(57)【要約】【課題】ナノ物質の純度を損なうことなく、効率よく小さいサイズのナノ物質のみを取り除く方法及び装置を提供する。【解決手段】化学的に不活性なガスの多価イオン照射により、ナノ物質のサイズを選択して破壊する選択破壊工程と、破壊によって生じたナノ物質の破片及び破壊後のもとのナノ物質を酸化する酸化工程と、前記破片及び破壊後のもとのナノ物質の酸化によって生じたガス分子を真空排気する排気工程とを有するナノ物質選択除去方法により、上記課題を解決する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ナノ物質に対して、化学的に不活性なガスの多価イオン照射を行い、その後に酸化する工程を有することを特徴とするナノ物質選択除去方法。
【請求項２】
前記化学的に不活性なガスが、希ガスであることを特徴とする請求項１に記載のナノ物質選択除去方法。
【請求項３】
前記希ガスが、アルゴンガスであることを特徴とする請求項２に記載のナノ物質選択除去方法。
【請求項４】
化学的に不活性なガスの多価イオン照射により、ナノ物質のサイズを選択して破壊する選択破壊工程と、破壊によって生じたナノ物質の破片及び破壊後のもとのナノ物質を酸化する酸化工程と、前記破片及び破壊後のもとのナノ物質の酸化によって生じたガス分子を真空排気する排気工程とを有することを特徴とするナノ物質選択除去方法。
【請求項５】
前記選択破壊工程において、破壊されるナノ物質のサイズは、前記多価イオンの価数と照射エネルギーを選択して多価イオン照射を行うことにより選択されることを特徴とする請求項４に記載のナノ物質選択除去方法。
【請求項６】
ナノ物質を含む試料の装着部を内部に有するチャンバーと、前記チャンバーに設けられ、前記試料に対して化学的に不活性なガスの多価イオンを照射する多価イオン照射装置と、前記チャンバーに設けられ、前記多価イオンを照射した後に酸素をチャンバー内に供給する酸素ガス導入装置と、前記酸素ガスをチャンバー内に供給した後に生じたガスを排気する排気装置とを有することを特徴とするナノ物質選択除去装置。
【請求項７】
前記多価イオン照射装置が、多価イオンの価数制御手段と、照射エネルギーの制御手段の何れか一方を少なくとも有することを特徴とする請求項６に記載のナノ物質選択除去装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ナノ物質選択除去方法及びナノ物質選択除去装置に関し、詳しくは、カーボンナノチューブや金属クラスター等のナノメートルサイズの材料を利用するナノテク分野におけるナノ物質の選択的除去方法、及びナノ物質選択除去装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ナノメートルオーダーのサイズを持った微粒子を積極的に利用した技術開発が、エレクトロニクス、機械工学、生体工学、医療等の幅広い分野で進んでいる。一方、そのような材料の生体に及ぼす影響の研究が始まっており、今後ナノ材料が主要産業に欠かせなくなることから、最優先的に取り組まなくてはならない課題になりつつある。
【０００３】
例えば、２００５年に行われた、カーボンナノチューブの国際会議において、生体に対して毒性を持つ限界のサイズ（そのサイズ以下のものが毒性を持つ限界のサイズ）が、物質に含まれる元素の種類に依存して決まっており、カーボンナノチューブの場合、その全体の長さが数マイクロメートル以下のもののみが、生体組織と反応を起こす可能性が報告されている（Invited talk in NT05, corresponding abstract book on page 12 ‘Influence of Length on Cytotoxicity of Multi-Walled Carbon Nanotubes against Human Acute Monocytic Leukemia Cell Line THP-1 in Vitro and Subcutaneous Tissue of Rats in Vivo’，2005）。
