(57)【要約】  本発明は、カーボンナノチューブ製造用金属触媒の製造方法及びこれを用いたカーボンナノチューブの製造方法に関する。より具体的には、本発明は、固相の担体を溶媒に分散させた担体分散液を製造する段階と、金属前駆体塩溶液とｐＨ調節溶液を前記分散液に投入して混合液を製造し、それより形成された金属酸化物又は金属水酸化物を前記固相の担体の表面に吸着させて触媒粒子を製造する段階と、を含む沈積沈殿法によりカーボンナノチューブ製造用金属触媒を提供する製造方法に関する。本発明によるカーボンナノチューブ製造用金属触媒は、触媒の有効成分である金属成分の活用率が高くてカーボンナノチューブの合成収率が高く、副反応が少なく、より均一な形態のカーボンナノチューブの合成が可能である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固相の担体を溶媒に分散させた担体分散液を製造する段階と、
金属前駆体塩溶液とｐＨ調節溶液を前記分散液に投入して混合液を製造し、それより形成された金属酸化物又は金属水酸化物を前記固相の担体の表面に吸着させて触媒粒子を製造する段階と、を含む、カーボンナノチューブ製造用金属触媒の製造方法。
【請求項２】
前記金属前駆体塩溶液は、溶媒１００重量部に対して遷移金属前駆体３０〜１００重量部を溶解することを特徴とする、請求項１に記載のカーボンナノチューブ製造用金属触媒の製造方法。
【請求項３】
前記遷移金属前駆体は、鉄、コバルト、ニッケル、イットリウム、モリブデン、銅、白金、パラジウム、バナジウム、ニオブ、タングステン、クロム、イリジウム及びチタンを含む金属塩からなる群から選択される一つ又は二つ以上である、請求項２に記載のカーボンナノチューブ製造用金属触媒の製造方法。
【請求項４】
前記ｐＨ調節溶液は、溶媒１００重量部に対してｐＨ調節剤５〜５０重量部を含む、請求項１に記載のカーボンナノチューブ製造用金属触媒の製造方法。
【請求項５】
前記ｐＨ調節剤は、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素カリウム、炭酸アンモニウム、水酸化ナトリウム及び水酸化カリウムからなる群から選択される一つ又は二つ以上の混合物である、請求項４に記載のカーボンナノチューブ製造用金属触媒の製造方法。
【請求項６】
前記担体分散液は、溶媒１００重量部に対して担体１０〜８０重量部を含む、請求項１に記載のカーボンナノチューブ製造用金属触媒の製造方法。
【請求項７】
前記担体は、金属粒子、無機粒子、金属酸化物、金属水酸化物及び炭素系粒子から選択される一つ又は二つ以上である、請求項１に記載のカーボンナノチューブ製造用金属触媒の製造方法。
【請求項８】
前記溶媒は、それぞれ独立して、水、メタノール、エタノール、プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、エチレングリコール及びポリエチレングリコールから選択される一つ又は二つ以上の混合物である、請求項１に記載のカーボンナノチューブ製造用金属触媒の製造方法。
【請求項９】
前記混合液は、前記担体分散液１００重量部に対してそれぞれ１０〜２００重量部の金属前駆体塩溶液とｐＨ調節溶液を同時に滴下及び撹拌して製造することを特徴とする、請求項１に記載のカーボンナノチューブ製造用金属触媒の製造方法。
【請求項１０】
前記金属酸化物は、平均直径が０．１〜１００μｍである、請求項１に記載のカーボンナノチューブ製造用金属触媒の製造方法。
【請求項１１】
前記固相の担体は、平均直径が０．０１〜１００μｍである、請求項７に記載のカーボンナノチューブ製造用金属触媒の製造方法。
【請求項１２】
前記混合液の温度は、２５〜１５０℃を維持することを特徴とする、請求項１に記載のカーボンナノチューブ製造用金属触媒の製造方法。
【請求項１３】
前記固相の担体の表面に吸着された金属酸化物又は水酸化物を、大気、酸素、アルゴン、窒素、ヘリウム又は水素から選択される一つ又は二つ以上のガスの雰囲気下で、６０〜２５０℃の温度で６〜３６時間乾燥する段階をさらに含む、請求項１に記載のカーボンナノチューブ製造用金属触媒の製造方法。
【請求項１４】
請求項１に記載の製造方法により製造される、カーボンナノチューブ製造用金属触媒。
【請求項１５】
請求項１４に記載のカーボンナノチューブ製造用金属触媒を使用することを特徴とする、カーボンナノチューブの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カーボンナノチューブ製造用金属触媒の製造方法及びこれを用いたカーボンナノチューブの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
