(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水不溶性かつ不燃性の金属含有不純物から爆轟法ナノダイヤモンド材料を酸やアルカリを使用せずに精製する方法であって、前記爆轟法ナノダイヤモンド材料は、ナノダイヤモンドと炭素の非ダイヤモンド形態との混合物に対応する、ダイヤモンド含有爆轟法混合物を含み、
−  前記爆轟法ナノダイヤモンド材料がキレート剤溶液中に分散した懸濁液を得る工程と、
−  前記爆轟法ナノダイヤモンド材料がキレート剤溶液中に分散した前記懸濁液を最大３００℃の温度で衝撃処理する工程と、
−  前記衝撃処理した爆轟法ナノダイヤモンド材料から爆轟法ナノダイヤモンド塊を抽出する工程であって、前記塊は、前記ナノダイヤモンドと炭素の非ダイヤモンド形態との混合物に対応する、前記ダイヤモンド含有爆轟法混合物を含む工程と、
を含む方法。
【請求項２】
前記キレート剤溶液は水溶液である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記キレート剤溶液は、水／有機溶液である、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記キレート剤溶液の濃度は、０．５〜２０重量％の範囲である、請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
−  ２，３−ジメルカプト−１−プロパンスルホン酸ナトリウム、
−  エチレンジアミン四酢酸ジナトリウム塩二水和物、
−  チオカルバミド、
−  チオシアン酸カリウム、
−  ジシアンジアミド、
−  ヘキサメチレンテトラミン、および
それらの少なくとも２つの化合物の混合物のうちの少なくとも１つをキレート剤として利用する、請求項１〜４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
前記爆轟法ナノダイヤモンド材料は、無希釈のキレート剤に対して５倍の重量％で提供される、請求項１〜５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
前記爆轟法ナノダイヤモンド材料がキレート剤中に分散した懸濁液の前記衝撃処理は、前記懸濁液を沸騰させる工程を含む、請求項１〜６のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
前記爆轟法ナノダイヤモンド材料がキレート剤中に分散した懸濁液の前記衝撃処理は、前記懸濁液内に超音波を伝播させる工程を含む、請求項１〜６に記載の方法。
【請求項９】
前記爆轟法ナノダイヤモンドを含む材料がキレート剤中に分散した前記懸濁液の前記衝撃処理は、前記懸濁液をキャビテーション崩壊に供する工程を含む、請求項１〜６に記載の方法。
【請求項１０】
前記爆轟法ナノダイヤモンド材料がキレート剤中に分散した前記懸濁液の前記衝撃処理は、前記懸濁液を密閉チャンバ内、高圧下で、最大３００℃の温度に上昇させる工程を含む、請求項１〜６に記載の方法。
【請求項１１】
ダイヤモンド含有爆轟法混合生成物中の水不溶性かつ不燃性の金属含有不純物の含有量を、前記爆轟法ナノダイヤモンド材料と比べて７０〜８５％低下させる、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記衝撃処理した爆轟法ナノダイヤモンド材料から抽出された前記爆轟法ナノダイヤモンド塊は、前記爆轟法ナノダイヤモンド材料と比べて６０〜７０％低下した水不溶性かつ不燃性の金属含有不純物の含有量を有する、爆轟法ナノダイヤモンドをさらに含む、請求項１〜１１のいずれかに記載の方法。
【請求項１３】
ダイヤモンド含有爆轟法混合生成物中のクロムの含有量は、０．０１重量％以下である、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
ダイヤモンド含有爆轟法混合生成物中の鉄の含有量は、０．２重量％以下である、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、爆轟法ナノダイヤモンド材料の精製方法、特に、前記材料を水不溶性の金属含有不純物から穏やかに精製する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
炭素を含む爆発性供給物の爆発により生成される爆轟法ダイヤモンド含有材料の各種形態が知られている。例えば、ナノダイヤモンドと炭素の非ダイヤモンド形態との各種混合物に対応し得る爆轟法ダイヤモンド含有材料を生成するために、トリニトロトルオール（ＴＮＴ）およびシクロトリメチレントリニトラミン（ＲＤＸ）を含有する、酸素バランスがマイナスな爆薬が利用される。爆轟合成によって得られる生成物としては、ダイヤモンド含有爆轟法混合物（ＤＢ）および爆轟法ナノダイヤモンド（ＤＮＤ）が挙げられ、後者は、ＤＢを非ダイヤモンド炭素および金属含有不純物から化学精製する際に抽出されることもある。
【０００３】
ダイヤモンド含有爆轟法混合物は、物理的に、ナノダイヤモンドと非ダイヤモンド炭素形態との複合混合物に対応し、ＤＢ粒子は一般に、Ｘ線非晶質炭素によって取り囲まれた４〜６ｎｍのダイヤモンドコアを含む。調査研究(Dolmatov V.Y., Detonation synthesis ultradispersion diamonds, S-Petersburg, 2003、ロシア特許第２２３０７０２号)によれば、ダイヤモンドコアに最も近い非ダイヤモンド炭素は、遊離炭素の枯渇によりダイヤモンドに転換しなかった、歪んだダイヤモンド相の核の凝集した超微粒子に対応する。ダイヤモンドコアを取り囲む非ダイヤモンド炭素原子の総量は、ＤＢ粒子の炭素原子の総量の平均５０〜７０％である。そのような粒子の外周は、無秩序の程度が最大であり、かつ反応性が最大である非ダイヤモンド炭素に対応する。このため、ＤＢ粒子の外側の非ダイヤモンド炭素層は、弱い酸化剤にさえも非常に容易に酸化される。
