(57)【要約】例えばナノカーボン精製のために用いられる、水溶液中で直径が５０〜２０００ｎｍの球状ミセル小胞体を形成しうる界面活性剤Ａ又は重量平均分子量が１万〜５千万である水溶性高分子を有効成分として含有する、ナノカーボンの水可溶化剤。【特許請求の範囲】
【請求項１】
水溶液中で直径が５０〜２０００ｎｍの球状ミセルを形成しうる界面活性剤又は重量平均分子量が１万〜５千万である水溶性高分子を有効成分として含有する、ナノカーボンの水可溶化剤。
【請求項２】
界面活性剤が、リン脂質系又は非リン脂質系界面活性剤である、請求の範囲第１項の水可溶化剤。
【請求項３】
界面活性剤が、ジステアロイルホスファチジルコリン（ＤＳＰＣ）、ジミリストイルホスファチジルコリン（ＤＭＰＣ）、ジパルミトリルホスファチジルコリン（ＤＰＰＣ）、３−［（３−コラミドプロピル）ジメチルアミノ］−２−ヒドロキシ−１−プロパンスルホン酸（ＣＨＡＰＳＯ）、３−［（３−コラミドプロピル）ジメチルアミノ］−プロパンスルホン酸（ＣＨＡＰ）及びＮ，Ｎ−ビス（３−Ｄ−グルコナミドプロピル）−コラミドからなる群より選択される１種以上である、請求の範囲第２項記載の水可溶化剤。
【請求項４】
水溶性高分子が、植物性界面活性剤である、請求の範囲第１項記載の水可溶化剤。
【請求項５】
水溶性高分子が、水溶性多糖類、例えば、アルギン酸類、例えば、アルギン酸、プロピレングリコールアルギネート、アラビアンゴム、キサンタンガム、ヒアルロン酸、コンドロイチン硫酸、水溶性セルロース類、例えば、酢酸セルロース、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、キトサン、キチン；水溶性タンパク質、例えば、ゼラチン、コラーゲン；ポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレンブロックポリマー；ＤＮＡから選ばれる化合物である、請求の範囲第１項記載の水可溶化剤。
【請求項６】
水溶液の形態にある、請求の範囲第１項〜第５項のいずれか一項記載の水可溶化剤。
【請求項７】
ナノカーボン透過性物質及び酸化剤を更に含有し、かつ、ｐＨが６〜１４の範囲である、請求の範囲第６項記載の水可溶化剤。
【請求項８】
該透過性物質が、リチウムイオンである、請求の範囲第７項記載の水可溶化剤。
【請求項９】
酸化剤が過硫酸塩である、請求の範囲第７項又は第８項の水可溶化剤。
【請求項１０】
ナノカーボンが、カーボンナノチューブ（単層・多層タイプ、カップスタック型）、カーボンナノフェアバー又はカーボンナノホーンである、請求の範囲第１項〜第９項のいずれか一項記載の水可溶化剤。
【請求項１１】
ナノカーボン精製用である、請求の範囲第１項〜第１０項のいずれか一項記載の水可溶化剤。
【請求項１２】
ナノカーボンを含む粗生成物を、水溶液の形態にある、請求の範囲第６項〜第１１項のいずれか一項記載の水可溶化剤中に添加して、ナノカーボンを水可溶化剤に溶解させる工程を含む、ナノカーボン精製方法。
【請求項１３】
ナノカーボンを含む粗生成物の製造方法において金属触媒が使用された場合、該水可溶化剤に該粗生成物を添加する前に、該粗生成物を酸で処理する工程を更に含む、請求の範囲第１２項記載のナノカーボン精製方法。
【請求項１４】
ナノカーボンを含む粗生成物を、水溶液の形態にある、請求の範囲第６項〜第１１項のいずれか一項記載の水可溶化剤中に添加して、ナノカーボンを該可溶化剤に溶解させる工程を含む、高純度ナノカーボンの製造方法。
【請求項１５】
ナノカーボンを含む粗生成物の製造方法において金属触媒が使用された場合、該可溶化剤に該粗生成物を添加する前に、該粗生成物を酸で処理する工程を更に含む、請求の範囲第１４項記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、ナノカーボン粗生成物から高純度のナノカーボンを簡単に得るための技術に関するものであり、特に、ナノカーボン可溶化剤（例えば、カーボンナノチューブを溶解させることが可能な水溶液の態様）、それを用いてのナノカーボンの精製方法及び高純度ナノカーボンの製造方法に関する技術である。