カーボンナノチューブは、１個の炭素原子が３個の他の炭素原子と結合した六角形のハニカム状の黒鉛面がナノサイズの直径で丸く巻かれた形態を有しており、大きさや形態に応じて独特の物理的性質を有する巨大分子である。中空で軽く、電気伝導度が銅ほど良好で、熱伝導度がダイヤモンドほど良好で、引張力が鉄鋼ほど良好である。円筒状をなす結合構造によってわざと不純物を投入しなくてもチューブとチューブが相互作用して、導体から半導体に変化する。巻かれた形態に応じて、単層ナノチューブ（single walled nanotube、ＳＷＮＴ）、多層ナノチューブ（multi‐walled nanotube、ＭＷＮＴ）、束型ナノチューブ（rope nanotube）に区分されることもある。
【０００３】
カーボンナノチューブを合成する方法としては、通常、アーク放電法、レーザーアブレーション法（laser ablation method）、高圧化学気相蒸着法、常圧熱化学気相蒸着法などが提案されて来た。このうち、アーク放電法とレーザーアブレーション法は、原理が簡単で適用しやすいという利点はあるが、合成の際に不純物が多く含まれ、大量生産には適しないという欠点がある。反面、高純度カーボンナノチューブを低コストで大量に合成するための方法としては、熱化学気相蒸着法が最も適する方法として知られている。
【０００４】
熱化学気相蒸着法によるカーボンナノチューブの合成には、使用される触媒も大きい影響を及ぼすが、通常、遷移金属であるコバルト、鉄、ニッケルなどが使用されており、これを担体に担持させることで合成する。
【０００５】
今まで報告された金属触媒の製造方法としては、例えば、触媒剤担体及び金属触媒又は金属の組み合わせを溶液状態で、ｐＨ、温度及び／又は組成物を変化させて共沈させた後、沈殿物を分離して空気又は他のガス環境で加熱処理する共沈法、微粒子担体物質と触媒金属を含有する懸濁液を加熱、乾燥及び蒸発させる（初期）含浸法、ゼオライトのようなカチオン微粒子担体物質を触媒金属塩と混合してイオン化した後、水素又は他の還元手段を用いて高温で金属粒子に還元する方法、触媒金属とマグネシア、アルミナ、シリカなどの固体酸化物担体物質を混合された状態で燃焼する方法などが挙げられ、特許文献１には、触媒金属前駆体溶液を噴霧／微細化して燃焼する噴霧熱分解法が開示されている。しかし、ほぼ製造された触媒の平均粒径が０．１〜数μｍで、微細化に限界があったり、触媒の大量生産が困難であったり、経済性に劣るなどの問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】韓国公開特許第２００３‐００９１０１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、前記のような従来技術の問題点を解消するために導き出されたものであり、堆積‐沈殿法を用いて、担持均一度が非常に高く、これにより、投入された触媒量に比べて高い収率で均一な整列構造を有するカーボンナノチューブを合成することができるカーボンナノチューブ製造用金属触媒の製造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】
【０００８】
前記目的を達成するために、本発明は、固相の担体を溶媒に分散させた担体分散液を製造する段階と、金属前駆体塩溶液とｐＨ調節溶液を前記分散液に投入して混合液を製造し、それより形成された金属酸化物又は金属水酸化物を前記固相の担体の表面に吸着させて触媒粒子を製造する段階と、を含むカーボンナノチューブ製造用金属触媒の製造方法を提供する。
【０００９】
以下、本発明を詳細に説明する。
【００１０】
本発明は、堆積‐沈殿法（deposition‐precipitation hybrid mdthod）を用いたカーボンナノチューブ金属触媒の製造方法に関する。本発明による沈積‐沈殿法は、金属前駆体塩溶液とｐＨ調節剤が担体分散液内で反応して沈殿体が生成され、これらが担体の表面に吸着及び固化されることである。本発明者らは、沈積‐沈殿法によれば、既存の共沈法及び含浸法によって製造された金属触媒とは比べものにならない優れた触媒の均一度及びカーボンナノチューブの合成収率を示すことを見出し、カーボンナノチューブ製造用金属触媒として非常に優れていることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１１】
