"触媒物質をガラス基材上に析出する工程と、非触媒物質を前記ガラス基材上に析出する工程と、前記触媒物質と前記非触媒物質の析出後に、前記ガラス基材を、その上にカーボンナノチューブを成長させるためにカーボンナノチューブ成長条件に晒す工程と、を含んで構成される、カーボンナノチューブ成長プロセス。前記ガラス基材を、その上に前記カーボンナノチューブを成長させている間に移送する工程を、更に含んで構成される、請求項1に記載のカーボンナノチューブ成長プロセス。前記触媒物質は、触媒前駆体を含んで構成される、請求項1に記載のカーボンナノチューブ成長プロセス。前記触媒物質を、前記非触媒物質の前に析出する、請求項3に記載のカーボンナノチューブ成長プロセス。前記触媒物質を、前記非触媒物質の後に析出する、請求項3に記載のカーボンナノチューブ成長プロセス。前記触媒物質を、前記非触媒物質と同時に析出する、請求項3に記載のカーボンナノチューブ成長プロセス。前記触媒前駆体は、遷移金属硝酸塩、遷移金属酢酸塩、遷移金属クエン酸塩、遷移金属塩化物、これらの水和物、及び、これらの組み合わせからなる群から選択された遷移金属塩を含んで構成される、請求項3に記載のカーボンナノチューブ成長プロセス。前記遷移金属塩は、硝酸鉄II、硝酸鉄III、硝酸コバルトII、硝酸ニッケルII、硝酸銅II、酢酸鉄II、酢酸鉄III、酢酸コバルトII、酢酸ニッケルII、酢酸銅II、クエン酸鉄II、クエン酸鉄III、クエン酸鉄IIIアンモニウム、クエン酸コバルトII、クエン酸ニッケルII、クエン酸銅II、塩化鉄II、塩化鉄III、塩化コバルトII、塩化ニッケルII、塩化銅II、これらの水和物、及び、これらの組み合わせからなる群から選択される、請求項7に記載のカーボンナノチューブ成長プロセス。前記非触媒物質は、アルミニウム塩又はこの水和物、ガラス、ケイ酸塩、シラン、及び、これらの組み合わせからなる群から選択される、請求項3に記載のカーボンナノチューブ成長プロセス。前記アルミニウム塩は、硝酸アルミニウム、酢酸アルミニウム、これらの水和物、及び、これらの組み合わせからなる群から選択される、請求項9に記載のカーボンナノチューブ成長プロセス。前記触媒物質及び前記非触媒物質を、溶媒として水を含む溶液からそれぞれ析出する、請求項3に記載のカーボンナノチューブ成長プロセス。前記触媒物質及び前記非触媒物質を、スプレーコーティング、ディップコーティング、及び、これらの組み合わせからなる群から選択された方法によって析出する、請求項11に記載のカーボンナノチューブ成長プロセス。前記触媒物質に対する前記非触媒物質のモル比は、最大で約6:1である、請求項3に記載のカーボンナノチューブ成長プロセス。前記触媒物質に対する前記非触媒物質のモル比は、最大で約2:1である、請求項3に記載のカーボンナノチューブ成長プロセス。前記触媒前駆体を、少なくとも1つの遷移金属塩と過酸化水素間の反応から形成する、請求項3に記載のカーボンナノチューブ成長プロセス。前記少なくとも1つの遷移金属塩は、鉄II塩又はこの水和物、及び、コバルトII塩又はこの水和物を含んで構成される、請求項15に記載のカーボンナノチューブ成長プロセス。前記触媒物質及び前記非触媒物質は、約5nmから約100nmの範囲の厚さを有する触媒コーティングを含む、請求項3に記載のカーボンナノチューブ成長プロセス。触媒前駆体をガラス繊維基材上に析出する工程と、非触媒物質を前記ガラス繊維基材上に析出する工程と、前記触媒前駆体を、カーボンナノチューブ成長条件に晒されたときにカーボンナノチューブを形成可能な触媒に変換する工程と、前記ガラス繊維基材をその上にカーボンナノチューブを成長させるために移送させている間に前記ガラス繊維基材をカーボンナノチューブ成長条件に晒す工程と、を含んで構成される、カーボンナノチューブ成長プロセス。前記触媒前駆体を、前記非触媒物質の前に析出する、請求項18に記載のカーボンナノチューブ成長プロセス。前記触媒前駆体を、前記非触媒物質の後に析出する、請求項18に記載のカーボンナノチューブ成長プロセス。前記触媒前駆体を、前記非触媒物質と同時に析出する、請求項18に記載のカーボンナノチューブ成長プロセス。前記触媒前駆体及び前記非触媒物質を、溶媒として水を含む溶液からそれぞれ析出する、請求項18に記載のカーボンナノチューブ成長プロセス。前記触媒前駆体を、当該触媒前駆体を析出する前記溶液内で、少なくとも1つの遷移金属塩と過酸化水素間の反応により形成する、請求項22に記載のカーボンナノチューブ成長プロセス。前記少なくとも1つの遷移金属塩は、酢酸鉄II又はこの水和物、及び、酢酸コバルトII塩又はこの水和物を含んで構成される、請求項23に記載のカーボンナノチューブ成長プロセス。前記触媒前駆体は、遷移金属硝酸塩、遷移金属酢酸塩、遷移金属クエン酸塩、遷移金属塩化物、これらの水和物、及び、これらの組み合わせからなる群から選択された遷移金属塩を含んで構成される、請求項18に記載のカーボンナノチューブ成長プロセス。前記遷移金属塩は、硝酸鉄II、硝酸鉄III、硝酸コバルトII、硝酸ニッケルII、硝酸銅II、酢酸鉄II、酢酸鉄III、酢酸コバルトII、酢酸ニッケルII、酢酸銅II、クエン酸鉄II、クエン酸鉄III、クエン酸鉄IIIアンモニウム、クエン酸コバルトII、クエン酸ニッケルII、クエン酸銅II、塩化鉄II、塩化鉄III、塩化コバルトII、塩化ニッケルII、塩化銅II、これらの水和物、及び、これらの組み合わせからなる群から選択される、請求項25に記載のカーボンナノチューブ成長プロセス。前記非触媒物質は、アルミニウム塩又はこの水和物、ガラス、ケイ酸塩、シラン、及び、これらの組み合わせからなる群から選択される、請求項18に記載のカーボンナノチューブ成長プロセス。前記アルミニウム塩は、硝酸アルミニウム、酢酸アルミニウム、これらの水和物、及び、これらの組み合わせからなる群から選択される、請求項27に記載のカーボンナノチューブ成長プロセス。前記触媒前駆体に対する前記非触媒物質のモル比は、最大で約6:1である、請求項18に記載のカーボンナノチューブ成長プロセス。前記触媒前駆体に対する前記非触媒物質のモル比は、最大で約2:1である、請求項18に記載のカーボンナノチューブ成長プロセス。前記触媒前駆体及び前記非触媒物質は、約5nmから約100nmの範囲の厚さを有する触媒コーティングを含んで構成される、請求項18に記載のカーボンナノチューブ成長プロセス。水、過酸化水素、鉄II塩又はこの水和物、及び、コバルトII塩又はこの水和物を含む溶液内で触媒前駆体を形成させる工程と、触媒前駆体をガラス繊維基材上に析出する工程と、非触媒物質を前記ガラス繊維基材上に析出する工程と、前記触媒前駆体を、カーボンナノチューブ成長条件に晒したときにカーボンナノチューブを形成可能な触媒に変換する工程と、前記ガラス繊維基材を、その上にカーボンナノチューブを成長させるためにカーボンナノチューブ成長条件に晒す工程と、を含んで構成される、カーボンナノチューブ成長プロセス。