【背景技術】  ナノカーボンとは、カーボンナノチューブに代表される、エネルギー、エレクトロニクス、化学、医薬品、光学部品、材料・機械等の各種分野で注目されている新素材である。ここで、カーボンナノチューブには、単層・多層タイプとカップスタック型が存在し、単層・多層タイプのものは、直径がナノメートルオーダーの針状炭素分子であり、グラフェンを円筒状に丸めた構造を持っている。そして、グラフェン円筒が同心円状に多層構造をなしているものをマルチウォールカーボンナノチューブといい、単層のグラフェン円筒のみからなるものをシングルウォールカーボンナノチューブという。
ところで、従来より、数多くのカーボンナノチューブ粗生成物を精製する手法が提供されている。例えば、特開２０００−２９０００８には、カーボンチューブを含む粗生成物を金コロイド溶液に分散させる第一の工程と、前記粗生成物を含む金コロイド溶液から溶媒を除去する第二の工程と、前記粗生成物を酸素雰囲気下で加熱する第三の工程よりなるカーボンチューブの精製法が開示されている。この技術は、金が微粒子になると触媒として作用し、炭素を低温で酸化させる性質を持つという原理を利用したものである。
ここで、特開２０００−２９０００８記載の技術では、用いられる溶液の溶媒の一例は水であるが、カーボンナノチューブ自体は、水溶液中に分散した状態で存在しており溶解はしていない。
更に、第５１回高分子討論会予稿集  ２００２．１０．２−４  九工大（北九州）には、単層カーボンナノチューブを水に可溶化する技術が開示されている。しかし、この技術は、ビレン基を持つ両親媒性化合物でカーボンナノチューブを表面処理してその表面を親水性化することにより、カーボンナノチューブ自体を水に可溶化するものである。このように、表面を修飾させた場合、用途によってはその修飾を後で外す必要があり、非常に面倒という問題が存する。
本発明は、ナノカーボン表面を修飾することなく、ナノカーボンを水に可溶化する新規な技術の提供を目的とする。
【発明の開示】
本発明者は、試行錯誤の結果として、ナノカーボンを球状ミセル（小胞体）又は擬似ミセル内に閉じ込めることにより、ナノカーボンが可溶化することを見出し、本発明を完成させたものである。尚、本明細書にいう「疑似ミセル」とは、ナノカーボンを高分子の界面活性剤が包み込む（例えば、絡まったり取り囲んだりする形態で）ことにより形成された状態をいい、この状態においては、ミセルと同じく、包まれたものが全体として親水性を示すことで可溶化する。
即ち、本発明（１）は、水溶液中で直径が５０〜２０００ｎｍの球状ミセルを形成しうる界面活性剤（以下、「ミセルタイプ」という）又は重量平均分子量が１万〜５千万である水溶性高分子（以下、擬似ミセルタイプ」という）を有効成分として含有する、ナノカーボンの水可溶化剤である。
本発明（２）は、界面活性剤が、リン脂質系又は非リン脂質系界面活性剤である、前記発明（１）の水可溶化剤である。
本発明（３）は、界面活性剤が、ジステアロイルホスファチジルコリン（ＤＳＰＣ）、ジミリストイルホスファチジルコリン（ＤＭＰＣ）、ジパルミトリルホスファチジルコリン（ＤＰＰＣ）、３−［（３−コラミドプロピル）ジメチルアミノ］−２−ヒドロキシ−１−プロパンスルホン酸（ＣＨＡＰＳＯ）、３−［（３−コラミドプロピル）ジメチルアミノ］−プロパンスルホン酸（ＣＨＡＰ）及びＮ，Ｎ−ビス（３−Ｄ−グルコナミドプロピル）−コラミドからなる群より選択される１種以上である、前記発明（２）の水可溶化剤である。
本発明（４）は、水溶性高分子が、植物性界面活性剤である、前記発明（１）の水可溶化剤である。
本発明（５）は、水溶性高分子が、水溶性多糖類、例えば、アルギン酸類、例えば、アルギン酸、プロピレングリコールアルギネート、アラビアンゴム、キサンタンガム、ヒアルロン酸、コンドロイチン硫酸、水溶性セルロース類、例えば、酢酸セルロース、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、キトサン、キチン；水溶性タンパク質、例えば、ゼラチン、コラーゲン；ポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレンブロックポリマー；ＤＮＡから選ばれる化合物である、前記発明（１）の水可溶化剤である。