【０００４】
そのため、生体組織と反応を起こす可能性のあるナノ物質を取り除かなければならない場合のあることが将来予想されるが、そうした検討結果は未だ知られていない。なお、下記特許文献１には、ナノ構造の備える炭素を損傷することなく、触媒の金属粒子を除去する精製方法が記載されており、また、下記特許文献２には、炭素の網目構造を外殻に有するナノサイズ物質を部分的に破壊するための方法として、ナノサイズ物質に電解液中で間欠的に電位を与え、その活性部位を選択的に破壊するナノサイズ物質の処理方法が記載されているが、これらの文献は、生体組織と反応を起こす可能性のあるナノ物質を取り除くためのものではない。
【非特許文献１】Invited talk in NT05, corresponding abstract book on page 12 ‘Influence of Length on Cytotoxicity of Multi-Walled Carbon Nanotubes against Human Acute Monocytic Leukemia Cell Line THP-1 in Vitro and Subcutaneous Tissue of Rats in Vivo’，(2005)．
【特許文献１】特開２００１−３３５３１０号公報
【特許文献２】特開２００４−４３２７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したように、サイズが数マイクロメートル程度以下のナノ物質を選択的に排除する方法は未だ知られていない。一方、酸化によりナノ物質を消失させる要素技術や、質量の違うナノ物質を分別する要素技術は検討されているが、こうした要素技術には次のような問題点がある。
【０００６】
酸化によりナノ物質を消失させる要素技術では、高温下でナノ物質を酸素に曝すと、サイズの小さいものは消失するが、同時に消失させる必要の無いサイズのナノ物質の一部が消失したり、又は部分的に消失してサイズが小さくなったりするおそれがある。なお、酸素に曝すとナノ物質が消失する理由は、反応性の高いナノ物質の端や欠陥で酸化反応が起き易いことによるものである。
【０００７】
また、質量の違うナノ物質を分別する要素技術では、ナノ物質に化学修飾させる必要があり、分別後のナノ物質の純度を保障できなくなるという難点がある。すなわち、ナノ物質を化学修飾すれば電気泳動法等で質量の軽いナノ物質を選択的に排除できるが、選択後に修飾した分子をナノ物質から取り除く工程を設けなければならないという問題があり、又は、そうした工程を設けない場合にはナノ物質の純度を保障できないという問題がある。
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、ナノ物質の純度を損なうことなく、効率よく小さいサイズのナノ物質のみを取り除く方法及び装置を提供することにある。また、そのための工程及び装置をできるだけシンプルにし、工程の途中で新たな有害物質を発生させないことも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するための本発明のナノ物質選択除去方法は、ナノ物質に対して、化学的に不活性なガスの多価イオン照射を行い、その後に酸化する工程を有することを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、ナノ物質に対して、化学的に不活性なガスの多価イオン照射を行い、その後に酸化する工程を有するので、低温下であってもナノ物質を酸化することができる。その結果、生体に対して毒性を持つおそれがあるとされる大きさのナノ物質のみを酸化により破壊し、生体に対して毒性が無いとされる大きさのナノ物質を残存させることができる。
【００１１】