本発明によるカーボンナノチューブ製造用金属触媒の製造方法において、前記金属前駆体塩溶液は、溶媒１００重量部に対して遷移金属前駆体３０〜１００重量部を溶解させて製造する。遷移金属前駆体が３０重量部未満の場合には、全体の反応に使用される溶媒の量が増加して反応制御が困難になる問題があり、１００重量部を超える場合には、遷移金属前駆体の溶解が困難になる問題がある。
【００１２】
本発明による遷移金属前駆体は、金属塩などのように金属を含む物質であれば、特に制限されないが、好ましくは、鉄、コバルト、ニッケル、イットリウム、モリブデン、銅、白金、パラジウム、バナジウム、ニオブ、タングステン、クロム、イリジウム及びチタンを含む金属塩からなる群から選択される一つ又は二つ以上が含まれるものを使用する。具体的には、鉄、コバルト及びモリブデンから選択される一つ又は二つ以上のものがより好ましい。
【００１３】
金属前駆体塩溶液は、ｐＨ調節溶液と混合する際に、金属酸化物又は金属水酸化物粒子の形態に固化されて担体上に吸着され、金属酸化物（若しくは金属水酸化物）と担体の混合物触媒粒子の形態で前記混合液内に沈殿されることができる。この際、前記触媒粒子は、０．１〜１００μｍの平均直径を有することができる。
【００１４】
この際、担体分散液に金属前駆体塩溶液とｐＨ調節溶液を加えて形成された混合液のｐＨを４〜８に調節して触媒を製造することを特徴とする。ｐＨが４より低い場合には、遷移金属前駆体から金属酸化物又は金属水酸化物の沈殿が形成されず、ｐＨが８より高い場合には、溶解可能な金属錯化合物が形成されて、所望の沈殿物の形態を得ることができない。好ましくは、本発明によるカーボンナノチューブ製造用金属触媒の製造の際に、ｐＨを６〜８に調節することが、遷移金属前駆体から金属酸化物又は金属水酸化物の沈殿を形成するために好ましく、金属成分の定量沈殿を誘導することができるため、効果的である。
【００１５】
本発明は、前記混合液のｐＨを調節するために、ｐＨ調節溶液を使用する。前記ｐＨ調節溶液は、溶媒１００重量部に対してｐＨ調節剤５〜５０重量部を含むことが好ましい。ｐＨ調節剤が５重量部未満の場合には、全体の反応に使用される溶媒の量が増加して反応制御が困難になる問題があり、５０重量部を超える場合には、ｐＨ調節剤の溶解が困難になる問題がある。
【００１６】
前記ｐＨ調節剤は、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素カリウム、炭酸アンモニウム、水酸化ナトリウム及び水酸化カリウムからなる群から選択される一つ又は二つ以上の混合物であってもよく、ｐＨを調節することができる物質であれば、特にこれに限定されない。
【００１７】
また、前記担体分散液は、溶媒１００重量部に対して担体１０〜８０重量部を分散させて製造することを特徴とする。担体が１０重量部未満の場合には、担体の表面で金属酸化物又は金属水酸化物の沈殿が形成される表面核形成より溶媒内での自由核形成の方が活発に行われて、担持効率が低下し、触媒均一度が低下する。また、８０重量部を超える場合には、前記触媒混合液の撹拌がスムーズに行われず、反応が不均一になる問題がある。
【００１８】
前記担体は、カーボンナノチューブ製造用触媒の製造において、広い表面積に基づき触媒製造過程で形成された金属酸化物又は金属水酸化物の微粒子を表面に吸着して、触媒の活性表面積を増加させる担体の役割を果たす。担体の種類としては、金属粒子、無機粒子、金属酸化物、金属水酸化物及び炭素系粒子から選択される一つ又は二つ以上のものが挙げられ、その種類はあまり制限されない。具体的には、シリカ、酸化アルミニウム、ゼオライト、酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、酸化バリウム、酸化ランタン、又は酸化インジウムなどの酸化物群、水酸化ベリリウム、水酸化マグネシウム、水酸化カリウム、水酸化ストロンチウム、水酸化バリウム、水酸化アルミニウム、水酸化チタン、水酸化クロム、水酸化バナジウム、水酸化マンガン、水酸化亜鉛、水酸化ルビジウム、又は水酸化インジウムなどの水酸化物群、カーボンブラック、カーボンファイバー、グラファイト、グラフェン、カーボンナノチューブ、カーボンナノファイバーなどの炭素系担体群から選択される一つ又は二つ以上のものを使用することができる。
【００１９】
前記担体は、粒子の平均直径が０．０１〜１００μｍであることを特徴とする。粒子の平均直径が０．０１μｍ未満の場合には、担体粒子間の凝集が誘導されて、所望の整列構造形態のカーボンナノチューブを合成することが困難であり、１００μｍを超える場合には、粒子の比表面積が減少して、前記金属酸化物又は金属水酸化物を担体粒子の表面に均一に担持することが困難である。より好ましくは、０．１〜１０μｍであることが好適である。
【００２０】