【０００４】
次いで、圧力下で硝酸水溶液によるＤＢの処理を用いて、爆轟法ナノダイヤモンドを上記ＤＢから抽出してもよい。ロシア特許第２１００３８９号によれば、ＤＮＤ精製プロセスは、２段階で液相中で行われ、ここで、第１段階は、８０〜１８０℃の温度範囲の５０〜９９％の硝酸水溶液によるＤＢの処理を含み、第２段階は、約２５０℃の１０〜４０％の硝酸水溶液によるＤＢの処理を含む。得られたＤＮＤ粒子は、その周囲が非ダイヤモンド炭素の酸化に対して最大の抵抗性を有する非常に薄い層（約０．４〜０．１ｎｍ）によって取り囲まれた４〜６ｎｍのダイヤモンドコアを含む。ＤＢからＤＮＤ粒子が生成されると、実質的に全ての非ダイヤモンド炭素が、化学精製プロセス中に気化される。研究(Dolmatov V.Y., Detonation Nanodiamonds. Production, properties, application. S-Petersburg-Professional, 2011)から、上記ＤＮＤ粒子が３層構造を保持する複合物体に対応し、前記構造は、粒子に含まれている炭素原子の総量の７０〜９０％を構成する直径４〜６ｎｍのダイヤモンドコアと、０．４〜０．１ｎｍの厚さを有し、非ダイヤモンド（Ｘ線非晶質）炭素を含み、酸化に対して最大の抵抗性を有し、かつ粒子に含まれている炭素原子の総量の３０〜１０％を含み得る、そのコアを取り囲む相転移炭素殻と、元の爆発性組成物中に含まれていた各種官能基を生成する炭素原子ならびに窒素、酸素および水素ヘテロ原子を含む表面層と、を含むことが分かった。但し、非ダイヤモンド炭素は、分離した相も分離した粒子も形成しない。ダイヤモンドおよび非ダイヤモンド炭素形態は、液相酸化剤中での原子の電子状態および化学反応性によって識別される。高品質ＤＮＤは、０．４〜１．５重量％の非ダイヤモンド炭素を含んでもよい。
【０００５】
それにも関わらず、各種応用技術におけるＤＢおよびＤＮＤの有効な利用を妨げる主な問題は、その中に金属含有不純物が存在することである。重金属、特に鉄は、爆轟法ナノダイヤモンド粒子を凝集させ、既に存在している凝集体の大きさを増加させ、かつナノダイヤモンド懸濁液の安定性を低下させる(Aleksensky et al, Nanoscience and Nanotechnology Letters (3):68-74, 2011)。ポリマー化学、超仕上げ研磨、油および潤滑剤、電気めっき、医学および生物学における爆轟法ナノダイヤモンドの多くの用途では、不燃性かつ水不溶性の金属含有化合物によって代表される主な妨害不純物から、かなりの程度の精製を必要とするが、市販されている製品の大部分における金属混入物の含有量は、非常に高いままである。それらの金属含有不純物は、最も一般的には、爆轟法ナノダイヤモンド含有材料のみが働くことが期待される重要なプロセスの望ましくない触媒または阻害剤として働く。不燃性不純物としては、主に、爆破チャンバのケーシング、雷管の導線および雷管そのものを構成するそれらの金属の酸化物が挙げられる。
【０００６】
化学的ＤＢ精製プロセスおよびＤＮＤ精製後プロセスの一般的な試用は、反応域に高濃度の試薬を提供し、かつそれに応じて、高い反応速度を保証することができる主に液相の酸化剤を利用することにより、非ダイヤモンド炭素および金属含有不純物を一度で除去することを目的とする（ロシア特許第２２３０７０２号、ロシア特許第２１００３８９号、Dolmatov V.Y., Detonation Nanodiamonds.Production, properties, application. S-Petersburg-Professional, 2011）。妥当な速度での液相の酸化は高温で生じるため、ＨＮＯ３、ＮａＣｌＯ４、ＣｒＯ３、Ｋ２ＣｒＯ７などの活性な酸化剤に加えて、ＨＣｌＯ４、Ｈ３ＰＯ４、Ｈ２ＳＯ４などの高沸点の酸から、酸化混合物が調製される。但し、ＨＣｌＯ４の利用は危険であり、かつ高価である。ＤＮＤ生成では、ほとんどの場合、三酸化クロム（ＣｒＯ３）の硫酸溶液が利用されることは周知の事実である（例えば、ロシア特許第２２３０７０２号）。従って、精製プロセスは、硫酸を数時間沸騰させることによるＤＮＤの処理を含む。このプロセスは単純であるが、溶液および抽出されるＤＮＤ凝集体の両方に大量のＣｒ＋６が存在するために有毒である。酸およびクロム痕跡からＤＮＤを何度も洗浄することにより生じるクロムの流出も危険である。硝酸水溶液の利用により、流出や廃棄物に関するいくつかの問題は上手く解決されるが、当該プロセスは、高温（約２３０℃）および高圧（最大１００気圧）で行われ、かつ特別な機器を必要とするため、複雑である。
【０００７】
ＤＢを非ダイヤモンド炭素および／または金属含有不純物から選択的に精製する方法も知られている。例えば、ロシア特許第２０１９５０２号では、ダイヤモンド含有爆轟法混合物の非ダイヤモンド炭素精製は、ＤＢをオゾンで酸化することにより達成され、ロシア特許第２１６８４６２号では、ＤＢを空気雰囲気中３８０〜４４０℃で加熱することにより達成される。ロシア特許第２０１９５０２号の方法は非常に高価であり、かつ危険な程に爆発性であり、ロシア特許第２１６８４６２号に係る方法の実施は、そこに含まれているＤＢおよびＤＮＤが発火する可能性があるため危険である。同時に、これらの方法は、ナノダイヤモンド生成物を金属含有不純物から精製するという重要な問題を解決せず、そのため、強力な酸化混合物による処理がなお必要とされる。従って、最も一般的な「クロム」方法で精製されたＤＮＤは、ＣｒＯ３、Ｃｒ２Ｏ３ならびにＣｒＯ、Ｃｒ３Ｏ４、ＣｒＯ２、Ｃｒ５Ｏ１２、Ｃｒ２Ｏ５、Ｃｒ６Ｏ１５およびＣｒ３Ｏ８のうちのいくつかの他のクロム酸化物などの必然的な量の不燃性かつ水不溶性の金属含有不純物をなお含む。ＤＢ中に最も広く生じる不純物としては、ＦｅＯ、Ｆｅ３Ｏ４、ＣｕＯ、Ｃｕ２Ｏ、ＺｎＯおよび少量のＭｎＯおよびＮｉＯが挙げられる。これらの化合物の実質的に全てが水に不溶性であり、酸やアルカリで処理すると部分的に除去される。現在では、ロシア特許第２０４６０９４号に従って、濃硝酸を３〜５時間沸騰させることによるＤＢの処理により、１０〜１５％の金属含有不純物および５〜７％の最も活性な非ダイヤモンド炭素を除去することができる。
