(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭素蒸気と、ルテニウムとロジウムの二元混合物、ルテニウムとパラジウムの二元混合物、ルテニウムと白金の二元混合物、ロジウムと白金の二元混合物、およびパラジウムと白金の二元混合物のうちから選ばれた１種である非磁性遷移金属の微粒子とを発生させる工程と、
前記炭素蒸気と前記非磁性遷移金属の微粒子とを接触させて単層カーボンナノチューブを成長させる工程とを具備し、
前記炭素蒸気と前記非磁性遷移金属の微粒子とを発生させる方法がアーク放電であり、前記アーク放電を、不活性ガスを含む５００〜１０００Ｔｏｒｒの圧力の反応容器内で行うことを特徴とする単層カーボンナノチューブの製造方法。
【請求項２】
炭素蒸気と、ルテニウムとロジウムの二元混合物、ルテニウムとパラジウムの二元混合物、ルテニウムと白金の二元混合物、ロジウムと白金の二元混合物、およびパラジウムと白金の二元混合物のうちから選ばれた１種である非磁性遷移金属の微粒子とを発生させる工程と、
前記炭素蒸気と前記非磁性遷移金属の微粒子とを接触させて単層カーボンナノチューブを成長させる工程とを具備し、
前記炭素蒸気と前記非磁性遷移金属の微粒子とを発生させる方法がアーク放電であり、前記アーク放電を、水素ガスと不活性ガスを含む５００〜１０００Ｔｏｒｒの圧力の反応容器内で行うことを特徴とする単層カーボンナノチューブの製造方法。
【請求項３】
前記非磁性遷移金属が、ロジウムと白金の二元混合物であることを特徴とする請求項１または２記載の単層カーボンナノチューブの製造方法。
【請求項４】
前記圧力が、６００Ｔｏｒｒであることを特徴とする請求項３に記載の単層カーボンナノチューブの製造方法。
【請求項５】
前記アーク放電に、炭素と、ルテニウムとロジウムの二元混合物、ルテニウムとパラジウムの二元混合物、ルテニウムと白金の二元混合物、ロジウムと白金の二元混合物、およびパラジウムと白金の二元混合物のうちから選ばれた１種である非磁性遷移金属とを含有する電極を用いる請求項１または２記載の単層カーボンナノチューブの製造方法。
【請求項６】
前記電極が、グラファイト棒に設けられた孔に前記非磁性遷移金属元素と炭素との混合粉末を詰め込んでなるものであり、前記非磁性遷移金属が、ロジウムと白金の二元混合物であり、前記混合粉末中のロジウム：白金：炭素の重量比率が１：１：１であり、前記電極全体に対する前記非磁性遷移金属の重量が５０重量％であることを特徴とする請求項５に記載の単層カーボンナノチューブの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カーボンナノチューブの製造に関するものであり、特に、単層カーボンナノチューブを製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、カーボンナノチューブは、その機械的強度のみでなく、電界放出機能や、水素吸蔵機能が産業上注目され、さらに磁気機能にも目が向けられ始めている。この種のカーボンナノチューブは、特開平０５−１４６５９２号公報に記載の「グラファイトウィスカー」、特開昭６１−１３６９９２号公報に記載の「フィラメンタスカーボン」あるいは「グラファイトファイバー」、特開平０６−３４５４１３号公報に記載の「極細炭素チューブ」、特開平０８−１２１２０７号公報に記載の「カーボンチューブ」、特開平０２−５０３３３４号に記載の「カーボンフィブリル」、学会誌「炭素」（１７４巻、２１５頁、１９９６年）に記載の「カーボンマイクロチューブ」または「カーボンナノファイバー」などとも呼ばれている。
【０００３】
カーボンナノチューブの製造方法としては、様々なものが開発されているが、特開平０６−２８０１１６号公報などに開示されているように、多くの方法では、いわゆる多層カーボンナノチューブのみが生成する。多層カーボンナノチューブとは、グラファイト膜の円筒が多数入れ子状に重なった炭素繊維である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述の電界放出機能、水素吸蔵機能、磁気機能などを効率よく応用するためにはカーボンナノチューブの構造の単純化が必要であるため、チューブを形成するグラファイト膜が一層である、いわゆる単層カーボンナノチューブを工業的かつ大量に提供することが不可欠となっている。