前記ガラス繊維基材を、その上に前記カーボンナノチューブを成長させている間に移送する工程を、更に含む、請求項32に記載のカーボンナノチューブ成長プロセス。前記触媒前駆体を、前記非触媒物質の前に析出する、請求項32に記載のカーボンナノチューブ成長プロセス。前記触媒前駆体を、前記非触媒物質の後に析出する、請求項32に記載のカーボンナノチューブ成長プロセス。前記触媒前駆体を、前記非触媒物質と同時に析出する、請求項32に記載のカーボンナノチューブ成長プロセス。前記鉄II塩は、酢酸鉄II又はこの水和物を含んで構成され、そして、コバルトII塩は、酢酸コバルトII又はこの水和物を含んで構成される、請求項32に記載のカーボンナノチューブ成長プロセス。前記触媒は、少なくとも鉄‐コバルト合金を含んで構成される、請求項32に記載のカーボンナノチューブ成長プロセス。前記変換する工程は、中間触媒相を形成するために前記触媒前駆体を加熱する工程と、前記中間触媒体相を、前記触媒を形成するためにカーボンナノチューブ成長条件に晒す工程と、を含んで構成される、請求項32に記載のカーボンナノチューブ成長プロセス。コバルトに対する鉄のモル比は、約5:1から約6:1の範囲である、請求項32に記載のカーボンナノチューブ成長プロセス。請求項32に記載のカーボンナノチューブ成長プロセスによって製造された、その上に成長したカーボンナノチューブを有するガラス基材。ガラス基材等の固体基材上でのカーボンナノチューブの合成は、これら方法の多くを用いて実施することができる。しかしながら、ガラス基材上のカーボンナノチューブの成長速度は、従来、連続プロセスにおいてハイスループット合成を容易にするには不十分であった。この問題の結果として、望ましくなく短いカーボンナノチューブが製造されるか、或いは望ましくなく遅いプロセスのライン速度で製造され得ることになる。上述の観点から、速い成長速度でガラス基材上にカーボンナノチューブを成長するためのプロセスは、当技術分野においてかなりの利点となる。本開示は、この要求を満たし、関連する利点も提供する。種々の実施形態において、カーボンナノチューブ成長プロセスが、本明細書に開示されている。ある実施形態では、前記カーボンナノチューブ成長プロセスは、触媒物質をガラス基材上に析出する工程と、非触媒物質をガラス基材上に析出する工程と、前記触媒物質及び前記非触媒物質の析出後に、前記ガラス基材をその上にカーボンナノチューブを成長するためにカーボンナノチューブ成長条件carbonnanotubegrowthconditionsに晒す工程と、を含む。ある実施形態では、前記カーボンナノチューブ成長プロセスは、触媒前駆体をガラス繊維基材上に析出する工程と、非触媒物質を前記ガラス繊維基材上に析出する工程と、カーボンナノチューブ成長条件に晒されたときにカーボンナノチューブを形成するように機能する触媒に前記触媒前駆体を変換する工程と、前記ガラス繊維基材をその上にカーボンナノチューブを成長させるために移送させている間に前記ガラス繊維基材をカーボンナノチューブ成長条件に晒す工程と、を含む。ある実施形態では、前記カーボンナノチューブ成長プロセスは、水、過酸化水素、鉄II塩又はこの水和物、及び、コバルトII塩又はこの水和物を含む溶液中で触媒前駆体を形成する工程と、前記触媒前駆体をガラス繊維基材上に析出する工程と、非触媒物質を前記ガラス繊維基材上に析出する工程と、カーボンナノチューブ成長条件に晒したときにカーボンナノチューブを形成可能な触媒に前記触媒前駆体を変換する工程と、前記ガラス繊維基材をその上にカーボンナノチューブを成長させるためにカーボンナノチューブ成長条件に晒す工程と、を含む。ある実施形態では、成長したカーボンナノチューブを含むガラス繊維基材を、本明細書で開示された前記カーボンナノチューブ成長プロセスによって形成できる。以上は、以下の詳細な説明をよりよく理解できるように、本開示の特徴をかなり広義に概略説明している。本開示の更なる特徴及び利点を以降で説明するが、これは特許請求の範囲の主題を形成する。本開示及びその利点をよりよく理解するために、本開示の特定の実施形態について説明する添付図面と組み合わせて以下の説明を参照されたい。本開示は、一つには、ガラス基材、特にガラス繊維基材上にカーボンナノチューブを成長させるためのプロセスを対象にする。また、本開示は、一つには、本発明のカーボンナノチューブ成長プロセスによって製造される、成長したカーボンナノチューブを含むガラス繊維基材を対象とする。本明細書で記載されているカーボンナノチューブ成長プロセスの主要な利点は、ガラス基材上のカーボンナノチューブ成長速度を著しく改善できることである。この特徴により、本発明のカーボンナノチューブ成長プロセスにおいて工業生産にとって必要とされるハイスループット合成が可能となる。加えて、本発明のカーボンナノチューブ成長プロセスのある実施形態では、カーボンナノチューブ形成用の触媒又は触媒前駆体を析出するために水を用いており、これは、有機溶剤を用いる類似のプロセスと比較して製造コストを低くでき、環境への影響を抑えることができる。本開示のカーボンナノチューブ成長プロセスは、バッチ式プロセスにおいて固定されて静的保持されているガラス基材によって、又は、カーボンナノチューブがその上に成長している間移送されている例えば、カーボンナノチューブ合成反応器の中を通ってガラス基材によって行うことができる。種々の実施形態において、本明細書で開示されたカーボンナノチューブ成長プロセスは、ガラス基材、特にガラス繊維基材が、カーボンナノチューブ成長条件に晒されながら移送されている間に実施できる。この特徴は、カーボンナノチューブのハイスループット成長を実現させる。更に、本明細書で開示された触媒及び触媒前駆体は、この分野で従来既知のものに比べてより高いカーボンナノチューブ成長速度を実現し得る。本開示のこれらの利点を考慮するならば、ガラス基材をカーボンナノチューブ成長中に移送するカーボンナノチューブ成長プロセスの利点を当業者は認識するであろう。カーボンナノチューブ成長中にガラス基材を移送させることの利点はあるものの、当然のことながら、本明細書に開示されたカーボンナノチューブ成長プロセスは、別の実施形態においてバッチ静的方式で実施することもまた可能である。カーボンナノチューブは、例えば、大きな有効表面積、機械強度、導電性及び熱伝導性など、特有の構造や性質の利点を取り込む多くの用途において有用性が証明されている。ガラス基材上に成長させた場合、カーボンナノチューブとガラス基材は、カーボンナノチューブの有益な性質をガラス基材に効果的に与える複合構造を形成する。しかしながら、ある実施形態では、ガラス基材を、別のマトリックス例えば、複合材料のポリマーマトリックスに大量のカーボンナノチューブを供給するために犠牲キャリアーとして単に用いることができる。ある実施形態では、ガラス基材上に成長したカーボンナノチューブを、化学的又は機械的に基材に付着することができる。