【０００８】
ポリマー化学において油および潤滑剤のための添加剤としてＤＢを利用する場合、各種プロセスにおいて重量な役割を担う非ダイヤモンド炭素に対して影響がなくとも、金属含有不純物の実質的に完全な除去が必要である。さらに、医学および生物学においてＤＮＤを利用するためには、有毒なクロム、銅およびマンガンを除去することが極めて重要である。但し、特定のナノダイヤモンド含有材料の酸もしくはアルカリ処理は、いくつかの理由のために、時には許容されないことがある。例えば、ＤＢの酸処理により不燃性の（主に金属含有）不純物の量が３〜４倍減少し、そのような処理後にＤＮＤ粒子は凝集して、ほとんど解砕不可能な物体に変わり、封入された金属酸化物粒子への酸の接近は非常に制限されるため、以前に部分的に精製されたＤＮＤの同じ処理は全く効果を有さなくなる。ＤＢおよびＤＮＤは、それを高温でアルカリ処理すると発火しやすくなるため、ＫОНまたはＮａОНなどのアルカリ水溶液の利用は危険である。
【０００９】
従って、有毒なＣｒまたは凝集を誘発するＦｅなどの金属含有不純物に関して実質的に高い純度を有する爆轟法ナノダイヤモンド材料の効率的な生成方法であって、例えば、任意の市販されている爆轟法ナノダイヤモンド材料の精製後手順として適用することができる方法を提供することが望ましい。前記方法が、攻撃的でなく、毒性が低く、かつ生態学的に有益であることがさらに望ましい。
【発明の概要】
【００１０】
本発明の目的は、本発明の特定の実施形態に係る爆轟法ナノダイヤモンドの精製方法を実施することにより、上記問題を少なくとも部分的に解決することにある。
【００１１】
特に、本発明の目的は、水不溶性化合物を水溶性塩に転換するための条件を提供し、かつ非ダイヤモンド炭素の活性部分に影響を与えずにナノダイヤモンド凝集体の解砕を活性化させた際に、封入された水不溶性化合物の特に活性な錯体との相互作用を可能にして、金属含有不純物が実質的に少ないダイヤモンド含有爆轟法混合物および／または爆轟法ナノダイヤモンドを酸やアルカリを使用せずに生成する方法を開発し、かつその生成物を供給することにある。前記方法によって精製された爆轟法ナノダイヤモンドは、クロムが存在しないことが絶対的要件である医学的用途に特に適し得る。
【００１２】
上記目的は、本発明に係る爆轟法ナノダイヤモンド材料を、水不溶性かつ不燃性の不純物から酸やアルカリを使用せずに精製する方法の様々な実施形態によって達成される。
【００１３】
本発明の一態様では、本発明の実施形態に係る、爆轟法ナノダイヤモンド材料を水不溶性かつ不燃性の不純物から精製する方法であって、爆轟法ナノダイヤモンド材料がキレート剤溶液中に分散した懸濁液を得る工程と、キレート溶液中の前記爆轟法ナノダイヤモンド材料を高温で衝撃処理する工程と、衝撃処理した爆轟法ナノダイヤモンド材料から爆轟法ナノダイヤモンド塊を抽出する工程とを含む方法が提供される。
【００１４】
本発明の好ましい実施形態では、キレート剤として列挙されている化合物のうちの少なくとも１つおよび／または列挙されている化合物の少なくとも２つの混合物の利用を含む前記精製方法が提供され、前記化合物は、２，３−ジメルカプト−１−プロパンスルホン酸ナトリウム、エチレンジアミン四酢酸ジナトリウム塩二水和物、チオカルバミド、チオシアン酸カリウム、ジシアンジアミドおよびヘキサメチレンテトラミンである。また、前記実施形態の方法のために、他の化学的かつ技術的に好適なキレート剤を利用してもよい。好ましい実施形態によれば、精製対象の開始爆轟法ナノダイヤモンド材料は乾燥している。
【００１５】
別の実質的にさらなる実施形態では、キレート剤の水溶液を利用する、前記精製方法が提供される。
【００１６】
別の実質的にさらなる実施形態では、キレート剤の水／有機溶液を利用する、前記精製方法が提供される。
【００１７】
さらなる実施形態では、爆轟法ナノダイヤモンド材料がキレート剤中に分散した懸濁液を沸騰させて前記懸濁液を衝撃処理する工程を含む、前記精製方法が提供される。
【００１８】
さらなる実施形態では、爆轟法ナノダイヤモンド材料がキレート剤中に分散した懸濁液内に超音波を伝播させて前記懸濁液を衝撃処理する工程を含む、前記精製方法が提供される。
【００１９】
さらなる実施形態では、爆轟法ナノダイヤモンド材料がキレート剤中に分散した懸濁液をキャビテーション崩壊に供して前記懸濁液を衝撃処理する工程を含む、前記精製方法が提供される。
【００２０】
なおさらなる実施形態では、爆轟法ナノダイヤモンド材料がキレート剤中に分散した懸濁液を密閉チャンバ内、高圧下で、最大約３００℃の温度に上昇させて前記懸濁液を衝撃処理する工程を含む、前記精製方法が提供される。
【００２１】
さらなる実施形態では、水不溶性かつ不燃性の金属含有不純物から実質的に精製された爆轟法ナノダイヤモンドの生成を可能にする前記精製方法が提供される。本実施形態によれば、爆轟法ナノダイヤモンド生成物中の水不溶性かつ不燃性の金属含有不純物の含有量を、未加工の爆轟法ナノダイヤモンド材料中の含有量と比べて約５倍低下させる。
【００２２】
さらなる実施形態では、ナノダイヤモンドと炭素の非ダイヤモンド形態との混合物に対応する、水不溶性かつ不燃性の金属含有不純物から実質的に精製されたダイヤモンド含有爆轟法混合物の生成を可能にする、前記精製方法が提供される。本実施形態によれば、未加工の乾燥した爆轟法ナノダイヤモンド材料の含有量と比べて、ダイヤモンド含有爆轟法混合生成物中の水不溶性かつ不燃性の金属含有不純物の含有量を約５倍低下させることができ、かつ炭素の非ダイヤモンド形態の含有量を約３０〜５０倍低下させることができる。
【００２３】
本発明の別の態様では、任意の上記実施形態の精製方法によって得られた爆轟法ナノダイヤモンド含有生成物が提供される。
【００２４】