【０００５】
単層カーボンナノチューブは、１９９８年版「Science」誌；２８０巻；１２５４頁に記載の「フラーレンパイプ」、特開平０８−９１８１６号に記載の「カーボンシングルチューブ」などとも呼ばれている。
【０００６】
カーボンナノチューブは、例えば炭素電極を用いてアーク放電させ、炭素蒸気中から電極上にカーボンナノチューブを析出させる気相成長法によって製造することができるが、このとき、金属触媒を用い、圧力、雰囲気ガス、原料などの条件を制御することによって、単層カーボンナノチューブが得られることが知られている。
【０００７】
例えば、特開平０７−１９７３２５号公報および特開平０９−１８８５０９号公報には、金属触媒として、鉄、コバルト、またはニッケルを用いた単層カーボンナノチューブ製造方法が提案されている。また、１９９６年版Science誌；２７３巻；４８３頁には、コバルトまたはニッケル系の金属触媒を用いたレーザーアブレーションによる気相法が報告されている。
【０００８】
しかし、これらの製造方法では、コイル状（螺旋状）に巻かれた単層カーボンナノチューブ（カーボンマイクロコイルという）が生じ、直線状の単層カーボンナノチューブは得られず、製品用途が特殊な分野に限られてしまうという欠点があった。また、単層カーボンナノチューブは、その直径の分布が小さい程、良好な特性が得られると考えられているが、従来の方法では、生成する単層カーボンナノチューブの直径分布が広く、その機能が安定しない欠点も有していた。
【０００９】
本発明は、前記事情に鑑みてなされたもので、まっすぐな単層カーボンナノチューブを効率よく製造することを課題としている。また、本発明は、直径が小さくてその分布が狭い単層カーボンナノチューブを得ることも課題としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するため、本発明の製造方法は、炭素蒸気と、ルテニウムとロジウムの二元混合物、ルテニウムとパラジウムの二元混合物、ルテニウムと白金の二元混合物、ロジウムと白金の二元混合物、およびパラジウムと白金の二元混合物のうちから選ばれた１種である非磁性遷移金属の微粒子とを発生させる工程と、前記炭素蒸気と前記非磁性遷移金属の微粒子とを接触させて単層カーボンナノチューブを成長させる工程とを具備し、前記炭素蒸気と前記非磁性遷移金属の微粒子とを発生させる方法がアーク放電であり、前記アーク放電を、不活性ガスを含む５００〜１０００Ｔｏｒｒの圧力の反応容器内で行うことを特徴としている。
【００１１】
本発明の製造方法は、炭素蒸気と、ルテニウムとロジウムの二元混合物、ルテニウムとパラジウムの二元混合物、ルテニウムと白金の二元混合物、ロジウムと白金の二元混合物、およびパラジウムと白金の二元混合物のうちから選ばれた１種である非磁性遷移金属の微粒子とを発生させる工程と、前記炭素蒸気と前記非磁性遷移金属の微粒子とを接触させて単層カーボンナノチューブを成長させる工程とを具備し、前記炭素蒸気と前記非磁性遷移金属の微粒子とを発生させる方法がアーク放電であり、前記アーク放電を、水素ガスと不活性ガスを含む５００〜１０００Ｔｏｒｒの圧力の反応容器内で行うことを特徴としている。
上記の単層カーボンナノチューブの製造方法においては、前記非磁性遷移金属が、ロジウムと白金の二元混合物であることを特徴とする方法とすることができる。上記の単層カーボンナノチューブの製造方法では、前記圧力が、６００Ｔｏｒｒであることを特徴とする方法とすることができる。
【００１２】
炭素及び非磁性遷移金属を含有する棒状の陽極の先端と、棒状の陰極の先端とを対向させ、これらの間でアーク放電を行うことにより、炭素蒸気と非磁性遷移金属元素の微粒子を発生させ、前記陰極の先端を除く基端部にカーボンナノチューブを析出させてもよい。
【００１３】
非磁性遷移金属として、ルテニウムとロジウムの二元混合物、ルテニウムとパラジウムの二元混合物、ルテニウムと白金の二元混合物、ロジウムとパラジウムの二元混合物、ロジウムと白金の二元混合物、およびパラジウムと白金の二元混合物のうちいずれかを使用してもよい。
【００１４】
