(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用い、目的とするガスを貯蔵する新規な方法を提供する。【解決手段】所定の炭素を主成分とする煤を準備し、前記煤中に水を吸蔵させることによって、前記煤を活性化する。次いで、前記水を吸蔵した前記煤を、所定のガス雰囲気中に配置し、前記ガス雰囲気中のガス成分と反応させて所定のガス凝縮体を生成し、前記ガス凝縮体を含む前記煤を所定温度以下にまで冷却するとともに、前記ガス雰囲気中から離隔し、前記ガス凝縮体を保持する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の炭素を主成分とする煤を準備する工程と、
前記煤中に水を吸蔵させることによって、前記煤を活性化する工程と、
前記水を吸蔵した前記煤を、所定のガス雰囲気中に配置し、前記ガス雰囲気中のガス成分と反応させて所定のガス凝縮体を生成する工程と、
前記ガス凝縮体を含む前記煤を所定温度以下にまで冷却するとともに、前記ガス雰囲気中から離隔し、前記ガス凝縮体を保持する工程と、
を具えることを特徴とする、ガス凝縮体の生成保持方法。
【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することを特徴とする、請求項１に記載のガス凝縮体の生成保持方法。
【請求項３】
前記煤は膜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に記載のガス凝縮体の生成保持方法。
【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凝縮体の生成保持方法。
【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凝縮体の生成保持方法。
【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２％以上であることを特徴とする、請求項５に記載のガス凝縮体の生成保持方法。
【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凝縮体の生成保持方法。
【請求項８】
前記ガス雰囲気中における前記ガス成分の圧力を０．０１ＭＰａ以上に保持することを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一に記載のガス凝縮体の生成保持方法。
【請求項９】
前記ガス凝縮体を保持する際に、前記煤を１５０Ｋ以下に冷却することを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一に記載のガス凝縮体の生成保持方法。
【請求項１０】
前記ガス凝縮体を、１ＭＰａ以下の低圧力中において保持することを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一に記載のガス凝縮体の生成保持方法。
【請求項１１】
前記水は前記煤中の空隙を埋設するようにしてネットワーク構造を形成することを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一に記載のガス凝縮体の生成保持方法。
【請求項１２】
前記水を吸蔵した前記煤を、追加のガス雰囲気中に配置し、前記ガス雰囲気中のガス成分と反応させて、前記ガス凝縮体よりも融点の高い追加のガス凝縮体を生成する工程を具え、
前記ガス凝縮体を前記追加のガス凝縮体を利用して保持するようにしたことを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか一に記載のガス凝縮体の生成保持方法。
【請求項１３】
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、ガス凝縮体の生成保持用煤。
【請求項１４】
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することを特徴とする、請求項１３に記載のガス凝縮体の生成保持用煤。
【請求項１５】
前記煤は膜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１３又は１４に記載のガス凝縮体の生成保持用煤。
【請求項１６】
前記煤は不定形炭素を含むことを特徴とする、請求項１３〜１５のいずれか一に記載のガス凝縮体の生成保持用煤。
【請求項１７】
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１３〜１６のいずれか一に記載のガス凝縮体の生成保持用煤。
【請求項１８】
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２％以上であることを特徴とする、請求項１７に記載のガス凝縮体の生成保持用煤。
【請求項１９】
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１３〜１５のいずれか一に記載のガス凝縮体の生成保持用煤。
【請求項２０】
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、ガス凝縮体の生成保持用煤の製造方法。
【請求項２１】
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することを特徴とする、請求項２０に記載のガス凝縮体の生成保持用煤の製造方法。
【請求項２２】
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２０又は２１に記載のガス凝縮体の生成保持用煤の製造方法。
【請求項２３】
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２２に記載のガス凝縮体の生成保持用煤の製造方法。
【請求項２４】