本発明（６）は、水溶液の形態にある、前記発明（１）〜（５）のいずれか一つの水可溶化剤である。
本発明（７）は、ナノカーボン透過性物質及び酸化剤を更に含有し、かつ、ｐＨが６〜１４の範囲である、前記発明（６）の水可溶化剤である。
本発明（８）は、該透過性物質が、リチウムイオンである、前記発明（７）の水可溶化剤である。
本発明（９）は、酸化剤が過硫酸塩である、前記発明（７）又は（８）の水可溶化剤である。
本発明（１０）は、ナノカーボンが、カーボンナノチューブ（単層・多層タイプ、カップスタック型）、カーボンナノフェアバー又はカーボンナノホーンである、前記発明（１）〜（９）のいずれか一つの水可溶化剤である。
本発明（１１）は、ナノカーボン精製用である、前記発明（１）〜（１０）のいずれか一つの水可溶化剤である。
本発明（１２）は、ナノカーボンを含む粗生成物を、水溶液の形態にある、前記発明（６）〜（１１）のいずれか一つの水可溶化剤中に添加して、ナノカーボンを該水可溶化剤に溶解させる工程を含む、ナノカーボン精製方法である。
本発明（１３）は、ナノカーボンを含む粗生成物の製造方法において金属触媒が使用された場合、該水可溶化剤に該粗生成物を添加する前に、該粗生成物を酸で処理する工程を更に含む、前記発明（１２）のナノカーボン精製方法である。
本発明（１４）は、ナノカーボンを含む粗生成物を、水溶液の形態にある、前記発明（６）〜（１１）のいずれか一つの可溶化剤中に添加して、ナノカーボンを該水可溶化剤に溶解させる工程を含む、高純度ナノカーボンの製造方法である。
本発明（１５）は、ナノカーボンを含む粗生成物の製造方法において金属触媒が使用された場合、該可溶化剤に該粗生成物を添加する前に、該粗生成物を酸で処理する工程を更に含む、前記発明（１４）の製造方法である。
【発明を実施するための最良の形態】  まず、ミセルタイプに係る水可溶化剤につき説明する。このタイプに使用される界面活性剤は、水溶液中で直径が５０〜２０００ｎｍ（好適には５０〜３００ｎｍ）の球状ミセルを形成しうるものである。この大きさの球状ミセル（小胞体）が好適である理由は定かでないが、現時点では、以下のような理由ではないかと推察している。例えば、カーボンナノチューブの場合、その長さは、通常、１００〜１０００ｎｍの範囲にある。そして、本発明に係る水可溶化剤を水溶液の形態で用いた場合、カーボンナノチューブは、数分の一程度（例えば四分の一程度）の長さに折り畳まれ、その結果、溶液中では数十ｎｍ〜数百ｎｍの長さになる。恐らく、上記のサイズが、この折り畳まれたカーボンナノチューブを小胞体内に収納するのに丁度良く、結果、カーボンナノチューブを効率的に可溶化できるためと理解される。また、他のナノカーボンについても同様の作用機序でミセル内に格納されるものと推定される。
尚、従来にも界面活性剤を添加する技術はある（特開２００２−２５５５２８）が、それにより形成されるミセルは、０．１ｎｍ程度と非常に小さいものであり、そのミセル表面にカーボンナノチューブが付着するという原理である。本発明は、ミセル表面でなく、ミセル（小胞体）の内部にナノカーボン（例えばカーボンナノチューブ）を格納するという新規な着想に基づくものである。
なお、本明細書にいう「球状ミセル」（「小胞体」）とは、界面活性剤により形成されたミセルであって、球状のような収納空間を持つものをいう。例えば、リン脂質系界面活性剤の場合には、該小胞体はリポソームといわれる。また、この球状ミセル（小胞体）の直径は、光散乱法に従って測定された値（２０℃のｐＨ未調整の水溶液）を指す。
界面活性剤の種類は、上記の特性を有するものである限り特に限定されず、例えば、以下で述べるようなリン脂質系界面活性剤及び非リン脂質系活性剤のいずれも用い得る。