アーク放電の際に使用するカーボンナノチューブ製造用電極は、炭素と、ルテニウム、ロジウム、パラジウムおよび白金のうち少なくとも２種を含む非磁性遷移金属を含むものであり、前述した二元混合物を使用してもよい。非磁性遷移金属と炭素との重量比は２：１〜１０：１であってもよい。
上記の単層カーボンナノチューブの製造方法においては、前記電極が、グラファイト棒に設けられた孔に前記非磁性遷移金属元素と炭素との混合粉末を詰め込んでなるものであり、前記非磁性遷移金属が、ロジウムと白金の二元混合物であり、前記混合粉末中のロジウム：白金：炭素の重量比率が１：１：１であり、前記電極全体に対する前記非磁性遷移金属の重量が５０重量％である方法とすることができる。
【００１５】
本発明の方法により得られるカーボンナノチューブ含有物は、前記非磁性遷移金属の微粒子と、この微粒子の表面から延びる多数の直線状の単層カーボンナノチューブとを含むものである。非磁性遷移金属の微粒子の平均粒径は１０〜２０ｎｍであり、この微粒子の表面から平均直径１〜１．２８ｎｍの単層カーボンナノチューブが延びていてもよい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のカーボンナノチューブ製造方法の実施態様を詳細に説明する。
本発明のカーボンナノチューブ製造用電極（陽極）は、炭素及び非磁性遷移金属を含有するものであり、例えば、触媒となる非磁性遷移金属をグラファイト棒に埋め込んで作製することができる。具体的には、例えばグラファイト棒の表面に適当な大きさの孔を設け、ここに粉末状などの非磁性遷移金属を埋め込む。非磁性遷移金属の平均粒径などは特に限定されない。
【００１７】
粉末状などの非磁性遷移金属を直接グラファイト棒の中心に埋め込む代わりに、グラファイト粉末（炭素粉末）と粉末状の非磁性遷移金属とを混合した混合物を用いて、電極を成形することも可能である。この場合、グラファイト棒に埋め込む手間が不要となり、製造効率を高めることができる。グラファイト粉末に対する非磁性遷移金属の混合割合は特に限定することはないが、非磁性遷移金属元素：グラファイト粉末の重量比を２：１〜１０：１とすると好ましい。
【００１８】
非磁性遷移金属としては、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）、および白金（Ｐｔ）から選択される２種以上を含むものが用いられる。
【００１９】
非磁性遷移金属として、ルテニウムとロジウムの二元混合物、ルテニウムとパラジウムの二元混合物、ルテニウムと白金の二元混合物、ロジウムとパラジウムの二元混合物、ロジウムと白金の二元混合物、およびパラジウムと白金の二元混合物のうちから選ばれた１種を用いるとより好ましく、その場合には、単層カーボンナノチューブの収率を向上することができる。二元混合物の混合比率は適宜調整されるが、少なくとも一方が１重量％以上、好ましくは１０重量％以上含まれるようにすると、二元混合物を用いた効果が十分に発揮される。
【００２０】
一方、陰極となる炭素電極としては、好ましくは高純度のグラファイト棒を用いる。ついで、これらの陽極と陰極を、反応容器内に設置する。
【００２１】
この反応容器内は、ヘリウム、アルゴンなどの不活性ガスで置換し、圧力を５０〜１５００Ｔｏｒｒに調整することが好ましい。不活性ガスに水素ガスを混合してもよい。水素ガスを用いる場合、その割合は、不活性ガスに対して１０〜５０容量％程度とされる。水素ガスを用いることによって成長速度が増加するという効果が得られる。
【００２２】
次に、陽極と陰極との間に、好ましくは直流のアーク放電を発生させ、高温状態にする。これにより、陽極の先端が蒸発して、炭素蒸気と非磁性遷移金属の噴霧状微粒子が発生する。反応（アーク放電）中、陽極は蒸発して消費されていくので、陽極と陰極間のギャップが常に一定であるように、例えば１〜２ｍｍ程度になるように操作し、できるだけ安定なアーク放電を維持するようにすることが望ましい。
【００２３】
アーク放電による陽極の蒸発によって雰囲気ガス中に存在する金属元素の形態は定かではないが、蒸気あるいは溶融液の非常に小さい粒子状であると推測される。本明細書においては、これらをまとめて噴霧状微粒子とよぶ。
そして、陰極表面に到達した炭素蒸気と非磁性遷移金属元素の噴霧状微粒子は、凝集して析出し、堆積する。
【００２４】