本発明のナノ物質選択除去方法において、前記化学的に不活性なガスが希ガスであることが好ましく、その希ガスがアルゴンガスであることが好ましい。この発明によれば、希ガスイオン（例えばアルゴンイオン）を照射源とするので、廃棄物の無害化に有利である。
【００１２】
また、上記課題を解決するための本発明のナノ物質選択除去方法は、化学的に不活性なガスの多価イオン照射により、ナノ物質のサイズを選択して破壊する選択破壊工程と、破壊によって生じたナノ物質の破片及び破壊後のもとのナノ物質を酸化する酸化工程と、前記破片及び破壊後のもとのナノ物質の酸化によって生じたガス分子を真空排気する排気工程とを有することを特徴とする。
【００１３】
この発明によれば、化学的に不活性なガスの多価イオン照射により、ナノ物質のサイズを選択して破壊する選択破壊工程と、破壊によって生じたナノ物質の破片及び破壊後のもとのナノ物質を酸化する酸化工程と、前記破片及び破壊後のもとのナノ物質の酸化によって生じたガス分子を真空排気する排気工程とを有するので、目的とするサイズ以下のナノ物質を選択的に破壊し、続く工程で破壊したナノ物質を酸化してガス化し、その後そのガスを排気する。その結果、ナノ物質の純度を保ったままで、不用なサイズのナノ物質を選択除去することができる。また、排気ガスの中には酸化した後の無害な物質しか含まれないので、環境を汚染することがない。
【００１４】
本発明のナノ物質選択除去方法を構成する前記選択破壊工程において、破壊されるナノ物質のサイズは、前記多価イオンの価数と照射エネルギーを選択して多価イオン照射を行うことにより選択されることが好ましい。
【００１５】
この発明によれば、破壊されるナノ物質のサイズは、多価イオンの価数と照射エネルギーを選択して多価イオン照射を行うことにより選択されるので、選択的に破壊するサイズを任意に選択できると共に、その破壊効率を上げることができる。
【００１６】
上記課題を解決するための本発明のナノ物質選択除去装置は、ナノ物質を含む試料の装着部を内部に有するチャンバーと、前記チャンバーに設けられ、前記試料に対して化学的に不活性なガスの多価イオンを照射する多価イオン照射装置と、前記チャンバーに設けられ、前記多価イオンを照射した後に酸素をチャンバー内に供給する酸素ガス導入装置と、前記酸素ガスをチャンバー内に供給した後に生じたガスを排気する排気装置とを有することを特徴とする。
【００１７】
この発明によれば、ナノ物質を含む試料の装着部を内部に有するチャンバーが、多価イオン照射装置と酸素ガス導入装置と排気装置とを有するので、目的とするサイズ以下のナノ物質を多価イオン照射により選択的に破壊し、続いて、酸素を導入して破壊したナノ物質を酸化してガス化し、そのガスを排気装置から排気することができる。その結果、ナノ物質の純度を保ったままで、不用なサイズのナノ物質を選択除去することができる。また、排気ガスの中には酸化した後の無害な物質しか含まれないので、環境を汚染することがない。
【００１８】
本発明のナノ物質選択除去装置において、前記多価イオン照射装置が、多価イオンの価数制御手段と、照射エネルギーの制御手段の何れか一方を少なくとも有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、ナノ物質の純度を損なうことなく、効率よく小さいサイズのナノ物質のみを取り除く方法及び装置を提供することができる。また、工程及び装置がシンプルで、工程の途中で新たな有害物質を発生させないナノ物質選択除去方法及び装置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】
【００２０】
以下、本発明のナノ物質選択除去方法及びナノ物質選択除去装置について説明する。
【００２１】
本発明のナノ物質選択除去方法は、ナノ物質に対して、化学的に不活性なガスの多価イオン照射を行い、その後に酸化する工程を有するものであり、より詳しくは、化学的に不活性なガスの多価イオン照射により、ナノ物質のサイズを選択して破壊する選択破壊工程と、破壊によって生じたナノ物質の破片及び破壊後のもとのナノ物質を酸化する酸化工程と、前記破片及び破壊後のもとのナノ物質の酸化によって生じたガス分子を真空排気する排気工程とを有するものである。