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２０〜２３のいずれか一に記載のガス凝縮体の生成保持用煤の製造方法。
【請求項２５】
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２０〜２３のいずれか一に記載のガス凝縮体の生成保持用煤の製造方法。
【請求項２６】
前記煤は膜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２０〜２５のいずれか一に記載のガス凝縮体の生成保持用煤の製造方法。
【請求項２７】
前記煤は不定形炭素を含むことを特徴とする、請求項２０〜２６のいずれか一に記載のガス凝縮体の生成保持用煤の製造方法。
【請求項２８】
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２０〜２７のいずれか一に記載のガス凝縮体の生成保持用煤の製造方法。
【請求項２９】
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２％以上であることを特徴とする、請求項２８に記載のガス凝縮体の生成保持用煤の製造方法。
【請求項３０】
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２０〜２６のいずれか一に記載のガス凝縮体の生成保持用煤の製造方法。
【請求項３１】
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３０に記載のガス凝縮体の生成保持用煤の製造方法。
【請求項３２】
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３０又は３１に記載のガス凝縮体の生成保持用煤の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス凝縮体の生成保持方法、ガス凝縮体の生成保持用煤、及びガス凝縮体の生成保持用煤の製造方法に関する。
【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。
【０００３】
一方、次期エネルギーとして注目されるメタンや水素などガス状エネルギー資源を安全で容易に貯蔵及び輸送する技術の開発や、排出が避けられない二酸化炭素、メタン及びフロンなどの温暖化ガスやオゾン層破壊ガスなどを閉じ込める方法や無害化する方法を開発することは、現在直面する重要な技術課題である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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用い、目的とするガスを貯蔵する新規な方法を提供することを目的とする。
また、本発明は、上記方法に使用する前記新規な煤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】
【０００５】
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を準備する工程と、
前記煤中に水を吸蔵させることによって、前記煤を活性化する工程と、
前記水を吸蔵した前記煤を、所定のガス雰囲気中に配置し、前記ガス雰囲気中のガス成分と反応させて所定のガス凝縮体を生成する工程と、
前記ガス凝縮体を含む前記煤を所定温度以下にまで冷却するとともに、前記ガス雰囲気中から離隔し、前記ガス凝縮体を保持する工程と、
を具えることを特徴とする、ガス凝縮体の生成保持方法に関する。
【０００６】
また、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、ガス凝縮体の生成保持用煤に関する。
【０００７】
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凝縮体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、所定のガス凝縮体を形成することを見出した。
【０００８】
一方、前記炭素煤の前記空隙内に吸蔵された前記水は、環境温度を適宜に設定することにより、炭素煤の内部に原子レベルで吸蔵され、保持されてなる水の新規構造体（ナノチューブウオータ、アイスナノチューブ）を構成するようになる。この新規構造体は、前記炭素煤内でネットワークを形成し、前記炭素煤の前記空隙内にキャップを形成するようになる。したがって、前記炭素煤内に上述した水の新規構造体が形成されている限り、外部からの進入ガスが前記炭素煤内に新たに吸蔵されることがないばかりか、前記ガス凝縮体が前記炭素煤から放出されることがなくなる。
【０００９】
本発明者らの鋭意検討の結果、前記水の新規構造体は、一旦形成された後に所定の温度以下に保持しておくことにより安定に存在することが判明し、上述した炭素煤内への外部からのガスの進入及び前記炭素煤からの前記ガス凝縮体の放出を効果的に抑制できることを見出した。したがって、前記炭素煤内へ水を吸蔵して活性化させ、例えば前記水に起因した新規構造体のネットワークを形成することによって、前記炭素煤内へ目的とするガスをガス凝縮体の形態で保持することができる。
【００１０】
この結果、前記炭素煤が前記温度以下に保持されている限り、前記炭素煤を前記ガス雰囲気から離隔して、輸送する場合においても前記ガス凝縮体を安定に保持することができる。したがって、前記炭素煤に対して、メタンや水素などガス状エネルギー資源を安全かつ容易に貯蔵し、輸送することができるようになるとともに、排出が避けられない二酸化炭素、メタン及びフロンなどの温暖化ガスやオゾン層破壊ガスなどをも貯蔵することができるようになる。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明したように、本発明によれば、所定の炭素を主成分とする煤を用い、この煤中に水を吸蔵させて活性化した新規な煤を用いることにより、メタンや水素などガス状エネルギー資源、及び二酸化炭素、メタン及びフロンなどの温暖化ガスやオゾン層破壊ガスを貯蔵することができる新規な方法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】