いくつかの実施形態では、金属混入物、特にクロムおよび鉄から実質的に精製された、前記実施形態の方法によって得られたダイヤモンド含有爆轟法混合生成物が提供される。
【００２５】
いくつかの実施形態では、金属混入物、特にクロムおよび鉄から実質的に精製された前記実施形態の方法によって得られたナノダイヤモンド生成物が提供される。
【００２６】
「キレート剤」という用語は、本開示では、その分子が単一の金属イオンに対していくつかの結合を形成することができる物質を指す。
【００２７】
「不燃性不純物」という用語は、本開示では、爆破チャンバのケーシング、雷管配線および雷管を構成する金属の酸化物であって、爆轟合成中にその金属粒子が一般的に使用される衝撃方法では容易に解砕されない爆轟法ナノダイヤモンド凝集体の中に捕捉または封入された金属の酸化物を代表とする金属含有不純物を指す。
【００２８】
「乾燥した爆轟法ナノダイヤモンド材料」という用語は実質的に、本開示では、場合により強力な酸による方法で精製された爆轟合成から得られた、乾燥した（例えば粉末状の）ナノダイヤモンド材料または市販されている乾燥したナノダイヤモンド材料であって、不燃性の金属含有不純物を含み、かつ本発明の方法の原料となるナノダイヤモンド材料を指す。
【００２９】
「爆轟法ナノダイヤモンド塊」という用語は実質的に、本開示では、衝撃処理した未加工の乾燥した爆轟法ナノダイヤモンド材料から抽出され、かつ本発明の方法によって精製された、ダイヤモンド含有爆轟法混合物および爆轟法ナノダイヤモンドを含む精製された爆轟法ナノダイヤモンド材料を指す。
【００３０】
「ユニチオール」という用語は、本開示では、２，３−ジメルカプトプロパンスルホン酸ナトリウムまたはＤＭＰＳとして一般に知られている化合物を指す。
【００３１】
「トリロンＢ」という用語は、本開示では、エチレンジアミン四酢酸ジナトリウム塩二水和物またはＥＤＴＡジナトリウム塩として一般に知られている化合物を指す。
【００３２】
「ウロトロピン」という用語は、本開示では、ヘキサメチレンテトラミンまたはヘキサアミンとして一般に知られている化合物を指す。
【００３３】
「ＤＭＳＯ」および「ＤＭＦＯ」という略語は、本開示では、それぞれジメチルスルホキシドおよびジメチルホルムアミドとして一般に知られている、どちらも一般的な有機溶媒である化合物を指す。
【００３４】
全ての測定結果は、本開示では重量パーセント単位（重量％）で示し、化合物中の特定の元素または混合物中の特定の成分の濃度を指す。従って、本開示において重量％で表されている測定結果は、乾燥物質中の所望の材料の濃度または溶液、分散液、懸濁液などの中の乾燥物質当たりの所望の材料の濃度を指す。
【００３５】
本発明の異なる実施形態は、それらの実施例および添付の表を含む詳細な記載を考察すれば明らかになるであろう。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
本発明の様々な実施形態が、その実施例および添付の表を参照しながら、より詳細に本明細書に開示されている。本開示は、限定としてではなく例として示されており、特許請求の範囲を逸脱するものではない。
【００３７】
開示されている精製方法のための乾燥した爆轟法ナノダイヤモンド材料は、市販されているものであっても、酸素バランスがマイナスな炭素含有爆発物の爆轟によって得られたものであってもよい（表１）。一般的な方法によって得られた爆轟法ナノダイヤモンド材料は、多くの場合、沸騰中の硫酸に入れたＣｒＯ３によるその精製により生じた金属不純物、特に大量のＣｒを含むことが知られている（表１、ＤＮＤ−ＩＩＩ、ＣｒＯ３）。市場で購入した爆轟法ナノダイヤモンドは、多くの場合、いくつかの特定の用途では耐えることができない程に大量の鉄を含んでいる。
【００３８】
本発明の精製方法は、前もって生成したかどこかで購入した乾燥したナノダイヤモンド材料を、例えば金属酸化物の形態の金属含有不純物から精製するのに特に適している。
【００３９】
本明細書に開示されている精製方法では、強酸および／または強アルカリなどのどんな強力な化合物も利用せず、そのため「穏やか」であると言える。
【００４０】
本発明の好ましい実施形態に係る、爆轟法ナノダイヤモンド材料を水不溶性かつ不燃性の不純物から精製する方法は、少なくとも、
−  乾燥した爆轟法ナノダイヤモンド材料がキレート剤溶液中に分散した懸濁液を得る工程と、
−  キレート溶液中の前記爆轟法ナノダイヤモンド材料を高温で衝撃処理する工程と、
−  衝撃処理した爆轟法ナノダイヤモンド材料から爆轟法ナノダイヤモンド塊を抽出する工程と、
を含む。
【００４１】
未加工の爆轟法ナノダイヤモンド材料としては、ダイヤモンド含有爆轟法混合物および爆轟法ナノダイヤモンドのうちの１つが挙げられる。いくつかの実施形態によれば、未加工の材料（原料）は乾燥している。表１は、爆轟合成によって得られた前記原料が、かなりの量の金属酸化物を含むことを示す。
【００４２】
前記方法のために利用されるキレート剤は、表２に列挙されており、２，３−ジメルカプトプロパンスルホン酸ナトリウム（本明細書では、ユニチオール）、エチレンジアミン四酢酸ジナトリウム塩二水和物（本明細書では、トリロンＢ）、チオカルバミド、チオシアン酸カリウム、ジシアンジアミドおよびヘキサメチレンテトラミン（本明細書では、ウロトロピン）を含む。但し、当業者には、その化学的特性により、開示されている方法の目的に適したあらゆる他のキレート剤も利用できることは明らかである。
【００４３】