【００２２】
ナノ物質としては、特に限定されないが、代表例としてはカーボンナノチューブを挙げることができる。なお、カーボンナノチューブは、アーク放電法やレーザ蒸発法等により製造されたものを例示できるが、こうしたものに限定されるものではない。
【００２３】
本発明の原理は、ナノ物質に対して化学的に不活性なガスを多価イオン化させて照射し、ナノ物質を強く帯電させ（高い価数にイオン化させる）、ナノ物質同士をクーロン反発させて別れ別れになった帯電状態のナノ物質を酸素で酸化して破壊する。
【００２４】
化学的に不活性なガスの多価イオン照射を行うのは、多価イオン照射によりナノ物質をイオン化させて、爆発させ、破壊するためである。すなわち、イオン化したナノ物質同士にはクーロン反発力が働くので、このことを利用することによりナノ物質を爆発させ、破壊することができる。
【００２５】
イオン化されたナノ物質は、そのサイズに依存して電荷分布の局在性に違いがあり、クーロン反発力が異なるので、例えば直径が小さいナノ物質を選択的に爆発させて破壊することができる。例えばイオン化の価数が同じであっても、大きなナノ物質は、電荷がナノ物質全体に広がるので電荷同士のクーロン反発力が弱められて破壊することがないのに対し、小さなナノ物質は、電荷が集中して大きなクーロン反発力が働くので爆発し、破壊する。このように、イオン価数と破壊に至るナノ物質の限界の大きさ（直径や長さ）との間には相関があるので、このことを利用すると、サイズが小さいナノ物質を選択的に破壊することができる。
【００２６】
具体的には、直径が１ナノメートル以下のナノ物質を＋２にイオン化させた場合と、直径が１０ナノメートルの物質を同じ価数でイオン化させた場合とでは、イオン内部で働くクーロン反発力に約１０倍の違いが生じる。従って、ナノ物質のイオン化の価数を上昇させた場合に、直径が１ナノメートルの物質はクーロン反発力の作用で爆発して消失しても、直径が１０ナノメートルの物質内では爆発に至らない。このように、イオン化の価数と破壊に至るナノ物質の限界の大きさ（直径や長さ）との間には相関関係があり、こうしたことを利用して、目的とする小さいナノ物質を選択的に爆発させ、破壊させることができる。
【００２７】
イオン化の価数とナノ物質の限界の大きさ（直径や長さ）との相関性を決定付けるパラメータとしては、ナノ物質の誘電率（バンドギャップ）が挙げられる。誘電率の小さい（バンドギャップの大きい）ナノ物質では、帯電した電荷によるクーロン力の遮蔽が小さいので、大きなクーロン反発力を生じやすい。ここで言う、誘電率の大きい材料は真空のそれの約１０倍かそれ以上に該当し、また、誘電率の小さい材料は真空のそれの４倍からそれ以下のものに該当する。
【００２８】
ナノ物質のイオンは、化学的に不活性なガスの多価イオン照射を行うことにより行うことができる。化学的に不活性なガスとしては、化学的な安定性に優れる希ガスが好ましく用いられる。希ガスとしては、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノン、ラドンが挙げられる。
【００２９】
多価イオンの価数は、１価から８価の範囲であることが好ましく、簡便性の理由により、通常、正の電荷にイオン化されることが好ましい。但し、多価イオンをマイナスにし、ナノ物質に蓄積する電荷を負にしてもよい。
【００３０】
ナノ物質に多価イオン照射を行う雰囲気としては、窒素中か、あるいは低真空度の真空が好ましい。これは、イオン照射によって一時的に発生する欠陥に雰囲気ガスが反応するのを防ぐためであり、不活性な窒素で満たすか、真空に引いてしまえば反応を防ぐことができる。
【００３１】