本発明方法によってガラス基材上に成長したカーボンナノチューブすなわち、浸出されたカーボンナノチューブは、予め合成されたカーボンナノチューブを単純なファンデルワールス吸着相互作用vanderWaalsphysiosorptioninteractionによって適所に保つよりも強力に付着される。したがって、その上にカーボンナノチューブを成長させた本発明のガラス基材は、予め形成したカーボンナノチューブ例えば、カーボンナノチューブの溶液又は懸濁液suspensionからをその上に付着させたガラス基材とは区別される。さらに、ガラス基材上に直接カーボンナノチューブを成長させることによって、個別のカーボンナノチューブとして実質的に切り離された状態でカーボンナノチューブを得ることができる。ある実施形態では、ガラス基材に直接的にカーボンナノチューブを結合できる。他の実施形態では、カーボンナノチューブの合成を媒介するために用いられる触媒物質及び/又はガラス基材上に析出させた非触媒物質を介して、ガラス基材に間接的にカーボンナノチューブを結合できる。本明細書で使用する用語ナノ粒子とは、必ずしも形状が球形である必要はないが、球相当径が約0.1nmから約100nmの間の直径を有する粒子をいう。本明細書で使用する用語触媒とは、カーボンナノチューブ成長条件に晒されたときに、カーボンナノチューブを形成する働きをする物質をいう。本明細書で使用する用語触媒ナノ粒子とは、カーボンナノチューブ成長条件に晒されたときに、カーボンナノチューブを形成する働きをするナノ粒子をいう。本明細書で使用する用語触媒前駆体とは、触媒に変換可能な物質をいう。本明細書で使用する用語触媒物質とは、触媒及び/又は触媒前駆体をいう。本明細書で使用する用語遷移金属とは、周期表のd‐ブロック3族から12族におけるあらゆる元素又はその合金をいう。また、用語遷移金属塩とは、あらゆる遷移金属化合物例えば、遷移金属元素の酸化物、硝酸塩、塩化物、臭化物、ヨウ化物、フッ化物、酢酸塩、クエン酸塩、炭化物、窒化物等をいう。カーボンナノチューブを合成するために触媒となることができる例示的な遷移金属としては、例えば、Ni、Fe、Co、Mo、Cu、Pt、Au、Ag、並びにこれらの合金、塩及び混合物が挙げられる。本明細書で使用する用語巻き取り可能な長さ又は巻き取り可能な寸法とは、等価的に、例えばリールトゥリールプロセスにおいて、材料をスプールspool又はマンドレルmandrelに巻き取っておくことが可能な、長さの限定されない、材料の有する少なくとも1つの寸法をいう。巻き取り可能な長さ又は巻き取り可能な寸法の材料は、当該材料が移送されている間に、その上にカーボンナノチューブの成長を可能にする少なくとも1つの寸法を有する。しかしながら、巻き取り可能な長さの材料は、必要に応じて、バッチ静的方式においてその上にカーボンナノチューブを成長させることもできる。本明細書で使用する用語カーボンナノチューブ成長条件とは、適切な触媒の存在下でカーボンナノチューブを成長させることができるあらゆるプロセスをいう。一般的に、カーボンナノチューブ成長条件は、多くの場合、有機化合物の熱分解によって反応性炭素種を形成する。ある実施形態では、本明細書で開示されたカーボンナノチューブ成長プロセスは、ガラス基材上に触媒物質を析出する工程と、ガラス基材上に非触媒物質を析出する工程と、触媒物質と非触媒物質を析出した後にガラス基材上にカーボンナノチューブを成長させるためにカーボンナノチューブ成長条件にガラス基材を晒す工程と、を含む。ある実施形態では、前記プロセスは、カーボンナノチューブがガラス基材上に成長している間にガラス基材を移送する工程を、更に含む。種々の実施形態では、非触媒物質の前、後、或いは非触媒物質と同時に、触媒物質を析出することができる。ガラス基材の形態は、本発明の実施形態に限定されるものではなく変更することができる。しかしながら、ある実施形態では、ガラス基材の形態は、一般的に、カーボンナノチューブの成長中に移送例えば、リールトゥリールプロセスにおいて可能なものが好適である。移送するのに適したガラス基材は、ガラス繊維又はガラス繊維から作られる種々の繊維形態である。ある実施形態では、ガラス基材としては、例えば、ガラス繊維、ガラスフィラメント、ガラスワイヤー、ガラスロービング、ガラスヤーン、ガラス繊維トウ、ガラステープ、ガラスリボン、ガラスワイヤーメッシュ、ガラスチューブ、ガラスフィルム、ガラスブレイドglassbraids、ガラス織布wovenglassfabrics、ガラス不織布nonwovenglassfabrics、ガラス繊維プライ、及びガラス繊維マット等で挙げられるが、これらに限定されるものではない。例えば、ガラス織布及びガラス不織布、ガラス繊維プライ、及びガラスワイヤーメッシュ等の高次形態higherorderformsは、例えばガラス繊維、ガラスフィラメント、ガラス繊維トウ等の低次lowerorderガラス基材から形成できる。すなわち、ガラス繊維、ガラスフィラメント、ガラス繊維トウ等にカーボンナノチューブを成長させて、その後、高次形態の形成が起こり得る。別の実施形態では、そのような高次形態が事前に形成されて、その後、そこにカーボンナノチューブの成長が起こってもよい。本明細書では、上述のガラス基材形態をまとめてガラス繊維という。フィラメントは、一般的に、約1μmから約100μmの範囲の直径を有する高アスペクト比の繊維を含む。ロービングは、撚り合わせて細くした異物のない繊維からなる軟質ストランドを含む。ヤーンは、撚り合わされたフィラメントを密に結合した束を含むが、ここでは、ヤーンにおける各フィラメントの直径は、比較的均一である。ヤーンには、テックスtex1000リニアメーター当たりのグラム重量として示される又はデニールdenier10,000ヤード当たりのポンド重量として示されるで表される様々な重量がある。ヤーンに関して、標準的なテックス範囲は、通常、約200テックスから約2000テックスの間である。繊維ブレイドは、繊維が高密度に詰め込まれたロープ状構造体である。このようなロープ状構造体は、例えば、ヤーンから組むことができる。ブレイド構造体は中空部分を含んでもよく、或いは、別のコア材料の周囲に組まれてもよい。繊維トウは、撚り合わされていないフィラメントを結合した束を含む。ヤーンと同様に、繊維トウにおけるフィラメントの直径は、一般的に、均一である。また、繊維トウも様々な重量を有し、テックス範囲は、通常、約200テックスから約2000テックスの間である。加えて、繊維トウは、例えば、12Kトウ、24Kトウ、48Kトウなどの繊維トウ内にある数千のフィラメントにより、しばしば特徴付けられる。テープは、例えば、織物weave又は不織の扁平繊維トウとして組まれる繊維材料である。テープは、様々な幅を持ち、一般的に、リボンと類似する両面構造体である。本明細書で開示された種々の実施形態では、カーボンナノチューブは、テープの片面又は両面で成長することができる。