前記キレート剤は、水または水／有機溶媒を利用して、水溶液または水／有機溶液として提供してもよい。溶媒中の最適な濃度のキレート剤は、実験により０．５〜２０重量％の範囲であることが分かっている。キレート剤の濃度が０．５重量％よりも低い場合、過剰な量の溶媒が必要となり、その結果、活性なキレート剤の濃度が非常に低下し、プロセスが長引くことになる。従って、０．５重量％のキレート剤を用いる場合、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｍｎなどの主な妨害元素の濃度を低下させるために、２〜３時間の衝撃処理が必要となる。キレート剤の濃度が０．２重量％である場合、同じ結果は、２０時間の処理によって達成される。故に、プロセス効率は低下し、精製のために必要な電力量が増加する。キレート剤の濃度が２０重量％よりも高い場合、未加工の乾燥した爆轟法ナノダイヤモンド材料の懸濁液は、非常に粘性になり、衝撃処理中の前記懸濁液の混合は妨害される。そのような場合、主な妨害金属の量を２倍減少させるためには、処理時間を、４〜５倍、例えば２〜３時間から１０〜１２時間にしなければならない。
【００４４】
本発明の実施形態に係る、乾燥した爆轟法ナノダイヤモンド材料がキレート剤溶液中に分散した懸濁液に適用される衝撃処理方法としては、
−  爆轟法ナノダイヤモンド材料がキレート剤溶液中に分散した懸濁液を沸騰させるプロセス、
−  爆轟法ナノダイヤモンド材料がキレート剤溶液中に分散した懸濁液中に強力な超音波（１．５キロワット）を伝播させるプロセス、
−  爆轟法ナノダイヤモンド材料がキレート剤溶液中に分散した懸濁液をキャビテーション崩壊に供するプロセス、
−  爆轟法ナノダイヤモンド材料がキレート剤溶液中に分散した懸濁液を密閉チャンバ内、高圧下で、最大約３００℃の温度に上昇させるプロセス、
のうちの少なくとも１つが挙げられる。
【００４５】
その実施形態に係る本発明の方法を、以下の実施例によってさらに開示する。全ての実施例に関連する表の中では、精製後の元素金属不純物含有量の減少および上昇は、それぞれ下向きおよび上向きの矢印で示されており、分析値はその近くに示されている。適当な実施例の表の中で、未加工のダイヤモンド含有爆轟法混合物ＤＢ１は、３１．６６重量％の爆轟法ナノダイヤモンド（ＤＮＤ）の含有量で「Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｉｍｐｒｉｂｏｒ」プラント（ロシアのレスノイ）により製造されたものであり、未加工のＤＢ２は、６４．４０重量％のＤＮＤ含有量で「Ｓｉｎｔａ」科学製造協会(scientific production association)（ベラルーシのミンスク）によって製造されたものであり、未加工のＤＢ３は、５８．０３重量％のＤＮＤ含有量で「Diamond Center」社（S-Petersburg）によって製造されたものである。
【００４６】
実施例１：乾燥した爆轟法ナノダイヤモンド材料がキレート剤溶液中に分散した懸濁液を沸騰させる衝撃処理を行って爆轟法ナノダイヤモンド材料を水不溶性かつ不燃性の金属含有不純物から精製する方法
【００４７】
本方法を以下のように進めた：１５ｇの粉末状キレート剤（本明細書では、ユニチオール）を４０〜５０℃に加熱しながら３００ｍＬの水に溶解し、このようにして４．８％の溶液を得、その中に１５ｇの乾燥した爆轟法ナノダイヤモンド材料（本明細書では、ＤＮＤ）をさらに導入した。得られた懸濁液を均質な状態になるまで混合し、沸騰させた。沸騰中、懸濁液は粘性かつ均一になった。沸騰後、プロセスを０．５、１、１．５または３時間継続し、この懸濁液を７００ｍＬの室温の脱イオン水の中に排出した。ＤＮＤは、タンクの底に素早く沈殿し、澄んだ溶液は強烈な紫色であった。沈殿から３〜１５時間後、材料損失を最小に抑えるために、目に見える微量のＤＮＤも含まない澄んだ水層を回収タンクの中に排出した。きれいな脱イオン水を沈殿したＤＮＤの中に再度流し入れ、この懸濁液を十分に混合し、３〜１５時間放置した。再度、澄んだ水層を回収タンクの中に排出した。このように、澄んだ水層が薄い紫色になるまで、このプロセスを５回または６回繰り返した。その後、ＤＮＤ残留物を７００ｍＬの脱イオン水の中で約３０分間沸騰させ、ＤＮＤを３０分間沈殿させ、澄んだ水をタンクの中に排出した。次いで、きれいな水の中で沸騰を２回また３回繰り返した。その後、ＤＮＤ沈殿物を乾燥し、不燃性の不純物、酸化可能な炭素の含有量および元素の含有量について分析した。
【００４８】
ダイヤモンド含有爆轟法混合物（ＤＢ）または爆轟法ナノダイヤモンド（ＤＮＤ）のいずれかを未加工の乾燥した爆轟法ナノダイヤモンド材料として用いる前記実施例方法の実施結果を表３〜表５に示す。行われた実験により変動した項目は、キレート剤、未加工の乾燥した爆轟法ナノダイヤモンド材料のキレート剤に対する比および溶媒であった。行われた実験の全てにおいて、封入された金属酸化物にはキレート剤がほとんど接近できず、よって、不溶性化合物との錯体形成反応が妨げられるため、キレートされる金属に対して化学量論的に過剰なキレート剤を使用した。
【００４９】
表３〜表５によれば、溶媒中の乾燥した爆轟法ナノダイヤモンド材料を衝撃処理する際にキレート剤を利用すると、金属含有不純物の減少に対する効果が顕著になった。従って、キレート剤の存在下で精製されたＤＮＤの元素含有量分析により、Ｃｒの量が１．４〜３倍、Ｆｅの量が１．５〜７．３倍、Ｃｕの量が１．３〜３倍、Ｚｎの量が１．５〜７倍、Ｎｉの量が２〜５倍、Ｔｉの量が２〜７倍、Ｍｎの量が１．５〜４倍、Ｎａの量が２〜１０倍低下することが分かる。Са、ＡｌおよびＭｇ含有量は、利用されるキレート剤によって変わるが、平均して約２倍低下する傾向がある。不燃性不純物の総量は１．５〜２．５倍減少し、実験６で最良の結果が得られた（表３）（２．５倍の減少、キレート剤：ジシアンジアミド）。
【００５０】
キレート剤を、ジメチルスルホキシド、エタノールまたはジメチルホルムアミド水溶液などの水／有機溶媒に溶解しても（表４）、キレート剤の金属含有不純物との相互作用の全体的なパターンにおいて変化はなかった。従って、Ｃｒ量は、全ての実験において減少し、その減少は１．６〜３．４倍であり、Ｆｅでは２．３〜９倍、Ｃｕでは３〜４倍であった。ここでは、チオシアン酸カリウムが最良のキレート剤として働き、除去可能な金属の量および大きさの点で満たすものであった（実験１０、表４）。
【００５１】