ここで、「リン脂質系界面活性剤」とは、リン酸基を官能基とする陰イオン性界面活性剤・両性イオン界面活性剤であり、リン脂質（グリセロリン脂質、スフィンゴリン脂質の両方を含む）及び改質リン脂質（例えば、水素添加リン脂質、リゾリン脂質、酵素変換リン脂質、リゾホスファチジルグリセロール、他の物質との複合体）のいずれでもよい。このようなリン脂質は、生物を構成する細胞の種々の膜系、例えば原形質膜、核膜、小胞体膜、ミトコンドリア膜、ゴルジ体膜、リソソーム膜、葉緑体膜、細菌細胞膜に存在し、好適には、リポソームの調製に用いられるリン脂質が好適である。具体的には、例えば、ホスファチジルコリン｛例えば、ジステアロイルホスファチジルコリン（ＤＳＰＣ）、ジミリストイルホスファチジルコリン（ＤＭＰＣ）、ジパルミトリルホスファチジルコリン（ＤＰＰＣ）｝、ホスファチジルエタノールアミン、ホスファチジルイノシトール、ホスファチジルセリン、ホスファチジルグリセロール、ジホスファチジルグリセロール、リゾホスファチジルコリン、スフィンゴミエリンを挙げることができる。
また、「非リン脂質系界面活性剤」とは、リン酸基を官能基として含まない非イオン型界面活性剤・両性イオン型界面活性剤であり、３−［（３−コラミドプロピル）ジメチルアミノ］−２−ヒドロキシ−１−プロパンスルホン酸（ＣＨＡＰＳＯ）、３−［（３−コラミドプロピル）ジメチルアミノ］−プロパンスルホン酸（ＣＨＡＰ）及びＮ，Ｎ−ビス（３−Ｄ−グルコナミドプロピル）−コラミドを挙げることができる。
次に、擬似ミセルタイプの水可溶化剤につき説明する。このタイプで使用される水溶性高分子は、重量平均分子量が１万〜５千万（好適には１万〜５百万）であるものである。ここで、重量平均分子量は、プルランを標準としたゲル濾過高速液体クロマトグラフィーにより測定した値に基づくものである。
上記の水溶性高分子は、上記の分子量を有するものである限り特に限定されず、例えば、各種の植物性界面活性剤、水溶性多糖類、例えば、アルギン酸類、例えば、アルギン酸、プロピレングリコールアルギネート、アラビアンゴム、キサンタンガム、ヒアルロン酸、コンドロイチン硫酸、水溶性セルロース類、例えば、酢酸セルロース、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、キトサン、キチン；水溶性タンパク質、例えば、ゼラチン、コラーゲン；ポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレンブロックポリマー；ＤＮＡから選ばれる化合物を挙げることができる。
次に、本発明に係る水可溶化剤（ミセルタイプ及び擬似タイプ）に関する他の要件につき説明する。まず、本発明に係る水可溶化剤は、使用の際には水溶液の形態にある。但し、水溶液の形態のみならず、その濃縮液や個々のパーツ毎に分けたキット、また、乾燥状態で使用時に水溶液にするタイプ等も含め、使用時に水溶液の形態になるものはすべて「水可溶化剤」の概念に包含される。
尚、水溶液の形態時には、ミセルタイプの場合、界面活性剤の含有量は、小胞体を形成する臨界ミセル濃度以上である必要がある。通常、粗生成物１ｇ用の水溶液１リットル当たり、０．２〜１０ｍｍｏｌである。また、擬似ミセルタイプの場合、水溶性高分子の含有量は特に限定されないが、通常、粗生成物１ｇ用の水溶液１リットル当たり、５〜５０ｇである。
尚、本発明に係る水可溶化剤は、ナノカーボン透過性物質及び酸化剤を更に含有し、かつ、アルカリ性水溶液の形態にあることが好適である。以下、この好適な態様について説明する。
まず、「ナノカーボン透過性物質」とは、ナノカーボンのＣ−Ｃ格子サイズより小さい直径を有する物質を意味する。例えば、このような直径（イオン径）を有するナノカーボン透過性カチオン、具体的には、リチウムイオンを挙げることができる。但し、水素イオンは、格子サイズより小さいが、オキソニウムイオンの形で水に奪われてしまうため、ナノカーボン透過性カチオンとしては不適切である。尚、ナノカーボン透過性物質の役割は現時点では解明されていないが、例えば、ナノカーボン透過性カチオンの場合には、ナノカーボン内に入り込むことにより、ナノカーボン内部の電荷状態を変えると共に、ナノカーボン内部の表面及び内部の不純物を押し出す役割を担うと推察される。