通常のアーク放電では、陰極先端に多くの堆積物が得られるが、本発明においては、陰極の付け根付近の外周面に、多くの単層カーボンナノチューブが堆積する。この結果、陰極の底部付近の表面上に単層カーボンナノチューブを高濃度に含んだ堆積物（カーボンナノチューブ含有物）が得られ、高収率で単層カーボンナノチューブを製造することができる。
【００２５】
本発明における単層カーボンナノチューブの析出、成長の原理は定かではなく、現在解明中であるが、現時点では、以下のような作用によるのではないかと仮定している。
【００２６】
すなわち、単層カーボンナノチューブの多くが陰極の底部に堆積することから、陽極から発生した炭素蒸気と非磁性遷移金属元素の噴霧状微粒子は、雰囲気ガス中に長く存在すると考えられる。そして、この雰囲気中で、前記噴霧状微粒子と炭素蒸気とが溶け合い、非磁性遷移金属と炭素との合金を含む噴霧状微粒子となる（炭素と金属とが合金を形成することは周知である）。
【００２７】
アーク放電域の温度は、５００〜１２００℃（中心は８００〜９００℃）の範囲にあるといわれており、実際には未だ定かではないが、陰極先端が最も温度が高く、陰極底部は低くなっている。したがって、反応容器内の陰極底部の表面と、陰極周囲の外界との間には、陰極底部の表面から外界に向かって温度が高くなる温度勾配が存在している。
【００２８】
このような温度勾配が存在しているところに、前記合金からなる噴霧状微粒子が低温の陰極底部の表面に達し、この表面上で冷却される瞬間に、過飽和になった炭素が急速に円筒状に析出するとともに、非磁性遷移金属元素の作用によって、前記温度勾配に沿って、前記微粒子が陰極底部の表面から外界に向かって、まっすぐに成長すると考えられる。
【００２９】
反応（アーク放電）中の反応容器内の圧力によって、単層カーボンナノチューブの直径とその分布を制御することができる。圧力が低い方が直径を小さくすることができるが、その分、直径の分布が若干広くなる。例えば直径の平均値１．０ｎｍに対して分布幅は０．３ｎｍ程度になる。一方、圧力を高くすると直径はやや大きくなるが、分布幅が極めて狭くなる。例えば直径の平均値１．２８ｎｍに対して、標準偏差は０．０７ｎｍ程度になる。圧力が高すぎたり、低すぎたりすると、単層カーボンナノチューブの収率が低下する傾向があるので、好ましくは５００〜１０００Ｔｏｒｒ、さらに好ましくは６００Ｔｏｒｒとされる。
【００３０】
このようにして得られた堆積物（単層カーボンナノチューブ）の特性は、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）、透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）、ラマン散乱スペクトル、Ｘ線回折などによって、以下の文献に記載された既存の方法によって測定することができる。Chem.Phys.Lett.220,186(1994)；J.Phys.Soc.Jpn.63巻 (1994)p2252；Science,275巻(1997)p187。
【００３１】
図１は、このようにして得られた単層カーボンナノチューブのＴＥＭによる顕微鏡写真の一例を示したもので、写真中の黒い部分が非磁性遷移金属の微粒子であり、この微粒子から延びる多数のひも状のものが単層カーボンナノチューブである。本明細書では、これらをまとめてカーボンナノチューブ含有物と呼ぶ。
【００３２】
本発明の製造方法によって得られる単層カーボンナノチューブは、長さ１０μｍ程度、直径１．０〜１．２８ｎｍのまっすぐにのびたパイプ状になる。また、陰極底部に堆積した堆積物に含まれる全炭素中の単層カーボンナノチューブは、条件を調節することによって、２０〜３０重量％、場合によっては５０重量％以上の高濃度で得ることができる。前記堆積物中の単層カーボンナノチューブ以外の炭素の残りはアモルファスカーボンである。
【００３３】
単層カーボンナノチューブ中に共存している非磁性遷移金属元素の平均粒径は１０〜２０ｎｍ程度である。非磁性遷移金属元素は磁性を持たないので、その共存により、単層カーボンナノチューブの磁性特性が失われることがない。
【００３４】
炭素蒸気と非磁性遷移金属元素の噴霧状微粒子の発生手段は、所定の条件で炭素蒸気と非磁性遷移金属元素の噴霧状微粒子を発生させることができさえすればよく、アーク放電には限定されず、その他に、炭素と非磁性遷移金属の混合物をレーザーアブレーションする方法や、有機遷移金属化合物のガスとキャリアーガスとの混合ガスを外部加熱して蒸気を発生させる方法などを用いることができる。