本発明において、金属前駆体塩溶液、ｐＨ調節溶液、及び固相の担体分散液に、共通して溶媒が使用されることができ、前記溶媒は、ｐＨ調節剤を溶解させることができ、担体を分散させることができるものであれば、特に制限されない。前記溶媒の種類としては、水、メタノール、エタノール、プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、エチレングリコール及びポリエチレングリコールから選択される一つ又は二つ以上の混合物を使用することが、遷移金属前駆体とｐＨ調節剤を容易に溶解させることができ、適切な反応温度を維持することができるため、好ましい。
【００２１】
前記混合液は、固相の担体分散液１００重量部に対してそれぞれ１０〜２００重量部の金属前駆体塩溶液とｐＨ調節溶液を同時に滴下及び撹拌して製造することが好ましい。この際、前記混合液が適正ｐＨを維持するように、金属前駆体塩溶液とｐＨ調節溶液の滴下速度と割合を調整する。
【００２２】
前記触媒混合液の製造において、加熱温度は、２５〜１５０℃であることを特徴とする。加熱温度が２５℃未満の場合には、遷移金属前駆体から金属酸化物又は金属水酸化物が形成される際に核形成が低下して、触媒の均一度が低下する。また、１５０℃を超える場合には、溶媒が蒸発する問題が発生するため、沸点などを考慮する必要があり、溶媒の選択が制限的になるしかない。より好ましくは、６０〜１００℃に調節することが、触媒の均一度を向上させて触媒活性を高めるために効果的である。
【００２３】
前記触媒混合液が製造された後、触媒混合液で沈殿物をろ過及び洗浄し、乾燥及び粉砕する段階を経て、粉末状のカーボンナノチューブ製造用金属触媒に製造される。
【００２４】
前記乾燥は、６０〜２５０℃の温度で６〜３６時間行われることを特徴とする。乾燥温度が６０℃未満の場合には、乾燥時間が長くなりすぎる。一方、乾燥温度が２５０℃を超える場合には、触媒が過剰に酸化されるか凝集される。前記乾燥の際に、乾燥雰囲気は、大気、酸素、アルゴン、窒素、ヘリウム又は水素から選択される一つ又は二つ以上の混合物を使用し、特に制限されない。
【００２５】
前記粉末状に製造されたカーボンナノチューブ製造用金属触媒粉末は、平均直径が０．１〜１００μｍであることを特徴とし、好ましくは、０．５〜１０μｍの場合に、触媒の表面が十分に露出されて、カーボンナノチューブの合成の際に触媒上に反応ガスが均一に接触することができるため、高い合成収率と均一度を確保することができる。
【００２６】
上述の製造方法により得られた本発明による触媒は、本発明の範囲に含まれる。
【００２７】
また、本発明による触媒を用いて熱化学気相法などの当業界における通常の方法でカーボンナノチューブを製造することができ、このような本発明による触媒を用いるカーボンナノチューブの製造方法及びカーボンナノチューブは、本発明の範囲に含まれる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明は、堆積‐沈殿法を用いてカーボンナノチューブ製造用金属触媒成分を、液相ではなく、金属酸化物又は金属水酸化物の固相の形態に担体に吸着して触媒を製造する。このような形態のカーボンナノチューブ製造用金属触媒は、触媒の有効成分である金属成分の活用率が高くて、カーボンナノチューブの合成収率が高く、副反応が少なく、より均一な形態のカーボンナノチューブの合成が可能となる。したがって、カーボンナノチューブの製造の際に、高純度及び高収率を有し、製造されたカーボンナノチューブの均一度に優れ、大量生産の際に生産性を向上させるカーボンナノチューブ製造用触媒として広く活用されることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】実施例１で製造されたカーボンナノチューブ製造用金属触媒の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真である。
【図２】実施例１で製造されたカーボンナノチューブ製造用金属触媒の透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）写真である。
【図３】比較例１で製造されたカーボンナノチューブ製造用金属触媒の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真である。
【図４】比較例２で製造されたカーボンナノチューブ製造用金属触媒の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真である。