さらに、種類、直径又は長さの異なるカーボンナノチューブを、テープの各面で成長可能であり、これは特定の用途において有利である。ある実施形態では、繊維材料は、織物又はシート状構造体に組織化できる。これらには、前述のテープに加えて、例えば、織物、不織繊維マット、メッシュ、及び繊維プライが含まれる。ガラス基材上で成長するカーボンナノチューブの種類は、通常、限定されることなく多種多様である。種々の実施形態では、ガラス基材で成長するカーボンナノチューブは、例えば、単層カーボンナノチューブ、2層カーボンナノチューブ、多層カーボンナノチューブ及びこれらのあらゆる組み合せなど、フラーレン族のうち多数の円筒形状の炭素同素体のいかなるものであってもよい。当業者は、ガラス基材上で成長するカーボンナノチューブの種類が、カーボンナノチューブの成長条件、特に、カーボンナノチューブの成長を制御するために用いられる触媒複合材及び触媒ナノ粒子を、調整することにより変わり得ることを理解するであろう。ある実施形態では、カーボンナノチューブはフラーレン様構造で閉塞してもよい。すなわち、このような実施形態では、カーボンナノチューブは閉塞端を有している。しかしながら、他の実施形態では、カーボンナノチューブは端部が開口した状態にしてもよい。ある実施形態では、閉塞したカーボンナノチューブの端部は、適切な酸化剤例えば、HNO3/H2SO4で処理することにより開口される。ある実施形態では、カーボンナノチューブは、ガラス基材上で成長した後、他の物質を封入してもよい。ある実施形態では、カーボンナノチューブは、ガラス基材上で成長した後、共有結合的に官能基化covalentlyfunctionalizedしてもよい。ある実施形態では、プラズマプロセスを、カーボンナノチューブの官能基化を促進するのに用いることができる。カーボンナノチューブは、そのキラリティchiralityに応じて、金属的、半金属的又は半導体的になり得る。カーボンナノチューブのキラリティを指定するための命名法の確立したシステムが当業者に知られており、2つの指数n,mにより識別されるここで、nとmは、六方晶系のグラファイトが管状構造に形成される場合、グラファイトの切断部及び巻き方を表す整数である。種々の実施形態では、本実施形態に従ってガラス基材上に成長したカーボンナノチューブは、あらゆる特定のキラリティからなるか、或いは、キラル型が混合したものmixtureofchiralformsからなってもよい。また、キラリティに加えてカーボンナノチューブの直径も、その導電性及び熱伝導性に関する性質に影響を与える。カーボンナノチューブの合成において、カーボンナノチューブの直径は、所定サイズの触媒ナノ粒子を用いることにより制御可能である。一般的に、カーボンナノチューブの直径は、その形成に触媒作用を及ぼす触媒ナノ粒子の直径程度である。このため、カーボンナノチューブの性質は、ある面において、例えば、カーボンナノチューブの合成に用いられる触媒複合材を調整することにより制御できる。限定しない例として、約1nmから約5nmの直径を有する触媒ナノ粒子を、主に単層カーボンナノチューブを成長させるのに用いることができる。より大きな触媒ナノ粒子は、主に、多層カーボンナノチューブを作成するために用いることができ、これは、その多重のナノチューブ層のために、より大きな直径を有する。また、カーボンナノチューブの合成において、より大きな触媒ナノ粒子を用いることにより、単層及び多層カーボンナノチューブの混合物を成長させることもできる。所望のサイズの触媒ナノ粒子は、種々の商業的供給源から購入可能、叉は、本実施形態によれば触媒前駆体からその場で準備が可能である。種々の実施形態では、ガラス基材上に成長したカーボンナノチューブの直径は、約1nmから約500nmの範囲である。ある実施形態では、カーボンナノチューブの直径は、約1nmから約10nmの範囲である。別の実施形態では、カーボンナノチューブの直径は、約1nmから約25nmの範囲、約5nmから約25nmの範囲、又は約5nmから約30nmの範囲である。ある実施形態では、カーボンナノチューブの直径は、約10nmから約50nmの範囲、又は約50nmから約100nmの範囲である。別の実施形態では、カーボンナノチューブの直径は、約100nmから約300nmの範囲、又は300nmから約500nmの範囲ある。非常に高い濃度の触媒物質では、加熱中の凝集により、約50nm以上のカーボンナノチューブを形成する大きな触媒ナノ粒子がもたらされる。低濃度の触媒物質では、濃度に対する感受性が弱く、約1nmから約30nmの範囲、又は最大で約50nmまでのカーボンナノチューブが形成される。ある実施形態では、ガラス基材上に成長したカーボンナノチューブの平均長さは、約1μmから約100μmの間であり、これらの全中間値及び端数を含む。ある実施形態では、カーボンナノチューブの平均長さは、例えば、約0.5μmなど約1μm未満であり、これらの全中間値及び端数を含む。ある実施形態では、カーボンナノチューブの平均長さは、約1μmから約10μmの範囲であり、これらの全中間値及び端数を含む。一般的に、本実施形態において触媒物質の担持量が多いほど、カーボンナノチューブ成長速度が大きくなり易く、且つカーボンナノチューブの長さが長くなり易い。ある実施形態では、本発明のプロセスによる触媒物質は、触媒及び/又は触媒前駆体である。すなわち、触媒物質は、ある実施形態ではカーボンナノチューブの形成に直接、触媒作用を及ぼす活性触媒である。例えば、触媒物質は、必要とされるさらなる変換又は活性化なしに、カーボンナノチューブの形成に直接、触媒作用を及ぼす触媒ナノ粒子例えば、遷移金属ナノ粒子又はランタニド金属ナノ粒子である。別の実施形態では、触媒物質は、当初は触媒能catalyticallyinactiveがないが、1つ以上の化学変換を介して活性触媒に変換できる触媒前駆体である。そのような活性触媒への変換は、カーボンナノチューブ成長条件にガラス基材を晒す前及び/又は晒している間に起こる。本実施形態によれば、触媒前駆体を、適切なカーボンナノチューブ成長条件に晒される前に個別の還元工程例えば、H2に晒さずに活性触媒に変換することができる。ある実施形態では、触媒物質は触媒ナノ粒子の形である。別の実施形態では、触媒物質は触媒前駆体の形であってもよい。本実施形態において、触媒前駆体が、予め形成された触媒ナノ粒子を超える優れたカーボンナノチューブの成長速度を示すことが認められている。ある実施形態では、触媒前駆体は、遷移金属塩又は遷移金属塩の組み合わせとしてもよい。例示的な遷移金属塩は、例えば、遷移金属硝酸塩、遷移金属酢酸塩、遷移金属クエン酸塩、遷移金属塩化物、遷移金属フッ化物、遷移金属臭化物、遷移金属ヨウ化物、これらの水和物、及び、これらの組み合わせが挙げられる。そのような遷移金属塩は加熱されると遷移金属酸化物に変換され、後に詳述するように活性触媒への変換が起こる。