このナノカーボン透過性物質の含有量は、ナノカーボン粗生成物１ｇ用水溶液の場合、水溶液１リットル当たり、好適には０．１〜１ｍｏｌである。
次に、酸化剤について説明する。使用可能な酸化剤は、特に限定されないが、過硫酸塩（液中では過硫酸イオン）が好適である。その理由は、過硫酸塩が、アルカリ性で活性が高いことに加え、酸化した後自身は硫酸になるので、後処理が容易であるからである。
次に、ｐＨについて説明する。ｐＨは、６〜１４の範囲であることが好適である（好適にはアルカリ性）。液がこの範囲であることが好適である理由は定かでないが、ナノカーボンの表面の電子状態を変えることに加え、カーボンナノチューブの場合には、カーボンの表面を柔らかくし、カーボンナノチューブを折り畳む役割を担っていると推察される。尚、ミセルタイプの場合は、１０〜１４の範囲、擬似ミセルタイプの場合は、６〜１２の範囲が好適である。
次に、本発明に係る水可溶化剤をナノカーボン精製のために用いる方法（即ち、本発明に係る精製方法）につき説明する。尚、本発明に係る、高純度ナノカーボンの製造方法については、その一工程である可溶化工程が、以下で説明する精製方法であり、また、それ以外の粗ナノカーボンの製造工程等は、本願出願時に周知である（以下でも例示）ので、その説明を省略する。
本精製方法で精製可能なナノカーボンを含む粗生成物は特に限定されず、例えば、電気放電法（Ｃ．Ｊｏｕｒｎｅｔ  ｅｔ  ａｌ．，Ｎａｔｕｒｅ  ３８８，７５６（１９９７）及びＤ．Ｓ．Ｂｅｔｈｕｎｅ  ｅｔ  ａｌ．，Ｎａｔｕｒｅ  ３６３，６０５（１９９３））、レーザー蒸着法（Ｒ．Ｅ．Ｓｍａｌｌｙ  ｅｔ  ａｌ．，Ｓｃｉｅｎｃｅ  ２７３，４８３（１９９６））、気相合成法（Ｒ．Ａｎｄｒｅｗｓ  ｅｔ  ａｌ．，Ｃｈｅｍ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，３０３，４６８，１９９９）、熱化学気相蒸着法（Ｗ．Ｚ．Ｌｉ  ｅｔ  ａｌ．，Ｓｃｉｅｎｃｅ，２７４，１７０１（１９９６）、Ｓｈｉｎｏｈａｒａ  ｅｔ  ａｌ．，Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．３７，１２５７（１９９８））、プラズマ化学気相蒸着法（Ｚ．Ｆ．Ｒｅｎ  ｅｔ  ａｌ．，Ｓｃｉｅｎｃｅ．２８２，１１０５（１９９８））等、いずれの合成方法により得られた粗生成物に対しても有効である。
尚、合成に際し金属触媒が用いられた粗生成物に関しては、本発明に係る水可溶化剤（精製用水溶液）に加える前に、酸で処理して金属触媒を除去することが好適である。酸処理に関しては、例えば、特開２００１−２６４１０記載のように、酸水溶液としては硝酸溶液または塩酸溶液を用い、例えば、硝酸溶液は５０倍の水に希釈された溶液を、塩酸溶液も５０倍の水に希釈された溶液を使用する手法を挙げることができる。そして、このように酸処理した後、洗浄し、フィルタリングし、以後の溶解処理に付する。
次に、ナノカーボン（例えばカーボンナノチューブ）を含有する粗生成物を、本発明に係る可溶化剤（精製用水溶液）に投入する。ここで、投入量に関しては特に限定されないが、通常、精製用水溶液１リットルに対し、例えばミセルタイプの場合は粗生成物１〜５ｇ、擬似ミセルタイプの場合は粗生成物１〜１０ｇである。
投入後、ミセルタイプの場合は、ナノカーボン（例えばカーボンナノチューブ）を完全に溶解させるため、好適には、最初に超音波で５分程度ほぐす。その後、室温だと６時間程度、６０℃に加温すると数分程度で完全に溶解する。
また、擬似ミセルタイプの場合は、ホモジナイザーで、擬似ミセル形成物質（例えば、アルギン酸ナトリウム）、透過剤（例えば、水酸化リチウム）、酸化剤（例えば、過硫酸ナトリウム）、ナノカーボン及び脱イオン水を含む混合物を十分に拡散分散させた後、４０℃で、一日程度、静置する。尚、透過剤や酸化剤を用いない場合には、４０℃で１週間程度、静置する。