ナノ物質をイオン化させる手段として、電界印加による方法や化学ドーピングによる方法等を挙げることができるが、これらの方法では、電荷印加電極における絶縁破壊や化学ドーピングにおけるドーパンドの混合量に限界があり、高い価数のイオン化は容易ではない。一方、固体表面に高い価数でイオン化した希ガス（不活性ガス）を照射する技術があり、この技術は固体表面構造を大きく変化させるために用いられている（例えば、非特許文献：S. Della-Negra, J. Depauw, H. Joret, Y.Le Beyec, and Schweikert, Phys. Rev. Lett. 60, 948 (1988)を参照）。
【００３２】
本発明は、上記の技術をナノ物質に照射することに応用したものであるが、上記技術は固体表面の構造変化を主眼としているのに対し、本発明は、むしろ選択的な破壊に応用したものである。本発明のようにナノ物質に照射する場合には、上記技術のような固体表面に照射する場合と異なり、ナノ物質のサイズに応じた選択的な破壊を実現できる。これは先に説明したとおりである。
【００３３】
ナノ物質の酸化は、ナノ物質に対して化学的に不活性なガスの多価イオン照射を行った後に行う。酸化は、特開２００４−２１０６０８号公報に開示されている要素技術と同様、０〜５００℃の環境下で酸素ガスを導入することにより行うことが好ましい。
【００３４】
多価イオン照射をナノ物質に対して行った後の酸化においては、部分破壊されたナノ炭素及びその破片の不完全な結合（すなわち、炭素原子のダングリングボンド）が、導入された酸素ガスと反応し、炭素原子同士よりも強固な炭素原子と酸素原子の化学結合を生じる。このことにより、酸素原子と結合した炭素原子は、周りの炭素原子との結合を切って、一酸化炭素又は二酸化炭素となって蒸発する。残された部分には、新たにダングリングボンドが形成されるので、続けて導入される酸素ガスとの反応が引き続き生じる。こうした現象が自然に繰返されることにより、部分破壊されたナノ炭素及びその破片は消失する。
【００３５】
次に、本発明のナノ物質選択除去方法及びナノ物質選択除去装置について、図面を用いつつ説明する。図１は本発明で用いる装置の一例を示す模式図であり、図２は様々なサイズのナノ物質からなる試料の模式図であり、図３は多価イオンの照射により、小さなナノ物質に正電荷が蓄積してナノ物質が破壊される様子を説明する概念図であり、図４は多価イオンの照射により、大きなナノ物質に正電荷が蓄積してもナノ物質が破壊されない様子を説明する概念図である。
【００３６】
本発明において、選択除去の対象となるナノ物質は、図２に模式的に示すように、様々なサイズのナノ物質の集合体である。例えば、１００〜１００００Å（１Å＝１０ｎｍ）の長さ又は直径のナノ物質６もあれば、ナノスケールオーダーのサイズのナノ物質７もある。
【００３７】
本発明のナノ物質選択除去方法を構成する選択破壊工程は、化学的に不活性なガスの多価イオンをナノ物質群に照射し、大きさ（直径や長さ）が一定以下のものを選択的に破壊する工程である。この選択破壊工程では、化学的に不活性なガスの多価イオンをナノ物質に照射してイオン化し、イオン価数と破壊されるナノ物質の大きさ（直径や長さ）との間に相関があることを利用して、サイズが小さいナノ物質を選択的に破壊する。
【００３８】
破壊したいナノ物質の大きさ（直径や長さ）の閾値は、照射するイオンの価数で調節することができる。さらに、ナノ物質の破壊効率は、照射エネルギーで調節することができる。そうした閾値や破壊効率を調節する具体的なパラメータとしては、破壊の対象となるナノ物質の電子構造（誘電率、エネルギーギャップ）や化学結合の性質（金属結合、イオン結合、共有結合）を挙げることができる。破壊効率は、イオンからの電荷移動時間を十分に与えるか否かで決定される。照射エネルギーが高い場合には、上述したように、正電荷の移動時間が足りないので、たとえナノ物質が小さい場合であっても多くの正電荷を帯びることが無く、ナノ物質の爆発の確率が下がる。
【００３９】