別の実施形態では、遷移金属炭化物、遷移金属窒化物、又は遷移金属酸化物を、触媒物質として用いることができる。本発明のプロセスを実施するのに適切な例示的な遷移金属塩は、例えば、硝酸鉄II、硝酸鉄III、硝酸コバルトII、硝酸ニッケルII、硝酸銅II、酢酸鉄II、酢酸鉄III、酢酸コバルトII、酢酸ニッケルII、酢酸銅II、クエン酸鉄II、クエン酸鉄III、クエン酸鉄IIIアンモニウム、クエン酸コバルトII、クエン酸ニッケルII、クエン酸銅II、塩化鉄II、塩化鉄III、塩化コバルトII、塩化ニッケルII、塩化銅II、これらの水和物、及び、これらの組み合わせが挙げられる。別の実施形態では、ランタニド金属塩、これらの水和物、及びこれらの組み合わせを、触媒前駆体として用いることができる。より特別な実施形態では、触媒前駆体は、鉄II塩又はこの水和物、及び、コバルトII塩又はこの水和物の組み合わせである。ある実施形態では、触媒前駆体を、少なくとも1つの遷移金属塩と過酸化水素又は他の酸化剤との間の反応によって形成することができる。ある実施形態では、前記反応は、触媒物質が析出される溶液中で起こり得る。鉄II塩又はこの水和物特に、酢酸鉄II又はこの水和物及びコバルトII塩又はこの水和物特に、酢酸コバルトII又はこの水和物を含む触媒前駆体の場合、最終的に、より活性の触媒例えば、鉄‐コバルト合金をもたらす触媒前駆体を形成するのに過酸化水素を用いることができる。驚くことには、過酸化水素、酢酸鉄II又はこの水和物と酢酸コバルトII又はこの水和物との間の反応から形成される触媒前駆体が、ガラス基材上にカーボンナノチューブを成長させるのに特に有効な活性触媒に変換されるということが見出された。さらに、上述した触媒前駆体を含む溶液に過酸化水素を加えることは、遷移金属塩の溶解度を増加するのに有効である。理論又は機構に拘束されることなく、過酸化水素、酢酸鉄IIと酢酸コバルトIIとの間の反応による触媒前駆体の形成は、フェントン試薬の化学反応式1と式2に基づく鉄IIの変換で始まる。Fe2H2O2→Fe3OHOH1Fe3H2O2→Fe2OOHOH2酢酸鉄IIの場合、最初の酸化生成物は塩基性酢酸鉄IIIであるがこれは、その後、同等の構造を有すると推定される鉄II/鉄III複合材を形成する。酢酸コバルトIIの存在下において、同等の構造を有する鉄III/コバルトII複合材も形成すると推定される。図1A及び図1Bは、それぞれ、上述したように形成された塩基性酢酸鉄IIIと鉄III/コバルトII複合材の推定構造を示す。混合金属複合材の形成は、式3~5にまとめられているOAc=酢酸塩=C2H3O2。Fe22H2O2→Fe33O63OHH2OO23Fe33O63OH→Fe32Fe2O63OH4Fe32Fe2O63Co224H2O→Fe32Co2O635混合金属複合材に加えて、反応混合物も、残留塩基性酢酸鉄IIIと未反応酢酸コバルトIIを含んでいる。混合金属複合材に加えて、これら物質のそれぞれも、後述する実施形態によれば活性触媒に変換することができる。ガラス基材上への上述した触媒前駆体の析出後、中間触媒相を形成するために加熱してもよい。すなわち、混合金属複合材、塩基性酢酸鉄III及び酢酸コバルトIIを、ガラス基材上に金属酸化物を形成するために熱分解する。上述した他の触媒前駆体を、中間触媒相を形成するために同様の方法で熱分解する。ある実施形態では、前記加熱は、少なくとも約300°Cの温度で行うことができる。他の実施形態では、加熱は、少なくとも約450°Cの温度で行うことができる。本発明の場合、塩基性酢酸鉄IIIは、準安定γ鉄III酸化物磁赤鉄鉱と安定α鉄III酸化物赤鉄鉱に熱分解され、酢酸コバルトIIは、コバルト酸化物CoOに熱分解され、そして、混合金属複合材は、コバルトフェライトCoFe2O4に熱分解されると考えられる。種々の気体副産物も形成される。熱分解生成物の化学的同一性は、高分解能透過顕微鏡法highresolutiontransitionelectronmicroscopy、電子線回折分光法結晶構造のd間隔d‐spacing及びエネルギ分散X線分光法元素組成elementalcompositionの組み合わせを介して決定される。本発明の場合、d間隔と元素組成の結果は、割当assigned化学的同一性と極めて一致する。形成されるとすぐに、中間触媒相は、別の触媒活性化工程を行わずに、直接、活性触媒例えば、触媒ナノ粒子に変換される。これに反して、当技術分野においては、カーボンナノチューブの成長を開始する前に、別工程において水素でカーボンナノチューブ触媒を活性化させることが通常行われている。本実施形態では、活性触媒の形成は、カーボンナノチューブ成長条件に中間触媒相を晒すと同時に行われる。例えば、カーボンナノチューブ成長反応器内において700°Cでアセチレンを熱分解すると、水素ガスと原子状炭素が形成される。前記水素ガスは、遷移金属酸化物と反応して、ゼロ価の遷移金属の触媒ナノ粒子を形成する。その後、遷移金属炭化物の形成と触媒粒子内への炭素の確実な拡散により、カーボンナノチューブの形成が可能となる。上述した混合金属複合材から形成した活性触媒に戻るが、高分解能透過顕微鏡法、電子線回折分光法及びエネルギ分散X線分光法は、カーボンナノチューブ成長条件に晒されて形成された活性触媒粒子の同一性を決定するために再び用いられた。コバルトIIに対する鉄IIのモル比が約5.6:1の初期の硝酸鉄II/硝酸コバルトII溶液の場合、Fe55.1~83.3,Co0~6.7及びFe/Co合金0~19.2の物質が確認された。さらに、カーボンナノチューブ成長条件に晒された後に、残存する鉄酸化物、コバルト酸化物、及びコバルトフェライトが見られた。図2~図4は、硝酸鉄II、硝酸コバルトII、及び過酸化水素を含む溶液から形成した触媒又は触媒前駆体の例示的なSEM画像を示す。図2は、ガラス繊維基材上のカーボンナノチューブ触媒前駆体の例示的なSEM画像倍率8kを示す。図3は、ガラス繊維基材上のカーボンナノチューブ触媒前駆体の例示的なSEM画像倍率70kを示す。図4は、鉄‐コバルト合金触媒からガラス繊維基材上に成長したカーボンナノチューブの例示的なSEM画像倍率1kを示す。図5は、触媒粒子から成長した多層カーボンナノチューブの例示的なSEM画像を示す。図6は、カーボンナノチューブ成長条件に晒される前と後の例示的な触媒粒子サイズの関係を示す。カーボンナノチューブ成長条件に晒される前では、その平均粒子サイズは、約25nm25.2nm±16.0nmであり、カーボンナノチューブ成長条件に晒された後では、平均粒子サイズは、約12~13nm12.5±8.3nmであった。一般的に、前記粒子サイズは、約5nmから約50nmの範囲であった。ある実施形態では、非触媒物質もまた、触媒と併用して本発明のプロセスに用いることができる。カーボンナノチューブを、非触媒物質なしにガラス基材上に成長させることができるが、触媒物質と併用して非触媒物質を用いることにより、多くの場合、カーボンナノチューブの成長速度が向上する。