キレート剤のＤＢ精製に対する効果（表５）は、前記ＤＮＤ精製に対する効果と同じであることが分かった。従って、金属不純物の総量を１．５〜３．２倍減少させることができ、チオシアン酸カリウムとジシアンジアミドとの（１：１）混合物をキレート剤として用い、かつ約４．８重量％に等しい水中のキレート剤濃度を用いた場合に、最良の結果（３．２倍の減少）が達成された（実験１５、表５）。ジシアンジアミド（実験１７）を利用することにより、Ｃｒ含有量を９倍減少させ、利用されるキレート剤および処理期間に応じて、Ｆｅを１．９〜３．３倍減少させ、Ｍｎを１．５〜３倍減少させることができた。Ｃｕの量を１．５〜１１倍減少させることができ、その最良の結果は、実験１５で達成された。Ｚｎ含有量を１．５〜１５６倍減少させることができ、その最良の結果は、実験１４でチオカルバミドを利用して達成された。
【００５２】
実施例２：乾燥した爆轟法ナノダイヤモンド材料がキレート剤溶液中に分散した懸濁液中に強力な超音波を伝播させる衝撃処理（超音波処理）を行って爆轟法ナノダイヤモンド材料を水不溶性かつ不燃性の金属含有不純物から精製する方法
【００５３】
実施例１の方法と同様に、ＤＮＤまたはＤＢを含む乾燥した爆轟法ナノダイヤモンド材料がキレート剤溶液に分散した水性懸濁液を調製した。超音波装置プローブを、３００ｍＬの爆轟法ナノダイヤモンド材料懸濁液を含む耐熱性ガラスボウルに入れた。共振振動数を達成するために、プローブの液浸深さを実験しなければならない。超音波装置を最大の電力になるように調整する。蒸発した水は、新たな脱イオン水を流し入れて補ってもよい。懸濁液を定期的に撹拌し、その間は超音波を止めた。超音波処理プロセス中に、ＤＮＤおよびＤＢ凝集体の両方に部分的な解砕が生じ、ＤＮＤ（またはＤＢ）−Ｈ２Ｏ−キレート剤の系は、より粘性になり、混合が難しくなった。但し、機械的撹拌をしない場合は、爆轟法ナノダイヤモンド材料の精製効率は低下する。実施例１の方法と同様に、超音波衝撃処理した爆轟法ナノダイヤモンド材料を複合金属塩および過剰なキレート剤から抽出洗浄し、元素分析も行った。爆轟法ナノダイヤモンド（ＤＮＤ）またはダイヤモンド含有爆轟法混合物（ＤＢ）のうちのいずれか一方を未加工の乾燥した爆轟法ナノダイヤモンド材料として用いる前記実施例方法の実施結果を表６および表７にそれぞれ示す。
【００５４】
表６によれば、超音波処理によるキレート剤溶液中のＤＮＤ懸濁液の衝撃処理は、沸騰による処理よりも有利である。ＤＮＤ凝集体を解砕することにより、そうしなければ封入されている金属酸化物へのキレート剤の接近がより良好になり、よって、後者のより有効な結合および回収が促進される。また、超音波処理中に、ＤＮＤ懸濁液をほぼ沸点まで加熱すると、キレート剤と金属酸化物との相互作用反応速度が向上する。さらに、高温ではＤＮＤ触媒活性も上昇する。
【００５５】
実験により、どのキレート剤を利用しても、ＤＮＤ中のＣｒ含有量の減少が平均して１．５〜３．５倍促進される（表６）が、ユニチオールと組み合わせた３時間の超音波処理により、１２倍ものＣｒの減少が生じることが分かった（実験２１、表６）。実験２０は例外であり、ここでは、さらになお少量のキレート剤コンプレクソン（ＤＮＤ：キレート剤の比＝１：０．２）により、ごく僅かな効果が生じ、全体としてＤＮＤ中の不燃性不純物の量に対する効果はほとんどなかった。全ての実験において、Ｆｅなどの重要な元素の量も２．５〜５倍減少し、全ての実験においてＭｎの量は２．１〜６０倍減少した。実験の大部分において、分析時に微量のＣｕさえ検出されなかったか、その量は１．５倍減少した。実験１８、１９、２１〜２３では、ＤＮＤをＺｎから完全に精製することができ、実験２０および２４ではそれぞれ１．５倍および３倍減少させることができることが分かり、Ｎｉ精製も成功であった。これまでに達成された最良の実験結果は、不燃性不純物の総量の約２倍の減少、すなわち１．４２〜０．６１または０．８０重量％の減少であった（実験１９：ユニチオール、実験２３：チオカルバミド）。
【００５６】
ここで、再び表５を参照すると、実験１２から、乾燥したＤＢの無希釈ユニチオール（実験結果による最良のキレート剤のうちの１つ）に対する重量比を１〜約０．３に維持することにより、十分に満足のいく結果をなお達成することができ、すなわち不燃性不純物の総量を約１．８倍減少させることができると共に、Ｆｅ含有量を２．５倍、Ｍｎを２倍、Ｃｕを１．５倍、Ｚｎを１．５倍減少させることができることが分かる。乾燥したＤＮＤおよび無希釈のユニチオールに関する前記重量比の減少（１：０．２）により、不燃性不純物の量の非常に僅かな減少（約１．２５倍）が生じ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｍｇ、Ｃｕなどの最も重要な金属の大部分が、含有量の変化の兆しを全く示さなかった（実験２０、表６）。それでもなお、Ｚｎの量は１．５倍減少し、ＭｎおよびＮｉの量は約３倍減少した。但し、ダイヤモンド含有爆轟法混合物中の爆轟法ナノダイヤモンド凝集体間の相互作用がより弱いため、ＤＢ中の金属含有不純物は、よりキレート化しやすくなることに留意されたい。従って、乾燥した爆轟法ナノダイヤモンド材料と無希釈キレート剤との比を１：０．２以上のレベルに維持すると有利である。
【００５７】
表７は、ＤＢがキレート剤溶液に分散した懸濁液の超音波処理に関する実験結果を開示する。ＤＢ中の金属不純物の大部分はＦｅであり、ＣｕおよびＺｎは、あまり多くはない。実験２５では、Ｆｅ含有量は７６倍減少したが、全体としてＦｅ含有量は２．５〜４０倍減少した。Ｃｕ量は１．５〜４倍減少した。Ｚｎ含有量は、全体として３〜１２倍減少したが、実験２５では２７１倍の減少を記録した（キレート剤：ユニチオール）。Ｎｉの量は１．５〜３．５倍減少し、Ｍｎは実質的に３倍減少し、実験２５は例外であり、Ｍｎ含有量は３２倍減少した。
【００５８】
実施例３：乾燥した爆轟法ナノダイヤモンド材料がキレート剤溶液中に分散した懸濁液をキャビテーション崩壊に供する衝撃処理を行って爆轟法ナノダイヤモンド材料を水不溶性かつ不燃性の金属含有不純物から精製する方法