例えば、ナノ物質がカーボンナノチューブである場合、アルゴン多価イオンＡｒ８＋を１００ｅＶ以下でナノ物質群に照射することが好ましく、１〜１００ｅＶで照射することがより好ましい。アルゴン多価イオンＡｒ８＋の照射エネルギーが１００ｅＶ以下の低速であれば、正電荷がナノ物質へ移動する時間が十分にあるので好ましく、また、多価イオンの価数と破壊される長さの具体例としては、例えば８価の場合では破壊される長さは１０ｎｍである。
【００４０】
なお、化学的に不活性なガスについては上述したとおりであるので、ここでは省略する。
【００４１】
次に、選択破壊工程におけるナノ物質の選択破壊について具体的に説明する。選択破壊工程では、図１に例示した装置を用い、様々なサイズのナノ物質を含んだ試料１を、反応室５内部におく。このとき、反応室５内は窒素雰囲気又は低真空度の真空雰囲気が好ましい。次に、多価イオン照射装置３より高電界印加によってあらかじめイオン化させておいたアルゴンイオンＡｒ＋８等の希ガス原子の多価イオンを照射する。希ガス原子をイオン化する方法としては、Electron Cyclotron Resonance 等の方法を例示できる。
【００４２】
破壊するナノ物質の大きさは、多価イオンの価数を選択することにより選択することができる。さらに、多価イオンの照射エネルギーの大きさを調節することにより、選択的破壊の効率を上げることができる。具体的には、多価イオンの価数は、イオン発生時の加電圧と、Electron CyclotronResonanceプラズマのパワーとにより調節することができ、多価イオンの照射エネルギーの大きさは遅延グリッドにかけた逆電界により調節できる。
【００４３】
選択破壊工程においては、アルゴンイオンＡｒ＋８等の希ガス原子の多価イオンが、上記の照射エネルギーでナノ物質に照射されると、十分な大きさを持ち体にとって無害とされるナノ物質６は破壊されないが、生体組織に入り込み有害な作用を及ぼすことが懸念されるといわれる小さいサイズのナノ物質７は破壊される。
【００４４】
すなわち、小さいナノ物質７に希ガス原子の多価イオンが照射されると、電子がナノ物質７から多価イオンに移る。すると、図３に示すように、ナノ物質７は電子を失い正に帯電したナノ物質９となる。一方、照射したイオンは無毒の中性希ガス原子となって漂う。最後に、ナノ物質９はクーロン反発力により破壊されて、破片１０と本体１１に別れる。これらの微小な破片１０と本体１１はどちらも欠陥を含んでおり、酸素により容易に破壊され易いものとなる。
【００４５】
これに対し、十分な大きさを持ち生体にとって無害とされるナノ物質６に希ガス原子の多価イオン８が照射されると、大きなナノ物質６から多価イオンに向けて電子の移動が起き、矢印右のようにイオン８は中性の希ガスとなって漂う。一方、大きなナノ物質６の内部には正の電荷が蓄積するが、電荷は大きなナノ物質６の全体に広がるので電荷同士のクーロン反発力は弱められてしまい、大きなナノ物質６は破壊されない。このようにして、大きなナノ物質６は破壊されずに残るが、小さいナノ物質７は破壊されることになる。
【００４６】
本発明のナノ物質選択除去方法を構成する酸化工程においては、前記破壊によって生じたナノ物質の破片及び破壊後のもとのナノ物質が酸素破壊される。すなわち、破片１０と、破壊後のもとのナノ物質である本体１１とが酸素破壊される。破片１０と本体１１を残すことなく酸化を完了することは、低濃度酸素ガス導入装置２より導入される酸素ガスの濃度や温度を可変することにより可能となる。低濃度酸素による酸化をすることで、有益なナノ物質を残存させることができる理由は、酸化力が抑制されているからである。なお、大きなナノ物質６は欠陥がないので酸化されない。
【００４７】
本発明のナノ物質選択除去方法を構成する排気工程においては、酸化によって生じたガス分子が真空排気される。すなわち、生体組織に入り込み有害な作用を及ぼすことが懸念される小さいサイズのナノ物質７がクーロン力によって破壊されて破片１０と本体１１になり、これらが酸素破壊されて生じたガス分子が、排気ポンプで排気装置４から排気されて取り除かれる。
【００４８】
