイアモンド粒子が、１〜１５時間、好ましくは２〜１０時間、そしてさらに好ましくは３〜９時間加熱される、態様６〜８のいずれか一項に記載の方法。
（態様１０）
ステップｉ）において、該デトネーション法ナノダイアモンド粒子が、３００〜１０００℃、好ましくは４００〜９００℃、そしてさらに好ましくは４００〜８５０℃の温度において加熱される、態様６〜９のいずれか一項に記載の方法。
（態様１１）
該液体媒体が、極性プロトン性溶媒、極性非プロトン性溶媒、双極性非プロトン性溶媒、芳香族溶媒、塩素化溶媒、イオン性液体、またはこれらの溶媒の混合物からなる群から選択される、態様６〜１０のいずれか一項に記載の方法。
（態様１２）
該極性プロトン性溶媒が、水、アルコール、直鎖脂肪族ジオール、分枝ジオールまたはカルボン酸であり；該極性非プロトン性溶媒が、テトラヒドロフラン、プロピレンカーボネートまたはラクタムであり；該双極性非プロトン性溶媒が、アセトン、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、プロピレングリコールモノメチルエステルアセトン（ＰＧＭＥＡ）などのケトン、エステル、Ｎ，Ｎ−メチルホルムアミド、ジメチルスルホキシドまたはγ−ブチロラクトン（ＧＢＬ）などのラクトンであり；該芳香族溶媒が、トルエン、キシレンまたはベンゼンであり；該塩素化溶媒が、ジクロロメタン、トリクロロエチレンまたはクロロホルムであり；そして該イオン性液体が、１−エチル−３−メチル−イミダゾリウムクロライド、１−ブチル−３−メチル−イミダゾリウムクロライド、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムエチルサルフェート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムジエチルホスフェート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムジシアナミド、トリス−（２−ヒドロキシエチル）−メチルアンモニウムメチルサルフェート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムチオシアネート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムトリフルオロメタンスルホネート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムメチルカーボネートおよび１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムメチルカーボネートである、態様１１に記載の方法。
（態様１３）
該液体媒体が、水、メタノール、エタノール、イソプロパノール、直鎖脂肪族ジオール、分枝ジオール、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）、Ｎ−エチル−２−ピロリドン（ＮＥＰ）およびジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、またはいずれかのこれらの溶媒の混合物からなる群から選択され、好ましくは該液体媒体が水である、態様６〜１２のいずれか一項に記載の方法。
（態様１４）
ゼータポジティブアミノ官能化ナノダイアモンド分散体のゼータ電位が、７超のｐＨで測定して、＋３５ｍＶ超、好ましくは＋４０ｍＶ超、そして最も好ましくは＋５０ｍＶ超である、態様６〜１３のいずれか一項に記載の方法。
（態様１５）
ゼータポジティブアミノ官能化ナノダイアモンド分散体のゼータ電位が、７以下のｐＨで測定して、＋４０ｍＶ超、好ましくは＋５０ｍＶ超である、態様６〜１３のいずれか一項に記載の方法。
（態様１６）
ゼータポジティブアミノ官能化ナノダイアモンド分散体のＤ９０平均粒径分布が、２ｎｍ〜７０ｎｍ、好ましくは２ｎｍ〜５０ｎｍ、さらに好ましくは２〜３０ｎｍ、そして最も好ましくは３ｎｍ〜１２ｎｍである、態様６〜１５のいずれか一項に記載の方法。
（態様１７）
該分散体中の該ゼータポジティブアミノ官能化ナノダイアモンド粒子の濃度が、０．２〜１０ｗｔ％、そしてさらに好ましくは０．５〜８ｗｔ％である、態様６〜１６のいずれか一項に記載の方法。
（態様１８）
５ｗｔ％のナノダイアモンド濃度で測定して、水中に懸濁されたゼータポジティブアミノ官能化デトネーション法ナノダイアモンドのｐＨが少なくとも８．０である、ゼータポジティブアミノ官能化デトネーション法ナノダイアモンド粒子を含むゼータポジティブアミノ官能化デトネーション法ナノダイアモンド粉末。
（態様１９）
５ｗｔ％のナノダイアモンド濃度で測定して、水中に懸濁されたゼータポジティブアミノ官能化デトネーション法ナノダイアモンドのｐＨが、少なくとも８．５、さらに好ましくは少なくとも９．０、そして最も好ましくは少なくとも１０．０である、態様１８に記載のゼータポジティブアミノ官能化ナノダイアモンド粉末。
（態様２０）
デトネーション法ナノダイアモンド材料の塩基価が、滴定を用いて測定して、１０超、好ましくは１５超、そして最も好ましくは１８超である、態様１８または１９に記載のゼータポジティブアミノ官能化ナノダイアモンド粉末。
（態様２１）
デトネーション法ナノダイアモンド材料の酸価が、滴定を用いて測定して、３未満、好ましくは２未満、そして最も好ましくは１．５未満である、態様１８〜２０のいずれか一項に記載のゼータポジティブアミノ官能化ナノダイアモンド粉末。
（態様２２）
水中に懸濁されたゼータポジティブアミノ官能化デトネーション法ナノダイアモンド粒子のゼータ電位が、７超のｐＨで測定して、＋３０ｍＶ超、さらに好ましくは＋３５ｍＶ超、またさらに好ましくは＋４０ｍＶ超、そして最も好ましくは＋５０ｍＶ超である、態様１８〜２１のいずれか一項に記載のゼータポジティブアミノ官能化ナノダイアモンド粉末。
（態様２３）