理論又は機構に拘束されることなく、非触媒物質は、触媒物質とガラス基材との相互作用を制限すると考えられており、制限されない場合には、カーボンナノチューブの成長を抑制することがある。さらに、非触媒物質は活性触媒への触媒前駆体の解離を促進することができると考えられる。前記非触媒物質は、ガラス基材との結合剤としても作用し、これによって、ガラス基材への触媒物質及びその後に成長するカーボンナノチューブの強固な固定を促進する。更に、非触媒物質は、ガラス基材の表面を保護するための熱障壁として機能し、カーボンナノチューブの成長中の損傷からガラス基材の表面を保護する。さらに、触媒前駆体と併用して非触媒物質を使用することにより、カーボンナノチューブの成長に好適な活性触媒に触媒前駆体を変換するために必要とされる別箇の還元作用なしにガラス基材上へのカーボンナノチューブの成長が可能となる。すなわち、本実施形態において、カーボンナノチューブの成長条件に晒すとき、触媒前駆体を、ガラス基材上にカーボンナノチューブを直接成長させるために非触媒物質と併用して用いる。ある実施形態では、触媒前駆体からの活性触媒の形成は、中間触媒相例えば、遷移金属酸化物の形成を含むことができる。ある実施形態では、本発明のプロセスは、ガラス基材がカーボンナノチューブの成長条件に晒されている間、又は任意でガラス基材が移送されている間、触媒前駆体又は中間触媒相からの触媒ナノ粒子の形成を含む。別の実施形態では、本発明のプロセスは、カーボンナノチューブの成長条件にガラス基材を晒す前に、触媒前駆体又は中間触媒相からの触媒ナノ粒子の形成を含む。例えば、触媒前駆体又は中間触媒相を水素に晒す等、独立した触媒活性化操作を実施することができる。ある実施形態では、触媒前駆体又は中間触媒相を、ガラス基材上に析出又は形成し、そして、ガラス基材を後日使用するために保管してもよい。すなわち、ガラス基材に、触媒前駆体又は中間触媒相を担持させ、それから、その後カーボンナノチューブの成長条件に晒してもよい。本発明のプロセスを実施するのに好適な非触媒物質は、通常、カーボンナノチューブの成長条件に対して不活性な物質である。上述したように、そのような非触媒物質は、触媒物質をより一層安定化させることができ、これにより、カーボンナノチューブの成長を容易にする。ある実施形態では、非触媒物質は、アルミニウム含有複合材、シリコン含有複合材、又はこれらの組み合わせである。例示的なアルミニウム含有複合材としては、例えば、アルミニウム塩例えば、硝酸アルミニウムと酢酸アルミニウム又はこの水和物等がある。例示的なシリコン含有複合材としては、例えば、ガラス及び同類の二酸化ケイ素構造体、ケイ酸塩、及びシラン等がある。ある実施形態では、アルコキシシラン、アルモキサン、アルミナナノ粒子、スピンオンガラス、又はガラスナノ粒子を、非触媒物質として用いることができる。本発明のプロセスにおいて非触媒物質を用いる場合、前記触媒物質を、非触媒物質の前、後、又は非触媒物質と同時に析出することができる。ある実施形態では、触媒物質は、非触媒物質の前に析出させることができる。すなわち、そのような実施形態では、触媒物質は、ガラス基材と非触媒物質との間に析出される。別の実施形態では、触媒物質は、非触媒物質の後に析出させることができる。すなわち、そのような実施形態では、非触媒物質は、ガラス基材と触媒物質との間に析出される。更に別の実施形態では、触媒物質は、非触媒物質と同時に析出させることができる。析出順序に関係なく、触媒物質と非触媒物質との組み合わせは、ガラス基材上に触媒コーティングを形成する。ある実施形態では、触媒コーティングは、約5nmから約1μmの範囲の厚さを有する。他の実施形態では、触媒コーティングは、約5nmから約100nmの範囲又は約10nmから約50nmの範囲の厚さを有する。ある実施形態では、触媒物質と非触媒物質は、それぞれ溶液から析出させることができる。ある実施形態では、前記溶液は、溶媒として水を含んでいる。そのような実施形態では、触媒物質と非触媒物質の濃度は、通常、約0.1mMから約1.0Mの範囲である。他の実施形態では、触媒物質と非触媒物質は、それぞれ約0.1mMから約50mM、約10mMから約100mM、約50mMから約1.0M、又は約1.0Mから約2.0Mの濃度範囲を有する。前記触媒物質と前記非触媒物質は、析出させるときに、同じ溶液又は別の溶液に存在させることができる。前記触媒物質及び前記非触媒物質が同一の溶液中に存在する場合、前記濃度範囲は、全体の溶液濃度よりむしろ、溶液中における各成分の濃度を示す。ある実施形態では、前記触媒物質と前記非触媒物質は、形成されるときにガラス基材上に単一の溶液から析出される。すなわち、カーボンナノチューブの成長条件に晒すのに好適な触媒担持繊維は、単一の操作で形成される。前記溶液に用いられる溶媒は、存在した場合に触媒物質及び非触媒物質を効率的に可溶化するsolubilize或いは分散させるならば、通常、限定されることなく様々であってよい。水に加えて、特に適した溶媒としては、例えば、アルコール例えば、メタノール、エタノール又はイソプロパノール、エステル例えば、酢酸メチル又は酢酸エチル、ケトン例えば、アセトン又はブタノン、及びこれらの混合物が挙げられる。ある実施形態では、そうでなければ塩が十分に溶解できない溶媒に遷移金属塩を溶解させるために、少量の補助溶媒cosolventを加えることができる。このような補助溶媒cosolventの例示的な例としては、例えば、グリムglyme、ジグリムdiglyme、トリグリムtriglyme、テトラグリムtetraglyme、ジメチルホルムアミド、及びジメチルスルホキシドがある。通常、カーボンナノチューブ成長条件に晒す前に溶媒を容易に除去できるように、相対的に低い沸点を有する溶媒が好ましい。溶媒の迅速な除去は、触媒物質の均質なコーティング形成を容易にする。沸点がより高い溶媒或いはガラス基材の表面に滞留するpond傾向にある溶媒では、触媒物質の不均一な分布が起こり、これによって、質の悪いカーボンナノチューブの成長をもたらす。非触媒物質を含むことは、本発明のプロセスにおいて利点となるが、非触媒物質の量には上限があり、これを超えるとカーボンナノチューブの成長が抑制される。これは、特に、非触媒物質が触媒物質の後、又は触媒物質と同時に析出する場合に当てはまる。このような制限は、非触媒物質が触媒物質の前に析出する場合には必ずしも当てはまらない。過剰な量の非触媒物質を含んでいると、非触媒物質が過剰に触媒物質を上塗りすることとなりovercoat、これにより、触媒物質への炭素原料ガスの拡散を妨げて、カーボンナノチューブの成長を阻害する可能性がある。ある実施形態では、触媒物質に対する非触媒物質のモル比は、最大で約6:1である。他の実施形態において、触媒物質に対する非触媒物質のモル比は、最大で約2:1である。