以上、本発明のナノ物質選択除去方法について詳しく説明したが、こうした方法を可能にする本発明のナノ物質選択除去装置は、図１に示すように、ナノ物質を含む試料１の装着部を内部に有するチャンバー５と、そのチャンバー５に設けられ、試料１に対して化学的に不活性なガスの多価イオンを照射する多価イオン照射装置３と、そのチャンバー５に設けられ、多価イオンを照射した後に酸素をチャンバー内に供給する酸素ガス導入装置２と、その酸素ガスをチャンバー５内に供給した後に生じたガスを排気する排気装置４とを有する。
【００４９】
この装置は、ナノ物質を含む試料１の装着部を内部に有するチャンバー５が、多価イオン照射装置３と酸素ガス導入装置２と排気装置４とを有するので、目的とするサイズ以下のナノ物質を多価イオン照射装置３からの多価イオン照射により選択的に破壊し、続いて、酸素を酸素ガス導入装置２からチャンバー内に導入して破壊されたナノ物質を酸化してガス化し、そのガスを排気装置４から排気する。その結果、ナノ物質の純度を保ったままで、不用なサイズのナノ物質を選択除去することができる。また、排気ガスの中には酸化した後の無害な物質しか含まれないので、環境を汚染することがない。
【００５０】
上記ナノ物質選択除去装置において、多価イオン照射装置３が、多価イオンの価数制御手段と、照射エネルギーの制御手段の何れか一方を少なくとも有することが望ましい。これら多価イオンの価数制御手段と、照射エネルギー制御手段が制御する条件等は、上述した通りであるので、ここではその説明を省略する。
【実施例】
【００５１】
図１に示す態様の装置を用いて、生体に有害な懸念が有るといわれている直径が１〜２ｎｍで、長さが１０００Å以下のナノ物質を、様々なサイズのナノ物質を含んだ試料から取り除くことを試みた。
【００５２】
初めに、様々なサイズのナノ物質を含んだ試料１を反応室５内部におき、反応室５内部を分圧２０Ｔｏｒｒの酸素雰囲気とした。次に、多価イオン照射装置３より、高電界印加（１０ＫＶ）によりプラズマからイオンを引き出す工程によってあらかじめイオン化させておいたアルゴン多価イオンＡｒ８＋イオンを試料１に照射し、分圧２０Ｔｏｒｒの酸素雰囲気下で５００℃に１０分間保った。なお、遅延グリッドには、残存運動エネルギーが１ｅＶから１００ｅＶになるように、９．９９ＫＶから９ＫＶの電界をかけた。その後、排気ポンプで排気装置４から装置内のガスを排気することを１０サイクル繰り返すことにより、１０００Å以下の長さのナノチューブを８０％取り除くことに成功した。このことは、サンプルの一部抽出し質量分析することで確認できた。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明は、カーボンナノチューブを基盤とするコンポジット材料、触媒担持体の精製、金属微粒子の選択に利用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明で用いる装置の一例を示す模式図である。
【図２】様々なサイズのナノ物質からなる試料の模式図である。
【図３】多価イオンの照射により、小さなナノ物質に正電荷が蓄積してナノ物質が破壊される様子を説明する概念図である。
【図４】多価イオンの照射により、大きなナノ物質に正電荷が蓄積してもナノ物質が破壊されない様子を説明する概念図である。
【符号の説明】
【００５５】
１  様々なサイズのナノ物質を含んだ試料
２  低濃度酸素ガス導入装置
３  多価イオン照射装置
４  排気装置
５  反応室（チャンバー）
６  十分な大きさを持ち、生体にとって無害なナノ物質
７  生体組織に入り込み有害な作用を及ぼすことが懸念される小さいサイズのナノ物質
８  多価イオン
９  正の電荷
１０  小片
１１  欠陥だらけの物質
１２  電荷
【図１】
2007229880.tif 000002
【図２】
2007229880.tif 000003
【図３】
2007229880.tif 000004
【図４】
2007229880.tif 000005