水中に懸濁されたゼータポジティブアミノ官能化粒子のゼータ電位が、１．５〜１３のｐＨ範囲、好ましくは２〜１１のｐＨ範囲、そしてさらに好ましくは２〜１０のｐＨ範囲において、＋３０ｍＶ超である、態様１８〜２２のいずれか一項に記載のゼータポジティブアミノ官能化ナノダイアモンド粉末。
（態様２４）
ゼータポジティブアミノ官能化デトネーション法ナノダイアモンド分散体のｐＨが、５ｗｔ％のナノダイアモンド濃度で測定して少なくとも８．０であり、そして分散体中のゼータポジティブアミノ官能化ナノダイアモンド粒子の濃度が、少なくとも０．２ｗｔ％である、ゼータポジティブアミノ官能化デトネーション法ナノダイアモンド粒子および液体媒体を含むゼータポジティブアミノ官能化デトネーション法ナノダイアモンド分散体。
（態様２５）
該ゼータポジティブアミノ官能化デトネーション法ナノダイアモンド分散体のｐＨが、５ｗｔ％のナノダイアモンド濃度で測定して、好ましくは少なくとも８．５、さらに好ましくは少なくとも９．０、そして最も好ましくは少なくとも１０．０である、態様２４に記載のゼータポジティブアミノ官能化ナノダイアモンド分散体。
（態様２６）
デトネーション法ナノダイアモンド材料の塩基価が、滴定を用いて測定して、１０．０超、好ましくは１５超、そして最も好ましくは１８超である、態様２４または２５に記載のゼータポジティブアミノ官能化ナノダイアモンド分散体。
（態様２７）
デトネーション法ナノダイアモンド材料の酸価が、滴定を用いて測定して、３．０未満、好ましくは２．０未満、そして最も好ましくは１．５未満である、態様２４〜２６のいずれか一項に記載のゼータポジティブアミノ官能化ナノダイアモンド分散体。
（態様２８）
該ゼータポジティブアミノ官能化デトネーション法ナノダイアモンド分散体のゼータ電位が、７超のｐＨで測定して、＋３０ｍＶ超、さらに好ましくは＋３５ｍＶ超、またさらに好ましくは＋４０ｍＶ、そして最も好ましくは＋５０ｍＶ超である、態様２４〜２７のいずれか一項に記載のゼータポジティブアミノ官能化ナノダイアモンド分散体。
（態様２９）
該ゼータポジティブアミノ官能化デトネーション法ナノダイアモンド分散体のゼータ電位が、７以下のｐＨで測定して、＋４０ｍＶ超、そして好ましくは＋５０ｍＶ超である、態様２４〜２８のいずれか一項に記載のゼータポジティブアミノ官能化ナノダイアモンド分散体。
（態様３０）
該液体媒体が、極性プロトン性溶媒、極性非プロトン性溶媒、双極性非プロトン性溶媒、芳香族溶媒、塩素化溶媒、イオン性液体、またはこれらの溶媒の混合物からなる群から選択される、態様２４〜２９のいずれか一項に記載のゼータポジティブアミノ官能化ナノダイアモンド分散体。
（態様３１）
該極性プロトン性溶媒が、水、アルコール、直鎖脂肪族ジオール、分枝ジオールまたはカルボン酸であり；該極性非プロトン性溶媒が、テトラヒドロフラン、プロピレンカーボネートまたはラクタムであり；該双極性非プロトン性溶媒が、アセトン、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、プロピレングリコールモノメチルエステルアセトン（ＰＧＭＥＡ）などのケトン、エステル、Ｎ，Ｎ−メチルホルムアミド、ジメチルスルホキシドまたはγ−ブチロラクトン（ＧＢＬ）などのラクトンであり；該芳香族溶媒が、トルエン、キシレンまたはベンゼンであり；該塩素化溶媒が、ジクロロメタン、トリクロロエチレンまたはクロロホルムであり；そして該イオン性液体が、１−エチル−３−メチル−イミダゾリウムクロライド、１−ブチル−３−メチル−イミダゾリウムクロライド、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムエチルサルフェート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムジエチルホスフェート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムジシアナミド、トリス−（２−ヒドロキシエチル）−メチルアンモニウムメチルサルフェート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムチオシアネート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムトリフルオロメタンスルホネート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムメチルカーボネートおよび１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムメチルカーボネートである、態様３０に記載のゼータポジティブアミノ官能化ナノダイアモンド分散体。
（態様３２）
該液体媒体が、水、メタノール、エタノール、イソプロパノール、直鎖脂肪族ジオール、分枝ジオール、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）、Ｎ−エチル−２−ピロリドン（ＮＥＰ）およびジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、またはいずれかのこれらの溶媒の混合物からなる群から選択され、好ましくは、該液体媒体は水である、態様２４〜３１のいずれか一項に記載のゼータポジティブアミノ官能化ナノダイアモンド分散体。
（態様３３）
該分散体中の該ゼータポジティブアミノ官能化デトネーション法ナノダイアモンド粒子のＤ９０平均粒径分布が、２ｎｍ〜７０ｎｍである、態様２４〜３２のいずれか一項に記載のゼータポジティブアミノ官能化ナノダイアモンド分散体。
【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】
0006382986.tif 000013
【図９】
0006382986.tif 000014
【図１０】
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