【図５】実施例１で製造されたカーボンナノチューブ製造用金属触媒を用いて製造実施例により合成されたカーボンナノチューブの走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真である。
【図６】比較例１で製造されたカーボンナノチューブ製造用金属触媒を用いて製造実施例により合成されたカーボンナノチューブの走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真である。
【図７】比較例２で製造されたカーボンナノチューブ製造用金属触媒を用いて製造実施例により合成されたカーボンナノチューブの走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真である。
【図８】製造実施例１により合成されたカーボンナノチューブのＬＤＰＥ高分子複合体における電気的特性を示す図である。
【図９】実施例１の工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
［実施例１］カーボンナノチューブ製造用金属触媒の製造
１．遷移金属前駆体として、硝酸鉄（III）九水和物３４．１６ｇ、硝酸コバルト（II）六水和物１３．２７ｇを１００ｍＬの蒸留水に入れて１０分間マグネチックスターラーを使用して撹拌し、完全に溶解させて遷移金属前駆体溶液を製造した。
【００３１】
２．ｐＨ調節剤として、炭酸アンモニウム（（ＮＨ4）2ＣＯ3）１００ｇを４００ｍＬの蒸留水に入れて混合し、浴槽型超音波処理装置（Bath Type Ultrasonicator）を使用して２時間完全に溶解させてｐＨ調節溶液を製造した。
【００３２】
３．２Ｌのビーカーに、担体である水酸化アルミニウム（Ａｌ（ＯＨ）3）１００ｇを２００ｍＬの蒸留水に入れて混合し、担体分散液を製造した。
【００３３】
４．製造された担体分散液をメカニカルスターラーで撹拌し、且つ滴下漏斗を使用して遷移金属前駆体溶液及びｐＨ調節溶液を１５ｍｌ／ｍｉｎの量で滴下し、ｐＨ測定器を使用してリアルタイムで溶液のｐＨ状態を７．５に調節して触媒混合液を製造した。
【００３４】
５．製造された触媒混合液をブフナー漏斗に減圧ろ過して沈殿物をろ過し、蒸留水を１Ｌずつ３回投入して洗浄し、１５０℃のボックス型オーブンで１６時間乾燥する。乾燥した触媒を３００ｃｃのミキサーで１０秒間５回粉砕し、粉末状の触媒を製造した。
【００３５】
実施例１の工程図は図９に示す。
【００３６】
［比較例１］含浸法によるカーボンナノチューブ製造用金属触媒の製造
１．１００ｍＬの蒸留水に硝酸鉄（III）九水和物３４．１６ｇ、硝酸コバルト（II）六水和物１３．２７ｇを入れて１０分間マグネチックスターラーを使用して混合し、完全に溶解させて遷移金属前駆体溶液を製造した。
【００３７】
２．これに、担体として水酸化アルミニウム（Ａｌ（ＯＨ）3）粉末１００ｇを添加し、メカニカルスターラーで混合して触媒スラリーを製造した。
【００３８】
３．製造された触媒スラリーを１５０℃のボックス型オーブンで１６時間乾燥した後、乾燥した触媒を３００ｃｃのミキサーで１０秒間５回粉砕して粉末状の触媒を製造した。
【００３９】
［比較例２］共沈法によるカーボンナノチューブ製造用金属触媒の製造
１．１００ｍＬの蒸留水に硝酸鉄（III）九水和物３４．１６ｇ、硝酸コバルト（II）六水和物１３．２７ｇ、硝酸アルミニウム九水和物５００ｇを入れて１０分間マグネチックスターラーを使用して混合し、完全に溶解させて触媒前駆体水溶液を製造した。
【００４０】
２．ｐＨ調節剤として、炭酸アンモニウム１００ｇを４００ｍＬの蒸留水に入れて混合し、バスタイプウルトラソニケーターを使用して２時間完全に溶解させてｐＨ調節溶液を製造した。
【００４１】
３．製造された触媒前駆体水溶液をメカニカルスターラーで撹拌し、且つ滴下漏斗を使用してｐＨ調節溶液を１５ｍｌ／ｍｉｎの量で滴下し、ｐＨ測定器を使用してリアルタイムで溶液のｐＨ状態を７．５に調節し、触媒混合液を製造した。
【００４２】
４．製造された触媒混合液をブフナー漏斗に減圧ろ過して沈殿物をろ過し、蒸留水を１Ｌずつ３回投入して洗浄し、１５０℃のボックス型オーブンで１６時間乾燥する。乾燥した触媒を３００ｃｃのミキサーで１０秒間５回粉砕して粉末状の触媒を製造した。
【００４３】
［製造実施例１］カーボンナノチューブの製造
１．前記実施例と比較例で得られた触媒を用いて熱化学気相法でカーボンナノチューブを製造し、その製造方法は、次のとおりである。石英ボート上に触媒０．５ｇを均一に塗布した後、直径１９０ｍｍの石英管の中央に位置させる。窒素雰囲気下で反応器を７００℃まで昇温した後、エチレンガス（１ＳＬＭ）と水素ガス（１ＳＬＭ）を１:１の割合で３０分間投入してカーボンナノチューブを製造した。