ある実施形態では、触媒物質及び非触媒物質は、例えば、スプレーコーティング、ディップコーティング、溶液塗布ローラ又は類似の溶液ベースの析出技術又はこれらの組み合わせによって析出される。ある実施形態では、触媒物質を、第1の溶液から析出し、非触媒物質を第2の溶液から析出する。そのような実施形態では、触媒物質は非触媒物質の前に又は後に析出し得る。他の実施形態では、触媒物質と非触媒物質を同じ溶液から同時に析出し得る。当業者には明らかなように、種々の析出技術は、ガラス基材上に析出させる触媒物質及び/又は非触媒物質の量を可変できる。溶液ベースの析出技術において水を溶媒又は補助溶媒cosolventに用いる場合、ガラス基材に種々の含水率を付与し得る。ある実施形態では、ガラス基材の含水率は、触媒物質及び/又は非触媒物質の析出用に用いられる技術に依存する。溶液ベースの析出技術によって析出される場合、例えば、滞留時間、操作速度及び析出形態例えば、浸水かローラコーティングかsubmersionversusrollercoating等の要因が、ガラス基材の含水率に影響を与える。ある実施形態では、析出後のガラス基材の含水率は、約0.1wtから約200wtの範囲である。別の実施形態では、ガラス基材の含水率は、約0.1wtから約10wtの範囲、約5wtから約20wtの範囲、約10wtから約50wtの範囲、約50wtから約100wtの範囲、又は、約100wtから約200wtの範囲である。ガラス基材の可変可能な含水率により、広範囲の触媒の質量表面被覆率値masssurfacecoveragevaluesをもたらすことが可能となる。ガラス基材上に析出される触媒物質及び非触媒物質の量は、析出技術と付与された含水率に依存する。ある実施形態では、ガラス基材上に析出された触媒物質及び/又は非触媒物質の質量表面被覆率は、それぞれ約0.0001g/m2から約0.2g/m2の間に分布する。別の実施形態では、触媒物質及び/又は非触媒物質の質量表面被覆率は、それぞれ約0.0001g/m2から約0.002g/m2の範囲、約0.0002g/m2から約0.005g/m2の範囲、約0.005g/m2から約0.02g/m2の範囲、約0.01g/m2から約0.05g/m2の範囲、又は約0.05g/m2から約0.2g/m2の範囲である。ある実施形態では、カーボンナノチューブの成長プロセスは、ガラス繊維基材上への触媒前駆体の析出工程と、ガラス繊維基材上への非触媒物質の析出工程と、カーボンナノチューブ成長条件に晒されたときにカーボンナノチューブを形成可能な触媒に、触媒前駆体を変換する工程と、ガラス繊維基材がその上にカーボンナノチューブを成長させるために移送されている間、カーボンナノチューブの成長条件にガラス繊維基材を晒す工程と、を含む。ある実施形態では、カーボンナノチューブ成長プロセスは、過酸化水素、鉄II塩又はこの水和物、及びコバルトII塩又はこの水和物を含む溶液内で触媒前駆体を形成させる工程と、ガラス繊維基材上に触媒前駆体を析出する工程と、ガラス繊維基材上に非触媒物質を析出する工程と、カーボンナノチューブ成長条件に晒したときにカーボンナノチューブを形成可能な触媒に前記触媒前駆体を変換する工程と、ガラス繊維基材上にカーボンナノチューブを成長させるために前記ガラス繊維基材をカーボンナノチューブ成長条件に晒す工程と、を含む。ある実施形態では、コバルトに対する鉄のモル比は、約5:1から約6:1の範囲である。ある実施形態では、コバルトに対する鉄のモル比は、最大で約20:1までである。更に詳しく上述したように、そのような実施形態で形成された触媒は、少なくとも鉄‐コバルト合金を含む。また、更に詳しく上述したように、触媒前駆体を触媒に変換する工程は、中間触媒相を形成するために触媒前駆体を加熱する工程と、触媒を形成するために前記中間触媒相をカーボンナノチューブ成長条件に晒す工程と、を含む。触媒物質の析出後、化学蒸着CVDベースのプロセス或いはカーボンナノチューブ成長用の他のプロセスを用いて、ガラス基材上にカーボンナノチューブを成長させる。例示的なカーボンナノチューブ合成用プロセスは、例えば、マイクロキャビティ法、熱又はプラズマCVD法、レーザアブレーション法、アーク放電法、火炎合成flamesynthesis法、及び高圧一酸化炭素HiPCO法による合成が挙げられ、これらの全ては当業者には周知である。ある実施形態では、前記CVDベースの成長プロセスは、プラズマCVDである。ある実施形態では、にカーボンナノチューブ成長のためのプロセスは、ガラス基材がカーボンナノチューブの成長条件に晒されているその間に、反応器を通って移送されながら連続的に行うことができる。本明細書に記載される実施形態では、カーボンナノチューブの成長は、連続的なすなわち、移動方式で、或いは、バッチすなわち、静止した状態で行われる。限定しない実施形態では、カーボンナノチューブの成長は、連続的なカーボンナノチューブ成長のために適合される反応器内で行われる。このような特徴を有する例示的な反応器は、共有される2009年11月2日出願の米国特許出願第12/611073号、及び米国特許第7261779号に記載されおり、いずれもその全体が参照により本明細書に組み込まれる。上述の反応器は、基材を、カーボンナノチューブ成長条件に晒すための反応器に通して連続的に移送するために設計されているが、必要に応じて、基材を固定したまま、バッチモードbatchwisemodeで前記反応器を操作することも可能である。基材をその中を通して移送可能な例示的なカーボンナノチューブ反応器の更なる詳細、及びカーボンナノチューブ成長プロセスの詳細は、本明細書において後述する。本明細書で開示されたプロセスは、特定のカーボンナノチューブ成長反応器に拘束されないということに留意すべきであり、当業者に周知のあらゆる適切な反応器が、本発明のプロセスに利用し得る。カーボンナノチューブの成長は、高温で起こる化学蒸着CVDプロセスに基づいている。具体的な温度は、触媒の選択に依存するが、一般的に、約500°Cから約1000°Cの範囲にある。ある実施形態では、前記温度は、約550°Cから約800°Cの範囲にある。様々な実施形態において、前記温度は、カーボンナノチューブの成長速度及び/又は得られるカーボンナノチューブの直径に影響を与え得る。様々な実施形態では、カーボンナノチューブの成長は、プラズマで助長されるCVDベースのプロセスにより行われる。前記CVDプロセスは、例えば、アセチレン、エチレン、又はメタン等の炭素含有原料ガスにより進められる。カーボンナノチューブの合成プロセスは、通常、前記炭素含有原料ガスとともに、主要なキャリアガスとして不活性ガス例えば、窒素、アルゴン、又はヘリウムを使用する。前記炭素含有原料ガスは、通常、混合物全体のうち約0.1から約50の範囲で供給され得る。CVD成長のための実質上不活性な環境は、成長チャンバーからの水分及び酸素の除去により作られる。プラズマが形成する強電界は、カーボンナノチューブ成長の方向に影響を与えるために任意に用いることができる。