完全に溶解した後、慣用手法によりナノカーボン（例えばカーボンナノチューブ）を溶液から取り出す。例えば、ミセルタイプの場合は、ナノカーボン（例えばカーボンナノチューブ）溶液をクロマトグラフィーに付し、大きさ毎に分取した後、ナノカーボン（例えばカーボンナノチューブ）分画に水を入れ、臨界ミセル濃度未満とすることで、ナノカーボン（例えばカーボンナノチューブ）を取り出すことができる。
また、擬似ミセルタイプの場合には、例えば、アルギン酸ナトリウムを擬似ミセル形成物質として用いた場合には、９０％のギ酸を用い、アルギン酸を選択的に加水分解し、濾過で、精製したナノカーボンを取り出すことができる。
このように、本発明によれば、ナノカーボンの合成方法に応じて発生する各種不純物、例えば、黒鉛などの不要な炭素不純物や遷移金属を、安価でかつ効率的に除去することが可能となり、結果として高純度のナノカーボンを得ることができる。
【実施例】  以下、本発明を実施例により具体的に説明する。尚、本発明はこの実施例に限定されるものではない。
＜カーボンナノチューブ精製用水溶液の調製＞
以下の表１の配合に従い、カーボンナノチューブ精製用水溶液を調整した。そして、水溶液中の小胞体の直径を、大塚電子のＥＬＳ−８０００で計測した。
2004060798.tif 000002
【実施例１】＜脱触媒処理＞
ＣＶＤ粗単層カーボンナノチューブ（純度約３０％）１ｇを、先ず、塩酸／硝酸（０．１Ｍ／０．１Ｍ）の混合酸溶液１０００ｍｌで３０分間、脱触媒処理をした（６０℃）後、５ＮのＮａＯＨ水溶液で中和し、恒温槽（８５℃）で３時間乾燥した。
＜精製処理＞
前記脱触媒処理で得たカーボンナノチューブを、１リットルのカーボンナノチューブ精製用水溶液に添加し、超音波で約１０分間ほぐした。そして、このカーボンナノチューブ／カーボンナノチューブ精製用水溶液の混合体を、湯浴中で、室温から６０℃に上昇させ約１０分間放置すると、カーボンナノチューブは完全に水溶液に溶解した。
＜回収処理＞
前記の精製処理で得られたカーボンナノチューブ溶液に大量の水を入れ、臨界ミセル濃度未満とすることで、カーボンナノチューブが析出した。このカーボンナノチューブの回収率を測定したところ、９９．５％であった。
【実施例２〜６】
実施例１と同様の方法でカーボンナノチューブの回収率を測定した。その結果を表２に示す。
2004060798.tif 000003
【実施例７】  市販のアルギン酸ナトリウム（和光純薬、重量平均分子量：５０万）とナノカーボン（重量比４：１）を脱イオン水中に添加した（脱イオン水に対するアルギン酸ナトリウムの重量比で１％、５％、２％）。十分に撹拌した後、４０℃で約１週間、静置した。その後、アルギン酸ナトリウム：ナノカーボン：脱イオン水の重量比を約４：１：１００００まで希釈すると、透明な水溶液が得られた。そして、赤外スペクトル、ゼータ電位測定及び透視型電子顕微鏡を使って、アルギン酸ナトリウム／ナノカーボンの複合体の存在を確認した。その後、この水溶液に９０％のギ酸を添加し、アルギン酸を選択的に加水分解し、濾過することにより、精製したナノカーボンを得た。その結果を表３に示す。
2004060798.tif 000004
【実施例８】  脱触媒処理したＣＶＤ粗単層カーボンナノチューブ（純度  約３０％）２ｇを、水酸化リチウム０．２Ｍ、過硫酸アンモニウム０．１Ｍ及び上記アルギン酸ナトリウム（２０ｍｇ／ｍｌ）を含有する水溶液（ｐＨ＝１２．８）１００ｍｌに添加し、ホモジナイザーで十分に混合した後、４０℃下で一日程度静置した。その後、遠心分離機（３０００Ｇ）で不溶性不純物を取り除いた後、均一に分散している墨状の混合水溶液を、ギ酸（９０％）で１００℃で処理した。精製した単層カーボンナノチューブを高圧ろ過分離し、脱イオン水で十分に洗浄した後、１２０℃で乾燥し、０．４２ｇの高純度単層カーボンナノチューブを得た。
【国際調査報告】
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2004060798.tif 000006
2004060798.tif 000007
2004060798.tif 000008