【００４４】
［試験例１］触媒形状の分析
前記実施例１で製造されたカーボンナノチューブ製造用金属触媒の形状を分析するために走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）及び透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）を介して観察し、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真を図１に示し、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）写真を図２に示す。
【００４５】
前記実施例１で製造されたカーボンナノチューブ製造用金属触媒の平均直径は１．４μｍと確認された。
【００４６】
また、比較例１、２で製造されたカーボンナノチューブ製造用金属触媒の形状を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を介して観察し、比較例１の写真は図３に示し、比較例２の写真は図４に示す。分析結果、比較例１で製造された金属触媒の平均直径は２３μｍ、比較例２で製造された金属触媒の平均直径は１４０μｍと確認された。
【００４７】
［試験例２］炭素収率の測定
前記実施例と比較例で製造されたカーボンナノチューブ製造用金属触媒の触媒活性度を評価するために、該触媒から製造実施例１により合成されたカーボンナノチューブの炭素収率を次のように定義して測定した。炭素収率（％）＝[（集められたカーボンナノチューブの重量）−（投入した触媒の重量）]／（投入した触媒の重量）＊１００
該結果を表１に整理した。
【００４８】
【表１】
2015533638.tif 000003
［試験例３］炭素純度の測定
前記実施例と比較例で製造されたカーボンナノチューブ製造用金属触媒の触媒活性度を評価するために、該触媒から製造実施例１により合成されたカーボンナノチューブの炭素純度を次のように定義して測定した。炭素純度は、試料を熱重量分析装置（ＴＧＡ）を介して昇温速度１０℃／ｍｉｎで８００℃まで空気雰囲気下で熱重量分析した後、残留量分析により次の式から算出した。
【００４９】
炭素純度（％）＝（室温での重量比（％））−（８００℃での残留重量比（％））
該結果を表１に整理した。
【００５０】
［試験例４］カーボンナノチューブ形状の分析
前記実施例１と比較例１、２で製造されたカーボンナノチューブ製造用金属触媒の触媒活性度を評価するために、該触媒から製造実施例１により合成されたカーボンナノチューブの形状を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）及び透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）を介して観察した。測定結果を表１に整理し、走査型電子顕微鏡での形状をそれぞれ図５（実施例１）、図６（比較例１）及び図７（比較例２）に示す。
【００５１】
［試験例５］カーボンナノチューブ特性の評価
前記実施例と比較例で製造されたカーボンナノチューブ製造用金属触媒の触媒活性度を評価するために、該触媒から製造実施例１により合成されたカーボンナノチューブの高分子複合体内での分散挙動及び電気的特性を確認する。そのために、二軸押出機を使用して１８０℃で押出し、カーボンナノチューブ２％が添加されたカーボンナノチューブ／ポリエチレン（ＣＮＴ／ＰＥ）複合ペレットを製造した。前記製造された複合ペレットを同押出機に再度通過させてペレットを製造し（２passペレット）、それぞれのペレットをホットプレスで１８０℃の温度と３０ｔｏｎの圧力を加えて横縦２０ｃｍ、厚さ３ｍｍの試片を製造した後、表面抵抗を測定し、測定結果を図８に整理した。
【符号の説明】
【００５２】
１  金属前駆体塩溶液
２  ｐＨ調節溶液
３  担体分散液
３´  触媒混合液
４  ｐＨ測定器
５  メカニカルスターラー
【図１】
2015533638.tif 000004
【図２】
2015533638.tif 000005
【図３】
2015533638.tif 000006
【図４】
2015533638.tif 000007
【図５】
2015533638.tif 000008
【図６】
2015533638.tif 000009
【図７】
2015533638.tif 000010
【図８】
2015533638.tif 000011
【図９】
2015533638.tif 000012
【国際調査報告】
2015533638.tif 000013
2015533638.tif 000014