【００３５】
このように、本発明の製造方法においては、触媒として非磁性遷移金属元素を用いることによって、コイル状に巻くことなく、まっすぐに成長した単層カーボンナノチューブを高収率で得ることができる。このようにして得られた単層カーボンナノチューブは、その直径が小さく、かつその分布が狭く、特性に優れたものである。また、反応容器内の圧力を制御することによって単層カーボンナノチューブの直径や分布を調節することができる。
【００３６】
さらに、非磁性遷移金属元素は磁性を持たないので、単層カーボンナノチューブの磁性特性が失われることがなく、製品特性に影響しない。このため、カーボンナノチューブ含有物、または、カーボンナノチューブ単体として、様々な用途に用いることができる。
【００３７】
【実施例】
以下、本発明の実施例を詳しく説明する。
［実施例１］
直径６ｍｍ、長さ５０ｍｍのグラファイト棒に、先端から中心軸に沿って直径３．２ｍｍ、深さ３０ｍｍの孔を設け、この孔に非磁性遷移金属元素とグラファイト粉末との混合粉末を詰め込み、カーボンナノチューブ製造用電極（陽極）を作製した。非磁性遷移金属はロジウムと白金の二元混合物であり、混合粉末中のロジウム（Ｒｈ）：白金（Ｐｔ）：グラファイト（Ｃ）の重量比率は、５：５：２とした。また、非磁性遷移金属の重量は陽極全体に対して５０重量％とした。
【００３８】
一方、９９．９９８％純度のグラファイトからなる、直径１３ｍｍ、長さ３０ｍｍの陰極を作製した。
【００３９】
これらの電極を、図６に示すような装置にセットした。符号１は反応容器（真空チャンバー）であり、上部フランジ２、下部フランジ４、前部フランジ３、後部フランジ６が取り付けられている。反応容器１の内部には、陰極８およびカーボンナノチューブ製造用電極（陽極）１０が対向配置され、陽極１０は進退機構１２により陰極８（陰極堆積物Ｃが成長したときはその先端）からの離間量が一定に保たれるようになっている。陰極８は陰極端子１４に接続され、陽極１０は陽極端子１６に接続され、これら端子１４，１６は図示しない直流電源に接続されている。
【００４０】
反応容器１内を純度９９．９％のヘリウムガスで置換し、直流アーク放電を行った。反応容器１中の圧力と電流は、６００Ｔｏｒｒと７０Ａ、５０Ｔｏｒｒと１００Ａの２条件とした。反応中は、陽極と陰極間のギャップが常に１〜２ｍｍになるように操作した。１〜２分後に、炭素を主成分として含む堆積物が生成した。
【００４１】
反応容器内壁に付着した煤（チャンバー煤Ａ）、陰極先端に堆積した円筒状固着物Ｃ、および、陰極の周りに堆積したゴム状の煤（陰極煤Ｂ）の３種類の堆積物を採取し、それぞれについて、ＴＥＭ、ラマン散乱スペクトル、およびＸ線回折によって特性を評価した。
【００４２】
ＴＥＭは、フィリップス社製「ＣＭ１２０」を用いて１２０ｋＶの条件とした。サンプルは、煤あるいは固着物を乳鉢ですりつぶし、これをエタノール中に超音波分散させ、その懸濁液を多孔質カーボングリッドの上に滴下した後に乾燥したものを用いた。
【００４３】
ラマン散乱スペクトルは、Ａｒ−イオンレーザ（４８８ｎｍ）を用い、室温でバックスキャタリングジオメトリー（後方散乱型）により測定した。Ｘ線回折は、Ｃｕ Ｋα源を用いた粉末Ｘ線回折（ＸＲＤ）を行った。
【００４４】
この結果、いずれも単層カーボンナノチューブの多くは陰極煤中に含まれ、ＴＥＭの観察とラマン散乱スペクトルの強度測定から、陰極煤中の全炭素量の５０重量％以上が単層カーボンナノチューブであることが確認できた。
【００４５】
一方、円筒状固着物には単層カーボンナノチューブは全く存在しなかった。また、チャンバー煤中には痕跡量程度の単層カーボンナノチューブが存在する程度であった。
【００４６】
図１は、圧力が６００Ｔｏｒｒの場合に得られた陰極煤のＴＥＭの顕微鏡写真であって、非磁性遷移金属の微粒子と、この微粒子の表面から延びる多数の直線状の単層カーボンナノチューブとを含むカーボンナノチューブ含有物が得られていることがわかる。このカーボンナノチューブ含有物から単層カーボンナノチューブを単離して使用してもよいし、このカーボンナノチューブ含有物をそのまま使用してもよい。