【００５９】
本方法を以下のように進めた：９０ｇの粉末状キレート剤を９００ｍＬの脱イオン水に６５℃で溶解した。乾燥した爆轟法ナノダイヤモンド材料（本明細書ではＤＮＤ）を９２ｇの量でその中に導入し、混合物を撹拌して均質な懸濁液を得た。得られた懸濁液を６５〜８０℃で１４分間のキャビテーション処理に供し、その後すぐに前記懸濁液は固まりやすくなった。５００ｍＬの水を懸濁液に添加した後、別の回のキャビテーション処理を６０℃で３分間行った。懸濁液を２つに等分した。一方を７０℃で１３分間のキャビテーション処理に供し、他方を、キャビテーション処理に加えて、２５〜７５℃の範囲の温度で１５分間の超音波処理（４００ワット、周波数２２ｋＨｚ）にも供した。実施例１の方法と同様に、キャビテーションで衝撃処理した爆轟法ナノダイヤモンド材料を複合金属塩および過剰なキレート剤から抽出洗浄し、元素分析も行った。
【００６０】
実施例１の方法と同様に、超音波処理衝撃処理した爆轟法ナノダイヤモンド材料を複合金属塩および過剰なキレート剤から抽出洗浄し、元素分析も行った。未加工の乾燥した爆轟法ナノダイヤモンド材料として爆轟法ナノダイヤモンド（ＤＮＤ）またはダイヤモンド含有爆轟法混合物（ＤＢ）を用いる前記実施例方法の実施結果を表８および表９にそれぞれ示す。
【００６１】
表８のデータによれば、ＤＮＤが各種キレート剤に分散した懸濁液に対するキャビテーション衝撃により、Ｃｒ含有量が１．５〜３倍減少した。ユニチオールのＤＭＳＯ水溶液を用いた場合（実験３４）に、最良の結果（３倍の減少）が達成された。キャビテーション衝撃後にさらなる超音波処理を行った場合も、Ｃｒ含有量が１．５〜２倍減少した。但し、超音波処理を行わない場合であっても、キレート剤としてチオシアン酸カリウムを用いた場合（実験３３）に、Ｆｅ含有量が実質的に（１１倍）減少した。全体として、ＤＮＤを各種キレート剤に分散させた懸濁液のキャビテーション処理により、Ｆｅ含有量が１．５〜１１倍減少した。Ｔｉ含有量の最大の減少（４倍）が実験３３（キャビテーション処理と共にチオシアン酸カリウムを使用）で観察された。実験３５および実験３６（どちらもキャビテーション処理および超音波処理と共に、キレート剤としてそれぞれユニチオールおよびトリロンＢを使用）で、ＣａのＤＮＤからの完全な除去が達成された。ＤＮＤ中のＮａ含有量の減少は３．５〜１４倍を記録した。Ｍｇ含有量は、全ての実験において１．６〜９倍減少した。Ｍｎの量は、全ての実験において１．５〜７．５倍減少し、この場合、超音波処理は、そのより良好な除去に寄与した。キレート剤としてユニチオールおよびトリロンＢ（実験３１および３２）を用いて、ＣｕのＤＮＤからの完全な除去が達成された。全体として、Ｃｕ含有量の減少は１．５〜６倍であった。上記キレート剤を含むＤＮＤ懸濁液に対するキャビテーション衝撃を利用した場合、全ての実験において、ＺｎおよびＮｉが除去された。
【００６２】
表９のデータによれば、ダイヤモンド含有爆轟法混合物２（実験４１〜４３）を利用した場合、ＤＢが各種キレート剤に分散した懸濁液に対するキャビテーション衝撃により、Ｃｒ含有量が２〜６倍減少した。異なる製造業者からのＤＢ１は、最初にＣｒを全く含有してなかった。Ｃｒに関する最良の結果は、ユニチオールを用いる実験４３で達成された。不燃性不純物の総量は、ここでは約４倍減少した。未加工のＤＢ１中の高いＦｅ含有量（２．５７８５重量％）は、２〜６倍減少し、実験３９でトリロンＢを用いた場合に最良の結果が得られた。未加工のＤＢ２は、実質的により少ないＦｅ（０．３９９４重量％）を有していたが、Ｆｅ含有量を２〜３倍減少させることはなお可能であり、トリロンＢを用いた場合（実験４１）に、最良の結果が達成された。キレート剤としてチオシアン酸カリウムを用いる実験４２では、Ｔｉ含有量の減少に対する最良の結果（１３倍）が観察された。水およびＤＭＳＯ溶媒中にユニチオールおよびトリロンＢをそれぞれキレート剤として利用して、実験４３（１４７倍）および実験４１（１０倍）においてＣａ含有量が劇的に減少した。トリロンＢを用いる実験３９で、Ａｌの完全な除去が達成された。それぞれトリロンＢおよびユニチオールを用いる実験４１および４３で、Ｎａの完全な除去が達成された。全体として、Ｎａ含有量は１．５〜１１倍減少した。未加工のＤＢ２では、Ｍｇ含有量は２．４〜３倍減少した。実験の大部分において、Ｍｎ含有量は２〜１２倍減少した。全ての実験において、Ｃｕの量を１．５〜４．５倍減少させることもでき、その最良の結果は、実験４１でトリロンＢを用いた場合に達成された。Ｚｎ含有量の減少は、全ての実験において１．５〜１２倍であった。キレート剤としてユニチオールを用いる実験４３で、ＤＢ２のＮｉからの完全な精製が達成された。全体として、Ｎｉ含有量は５．５〜２０倍減少した。
【００６３】
表８および表９のデータから、上記キレート剤のうち、全ての望ましくない金属不純物を単独で一度で除去することができるものは１つもないことは明らかである。精製される生成物の期待される用途および、前記用途がダイヤモンド含有爆轟法混合物、爆轟法ナノダイヤモンドまたはその両方を必要とするか否かによって、精製時の衝撃方法およびキレート剤を選択しなければならない。全体として、ＤＮＤおよびＤＢ懸濁液に対するキャビテーション衝撃の効率は、超音波処理の効率と同様であることが分かった（実施例２）。
【００６４】
実施例４：乾燥した爆轟法ナノダイヤモンド材料がキレート剤溶液中に分散した懸濁液を密閉チャンバ内、高圧下で、最大約３００℃の温度に上昇させる衝撃処理を行って爆轟法ナノダイヤモンド材料を水不溶性かつ不燃性の金属含有不純物から精製する方法
【００６５】