【００１２】
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。
【００１３】
（煤の準備）
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、レーザ蒸着法、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着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。
【００１４】
アーク放電法による場合、触煤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し、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。
【００１５】
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。
【００１６】
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、前記容器内の雰囲気圧力は、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。
【００１７】
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。
【００１８】
レーザ蒸着法による場合、触煤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。
【００１９】
前記グラファイト棒は前記容器内で、１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。
【００２０】
また、前記雰囲気ガスとしては、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。
【００２１】
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２％以上の割合で含む不定形炭素から構成される。
【００２２】
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０．５−２ｎｍ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凝縮体を簡易に形成することができるようになり、ガス貯蔵煤体やガスセンサーとして機能するようになる。
【００２３】
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、前記不定形炭素を除去し、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。
【００２４】
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。
【００２５】
（煤中への水の吸蔵）
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
（ガス凝縮体の生成及び保持）
上述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凝縮体を形成するようになる。
前記ガス凝縮体を形成するに際して、前記ガス雰囲気中の前記ガス成分の圧力は特に限定されるものではないが、例えば０．０１ＭＰａ、すなわち約０．１気圧以上とすることが好ましい。これによって、前記炭素煤中に前記ガスを効率的に吸蔵することができるようになる。
【００２９】
この際、上述したように、前記水は、前記炭素煤の内部に原子レベルで吸蔵され、保持されてなる水の新規構造体（ナノチューブウオータ、アイスナノチューブ）を構成するようになる。この新規構造体は、前記炭素煤内でネットワークを形成し、ある温度以下において、前記炭素煤の前記空隙内にキャップを形成するようになる。このようなキャップは、カーボンナノチューブの開口端部分に固定され、カーボンナノチューブの外部に抜け出ることはない。したがって、前記炭素煤内に上述した水の新規構造体が形成されている限り、外部からの進入ガスが前記炭素煤内に新たに吸蔵されることがないばかりか、前記ガス凝縮体が前記炭素煤から放出されることがなくなる。
【００３０】
このような観点から、前記ガス凝縮体を含む前記炭素煤を前記新規構造体が維持されるような温度以下に配置する。これによって、前記炭素煤を前記ガス雰囲気中から離脱させた場合においても、前記ガス凝縮体は前記炭素煤に保持されたままの状態となる。したがって、前記温度が保持されている限り、前記炭素煤を前記ガス雰囲気から離隔させて、輸送させたような場合においても、前記ガス凝縮体を前記炭素煤中に吸蔵（貯蔵）させておくことができるようになる。
【００３１】
前記ガスとしては、特に限定されるものではなく、上述したメタンや水素などのエネルギー資源となるガスや、二酸化炭素、メタン及びフロンなどの温暖化ガスやオゾン層破壊ガスなどの非環境性ガスなどを例示することができる。
【００３２】
前者のガスに対し、本発明は特に輸送手段としての効果を有し、後者のガスに対し、本発明は特に貯蔵手段としての効果を有する。
【００３３】
なお、前記炭素煤を配置すべき温度の上限は、上述したように水の新規構造体（アイスナノチューブ）がガス凝縮体の形成後も維持されるような温度に設定する必要がある。したがって、ガス凝縮体を構成するガスの種類に依存して前記温度も変化するようになるが、前記温度を１５０Ｋに設定すれば、上述したガスのほぼ総てに対して、前記水の新規構造体（アイスナノチューブ）が維持され、ガス凝縮体をガス雰囲気から離隔させた場合においても安定的に存在させるようにすることができる。
【００３４】