【００４７】
図２は、圧力が６００Ｔｏｒｒの場合に得られた陰極煤のラマン散乱スペクトルを示し、１５８０ｃｍ-1のメインピークが単層カーボンナノチューブに相当し、１３４０ｃｍ-1の小さいピークはアモルファスカーボンを示している。
【００４８】
ＴＥＭの顕微鏡写真と、ラマン散乱スペクトルにおける単層カーボンナノチューブとアモルファスカーボンの分布については、反応容器内の圧力が６００Ｔｏｒｒおよび５０Ｔｏｒｒのいずれの場合にも、ほぼ同様であった。
【００４９】
一方、図３および図４はラマン散乱から求めた単層カーボンナノチューブの直径の分布を示したもので、図３は圧力が６００Ｔｏｒｒの場合、図４は圧力が５０Ｔｏｒｒの場合である。これらのグラフから、雰囲気ガスの圧力を制御することによって、単層カーボンナノチューブの直径とその分布を制御することができることが明らかである。
【００５０】
また、図５は、圧力が６００Ｔｏｒｒの場合に得られた単層カーボンナノチューブの直径の分布を示したラマン散乱スペクトルである。１６７ｃｍ-1のメインピークは直径１．３３ｎｍに対応し、１８５ｃｍ-1の肩ピークは直径１．２１ｎｍに対応している。測定は、J.Phys.Soc.Jpn.63巻，(1994)p2252、Science,275巻(1997)p187に記載されている方法に従った。
【００５１】
［実施例２〜７］
表１に示したように、非磁性遷移金属元素の種類と、混合粉末中の非磁性遷移金属元素とグラファイトとの重量比率、反応容器内の圧力を変更した以外は、実施例１と同様の条件で単層カーボンナノチューブを製造した。
【００５２】
この結果、いずれにおいてもまっすぐな単層カーボンナノチューブを製造することができた。また、表１中に堆積物中の単層カーボンナノチューブの収量を示した。表中、陰極煤収量、あるいはチャンバー煤収量とは、それぞれ、陰極煤あるいはチャンバー煤中の全炭素量に対する単層カーボンナノチューブの重量割合である。また、「痕跡量」とは、痕跡程度（１重量％未満）で単層カーボンナノチューブが存在していたことを示している。
【００５３】
表１より、混合粉末中の重量比率および条件の調整によっては、全炭素中の単層カーボンナノチューブの割合が２０〜３０重量％のものが得られることがわかった。
【００５４】
【表１】
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【００５５】
【発明の効果】
本発明に係るカーボンナノチューブの製造方法によれば、気相成長時の触媒として非磁性遷移金属を用いることにより、コイル状に巻くことなく、まっすぐに成長した単層カーボンナノチューブを高収率で得ることができる。しかも、得られた単層カーボンナノチューブは、その直径が小さく、かつその分布も狭く、種々の特性に優れる。また、反応容器内の圧力を制御することにより、単層カーボンナノチューブの直径や分布を調節することが容易である。
【００５６】
さらに、非磁性遷移金属元素は磁性を持たないので、単層カーボンナノチューブの磁性特性が失われることがなく、製品特性に影響しない。このため、様々な用途に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  実施例１において圧力６００Ｔｏｒｒの場合に得られた単層カーボンナノチューブのＴＥＭによる顕微鏡写真である。
【図２】  実施例１において圧力６００Ｔｏｒｒの場合に得られた陰極煤のラマン散乱スペクトルを示した図である。
【図３】  実施例１において圧力６００Ｔｏｒｒの場合に得られた単層カーボンナノチューブの直径の分布を示したグラフである。
【図４】  実施例１において圧力５０Ｔｏｒｒの場合に得られた単層カーボンナノチューブの直径の分布を示したグラフである。
【図５】  実施例１において圧力６００Ｔｏｒｒの場合に得られた単層カーボンナノチューブの直径の分布を示すラマン散乱スペクトルである。
【図６】  実施例１において使用したカーボンナノチューブ製造装置の側断面図である。
【符号の説明】
１  反応容器
８  陰極
１０  陽極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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