実施例１の方法と同様に、ＤＮＤまたはＤＢを含む乾燥した爆轟法ナノダイヤモンド材料がキレート剤溶液中に分散した水性懸濁液を調製した。ＤＮＤまたはＤＢがキレート剤溶液中に分散した水性の懸濁液（３００ｍｌ）を、熱電対、破裂板および圧力センサを備えたチタン製オートクレーブ（容積４００ｍｌ）に入れた。このオートクレーブを密閉し、ローズ合金の加熱した溶融物の中に入れ、プロセス制御および監視システムに接続した。オートクレーブを鉄筋コンクリートの隔離室内に配置し、全ての測定器の指示値がその上に表示される制御盤を異なる部屋に配置した。所要のオートクレーブ温度（例えば、２２５℃）およびプロセス継続時間（例えば１時間）を制御盤から設定した。２２５℃に曝露すると、圧力は１時間で例えば、２５．５〜２９．５気圧に僅かに上昇し得る。曝露後の懸濁液の色は、利用されるキレート剤および溶媒によって決まる。前記衝撃処理後に、この懸濁液を実施例１の方法と同様に処理した。水性溶媒または水／有機溶媒中に未加工の乾燥した爆轟法ナノダイヤモンド材料として爆轟法ナノダイヤモンド（ＤＮＤ）およびダイヤモンド含有爆轟法混合物（ＤＢ）を用いる前記実施例方法の実施結果を表１０および表１１にそれぞれ示す。
【００６６】
表１０のデータから、未加工のＤＮＤ１中の不燃性不純物の量は、２〜３．４倍減少し、その最良の結果は、実験４６でユニチオールを用いた場合に達成され、未加工のＤＮＤ３（ここでは、未加工のＤＮＤ３とは、２３０℃および約８０気圧の圧力で希硝酸により精製されたダイヤモンド含有爆轟法混合物（ＤＢ）２を指す）中の不純物のレベルは１．５〜２倍減少したことは明らかである。特に、ＤＮＤ１中のＣｒ含有量は２〜５倍減少し、その最良の結果は、ユニチオールおよび水／ＤＭＳＯ溶媒を用いる実験４６で達成された。ＤＮＤ３中のＣｒ含有量は１．９〜５倍減少し、その最良の結果はユニチオール水溶液を用いた場合（実験４７）に達成された。ＤＮＤ１中のＦｅ含有量は２．４〜４．２倍減少し、その最良の結果は、ユニチオール水溶液を用いた場合（実験４４）に達成された。ＤＮＤ３中のＦｅ含有量は１．７〜１４．３倍減少し、その最良の結果は、チオシアン酸カリウムをキレート剤として用いる実験４９で達成された。Ｔｉ含有量は約１．５倍減少し、Ｎａは５．６〜２２倍減少し、Ｍｇは、ＤＮＤ１では１．５〜７倍、ＤＮＤ３では１．６〜３．３倍減少し、ＭｎはＤＮＤ１では１．７〜１２倍減少し、ＣｕはどちらのＤＮＤでも１．５〜３倍減少した。Ｚｎは、錯塩に転化し、両方のＤＮＤから完全に除去された。Ｎｉの完全な除去は、ＤＮＤ１から観察され、ＤＮＤ３中のその含有量は３〜１７．６倍減少し、その最良の結果は、チオカルバミドを用いた場合に達成された。
【００６７】
表１１は、ダイヤモンド含有爆轟法混合物の精製時に前記衝撃方法を実施した結果を示し、ここでは、異なる製造業者からのＤＢ、従って、異なる量の爆轟法ナノダイヤモンドを利用した。そのため、不燃性不純物の全体的減少は２〜４倍であった。ＤＢ２中のＣｒ含有量は７．５〜１５．５倍減少し、その最良の結果は、実験５３でトリロンＢを用いた場合に達成された。Ｆｅ含有量は、ＤＢおよびキレート剤に応じて２〜５．２倍減少した。従って、その最良の結果は、トリロンＢを用いる実験５１で達成された。Ｔｉ含有量は、ＤＢ２では２．５〜５．４倍減少し、Ｎａは、全ての実験において３〜６倍減少し、Ｍｇは、ＤＢ２では１．５〜２．３倍減少し、Ｚｎは、全ての実験において２．３〜１１倍減少し、ＮｉはＤＢ２では２．４〜３．５倍減少した。Ｃｕの量は、全体として２〜４倍減少し、その最良の結果（４倍の減少）は、トリロンＢを用いる実験５１で達成された。
【００６８】
なお、一般的な未加工の乾燥したＤＮＤ粉末は、サブミクロンの大きさの凝集体からなるミクロンの大きさの凝集体で構成されており、サブミクロンの大きさの凝集体の構造は階層的であり、その気孔率レベルは、コアから外側の殻に向かって増加している。そのコアの大きさは約２００ｎｍであり、前記コア凝集体は、本質的な力によって特徴づけられる。以前に(Vul et al, Diamond & Related Materials 20 (2011) 279-284)、懸濁液の従来の超音波処理により、コア凝集体を一次４ｎｍダイヤモンド粒子に解砕できることが見い出されたが、上記キレート剤の水性溶媒または水／有機溶媒コンプレクソンに懸濁させた爆轟法ナノダイヤモンド材料（ＤＢおよびＤＮＤ）に対する強烈な衝撃により、凝集体の大きさは実質的に２００ｎｍ未満になった。２０〜３０ｎｍの大きさのＤＮＤ凝集体を得ることさえ可能であり、それにより、ダイヤモンド含有生成物の金属酸化物からの精製プロセスが実質的に促進された。
【００６９】
従って、開示されている精製方法は、キレート剤溶液中の爆轟法ナノダイヤモンド材料の衝撃処理を含み、危険な酸やアルカリを用いることなく、高級なダイヤモンド含有生成物すなわちダイヤモンド含有爆轟法混合物および爆轟法ナノダイヤモンドが得られる。
【表１】
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【表２】
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【表３】
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【表４】
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【表５】
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【表６】
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【表７】
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【表８】
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【表９】
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【表１０】
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【表１１】
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