具体的には、前記ガス凝縮体が形成された前記炭素煤を例えば０．１ＭＰａ以下の真空度に配置した場合においても、前記ガス凝縮体を安定的に存在させるようにすることができる。
【００３５】
図１は、炭素煤として単層カーボンナノチューブを用い、その内部の空隙中にアイスナノチューブが形成されるとともに、その内部にガスを取り込んでガス凝縮体が形成された状態を順次に示すモデル図である。なお、実際には、前記単層カーボンナノチューブ内のほぼ全空隙中にアイスナノチューブが形成され、次いでガス凝縮体が形成されると考えられるが、図１においては、上記形成過程を明確にすべく、単層カーボンナノチューブの一部にアイスナノチューブ及びガス凝縮体が形成された状態を示している。
【００３６】
図２は、上述した一連のアイスナノチューブの形成、並びにガス凝縮体の生成及び維持の過程を概略的に示す工程図である。最初に、図２（ａ）に示すように、単層カーボンナノチューブ１１を飽和水蒸気下などの水含有雰囲気中に配置し、単層カーボンナノチューブ１１内に水１２を充満させるとともに、その空隙内に十分に浸透させる。次いで、図２（ｂ）に示すように、水を内部に含んだ単層カーボンナノチューブ１１を例えば２２０Ｋ以下にまで冷却し、単層カーボンナノチューブ１１の前記空隙内にアイスナノチューブ１３を形成する。
【００３７】
次いで、図２（ｃ）に示すように、アイスナノチューブ１３が形成された単層カーボンナノチューブ１１を所定のガス雰囲気Ｇ中に配置し、アイスナノチューブ１３に接触させる。その後、単層カーボンナノチューブ１１の温度を適宜に制御することによって、図２（ｄ）に示すように、ガス成分１４がアイスナノチューブ１３中の活性化された水成分と反応し、ガス凝縮体１５を形成する。次いで、ガス凝縮体１５を含む単層カーボンナノチューブ１１の全体を所定温度、例えば１５０Ｋ以下に冷却することにより、図２（ｅ）に示すように、単層カーボンナノチューブ１１をガス雰囲気Ｇから離隔させた場合においても、ガス凝縮体１５を安定に維持することができるようになる。
【００３８】
なお、本発明の本質は、カーボンナノチューブの開口端に新規水構造体のキャップを形成し、固定することであるから、本発明の変形例としては、上述のように水構造体を利用することに加えて、代わりに種々の分子、例えば種々の有機分子、やこれらの複合体によりキャップを形成してガスを閉じ込めることが可能である。このようなキャップ形成分子としては、開口端への吸着能力の高い、すなわち、生成圧が低く、あるいは生成温度が高い分子を利用することが有効である。
【実施例】
【００３９】
本実施例では、図２に示すような工程に従って、内部の空隙にアイスナノチューブが形成された単層カーボンナノチューブを１気圧のメタンガス中に配置し、前記単層カーボンナノチューブ中にメタンガスに起因したガス凝縮体を形成した。その後、このようなガス凝縮体が形成された前記単層カーボンナノチューブを種々の温度雰囲気に配置し、その際の前記ガス凝縮体の状態を調べた。
【００４０】
図３は、前記単層カーボンナノチューブにおける抵抗値の時間依存性を示すグラフである。図中破線は、前記単層カーボンナノチューブが１気圧のメタンガス中で１５０Ｋに保持されている場合の抵抗値を示し、図中実線は、前記単層カーボンナノチューブが０．００１ＭＰａの真空中で１５０Ｋに保持された場合の抵抗値を示している。いずれの場合においても、時間の経過とともに抵抗値が全く変化しておらず、前記ガス凝縮体が安定して存在していることが分かる。
【００４１】
また、図３では、真空中に配置された前記単層カーボンナノチューブに対して、１気圧のメタンガスを導入した場合をも併せて示しているが、この場合においても、前記単層カーボンナノチューブの抵抗値は僅かに上昇するのみでほとんど変化しないことが分かる。すなわち、前記単層カーボンナノチューブにおいて、前記アイスナノチューブはそのネットワーク構造を通じて空隙に対するキャップとして作用し、その結果、外部から進入してきたガスをほとんど吸蔵しないことが分かる。
【００４２】
図４は、前記メタンガスに起因したガス凝縮体のＸ線回折における時間依存性を示すグラフである。なお、測定は０．００１ＭＰａの真空下で実施している。図４から明らかなように、前記単層カーボンナノチューブを１５０Ｋで保持した場合においては、時間の経過とともに、Ｘ線回折のピーク強度は減少することなくほぼ一定値を示し、前記ガス凝縮体が安定して存在していることが分かる。
【００４３】
一方、前記単層カーボンナノチューブを２００Ｋ及び２２０Ｋで保持した場合においては、時間の経過とともにＸ線回折のピーク強度が減少することが判明した。したがって、この場合においては、前記ガス凝縮体からメタンガスの抜けなどが生じ、前記ガス凝縮体の存在が不安定であることが分かる。
【００４４】
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】
【００４５】
【図１】炭素煤として単層カーボンナノチューブを用い、その内部の空隙中にアイスナノチューブが形成されるとともに、その内部にガスを取り込んでガス凝縮体が形成された状態を順次に示すモデル図である。ただし、ガス凝縮体の例として、ここではナノチューブハイドレートの構造を示した。
【図２】単層カーボンナノチューブ内へのアイスナノチューブの形成、並びにガス凝縮体の生成及び維持の過程を概略的に示す工程図である。
【図３】ガス凝縮体が形成された単層カーボンナノチューブにおける抵抗値の時間依存性を示すグラフである。
【図４】単層カーボンナノチューブ内におけるメタンガスに起因したガス凝縮体のＸ線回折における時間依存性を示すグラフである。
【符号の説明】
【００４６】
１１  単層カーボンナノチューブ
１２  水
１３  アイスナノチューブ
１４  ガス成分
１５  ガス凝縮体
Ｇ  ガス雰囲気
【図１】
2007237070.tif 000003
【図２】
2007237070.tif 000004
【図３】
2007237070.tif 000005
【図４】
2007237070.tif 000006