プラズマは、成長プロセスの間、電界を与えることによって形成される。プラズマスプレー及び電界のジオメトリgeometryを適切に調整することにより、垂直に配列したカーボンナノチューブすなわち、金属表面に対して垂直を合成することができる。一定の条件下では、プラズマがない場合であっても、密集したカーボンナノチューブは、実質的に垂直な成長方向を維持し、結果として、カーペットcarpet又はフォレストforest様の高密度配列のカーボンナノチューブがもたらされる。ある実施形態では、アセチレンガスはイオン化されて、カーボンナノチューブ合成のための低温炭素プラズマの噴流jetを形成する。前記炭素プラズマはガラス基材に向けられる。このように、ある実施形態では、ガラス基材上へのカーボンナノチューブ合成方法には、a炭素プラズマを形成すること、及びbガラス基材上に析出した触媒物質に炭素プラズマを向けること、が含まれる。ある実施形態では、ガラス基材は、カーボンナノチューブの成長を容易にするため、約550°Cから約800°Cの範囲に積極的に加熱される。カーボンナノチューブの成長を起こすために、反応器内へは2つ以上のガス、すなわち、不活性キャリアガス例えば、アルゴン、ヘリウム又は窒素及び炭素含有原料ガス例えば、アセチレン、エチレン、エタノール、又はメタンが流し込まれる。ある実施形態では、カーボンナノチューブの成長は、繊維材料上にカーボンナノチューブを連続的に合成及び成長させるために設計された特定の矩形反応器で行われる。このような反応器は、共有され同時継続中の米国特許出願第12/611073号参照により本明細書に組み込まれるに記載されている。この反応器は、カーボンナノチューブの大気圧成長を利用しており、連続的なカーボンナノチューブの成長プロセスへの組み込みを容易にしている。加えて、反応器は、必要に応じて、ガラス基材を固定保持しながらバッチ方式batchwisemannerで操作可能である。必要に応じて、静的なカーボンナノチューブ成長用の従来型反応器も使用し得る。ある実施形態では、カーボンナノチューブは、CVDプロセスにより、大気圧、かつ、約550°Cから約800°Cの範囲の高温で、マルチゾーン反応器multizonereactor内で成長する。カーボンナノチューブの合成が大気圧で起こるということは、ガラス基材上にカーボンナノチューブを成長させるための連続処理ラインに反応器を組み込むことが容易になる。このようなマルチゾーン反応器を用いた連続的なインライン処理に合致する別の利点は、カーボンナノチューブの成長が数秒単位で起こるということであり、当該技術分野で標準的な他の手法及び装置構成における数分単位又はそれ以上とは対照的である。上述の実施形態に従って設計されたカーボンナノチューブ合成反応器は、以下の特徴を含む。矩形構成の合成反応器当該技術分野で既知の標準的なカーボンナノチューブ合成反応器は、横断面が円形である。これには、例えば、歴史的理由研究所では円筒状の反応器がよく用いられる及び利便性流体力学は円筒状の反応器でモデル化すると容易になり、加熱器システムは円管チューブ石英などに容易に対応し、並びに製造の容易性などの多くの理由がある。本開示は、従来の円筒形状から離れて、矩形横断面を有するカーボンナノチューブ合成反応器を提供する。変更の理由は以下の通りである。1反応器容積の非効率的使用。反応器により処理される多くのガラス基材は相対的に平面例えば、平坦なテープ、シート状形態、或いは、開繊したトウ若しくはロービングrovingなどであるので、円形横断面では反応器の容積の使用が非効率的である。この非効率性により、円筒状のカーボンナノチューブ合成反応器にはいくつかの欠点が生じる。例えば、a十分なシステムパージの維持;反応器の容積が増大すれば、同レベルのガスパージを維持するためにガス流量の増大が必要となり、この結果、開放環境におけるカーボンナノチューブを大量生産するには非効率的となる。b炭素含有原料ガス流量の増大;前記aのように、システムパージのための不活性ガス流を相対的に増大させると、炭素含有原料ガス流量を増大させる必要が生じる。例示的な12Kのガラス繊維ロービングが、矩形横断面を有する合成反応器の全容積に対して約2000分の1の容積であるという点を考慮されたい。同等の円筒状反応器すなわち、矩形横断面の反応器と同じ平坦化されたガラス繊維材料を収容できるだけの幅を有する円筒状の反応器では、ガラス繊維材料の容積は、反応器の容積の約17,500分の1である。CVDなどのガス蒸着プロセスgasdepositionprocessesは、通常、圧力及び温度のみに左右されるが、容積は蒸着の効率に顕著な影響を与え得る。矩形反応器の場合、それでもなお余分な容積が存在し、この余剰容積は無用の反応を促進する。しかしながら、円筒状反応器は、無用な反応の促進が可能なその容積が約8倍もある。このように競合する反応が発生する機会がより大きいと、所望の反応が有効に生じるのが、円筒状反応器では一層遅くなってしまう。このようなカーボンナノチューブ成長の速度低下は、連続的な成長プロセスの進行にとって問題となる。矩形反応器構成の別の利点は、矩形チャンバーの高さを更に低くすることで反応器の容積が低減され、これにより容積比が改善され反応が更に効率的になるという点である。本明細書に開示されているある実施形態では、矩形合成反応器の全容積が、合成反応器を通過中のガラス基材の全容積に対して僅か約3000倍にしか過ぎない。更なるある実施形態では、矩形合成反応器の全容積が、合成反応器を通過中のガラス基材の全容積に対して僅か約4000倍にしか過ぎない。さらに別の実施形態では、矩形合成反応器の全容積が、合成反応器を通過中のガラス基材の全容積に対して約10,000倍未満である。加えて、円筒状反応器を使用した場合、矩形横断面を有する反応器と比較すると、同じ流量比を提供するためには、より大量の炭素含有原料ガスが必要である点に注目されたい。当然のことながら、他の実施形態の中には、矩形ではないがこれに比較的類似しており、かつ、円形横断面を有する反応器に対して、反応器の容積を同様に低減する多角形状で表される横断面を有する合成反応器がある。c問題のある温度分布;相対的に小径の反応器を用いた場合、チャンバー中心からその壁面までの温度勾配はごく僅かである。しかし、例えば、工業規模の生産に用いられるような場合などには、サイズの増大に伴い、このような温度勾配は増加する。温度勾配は、ガラス基材の全域で製品品質がばらつくすなわち、製品品質が半径位置の関数として変化する原因となる。この問題は、矩形横断面を有する反応器を用いた場合に殆ど回避される。特に、平面的な基材が用いられる場合、基材のサイズが大きくなったときに、反応器の高さを一定に維持することができる。反応器の頂部と底部間の温度勾配は基本的にごく僅かであり、結果的に、引き起こされる熱的な問題や製品品質のばらつきは回避される。2ガス導入。当該技術分野では、通常、管状炉が使用されているので、一般的なカーボンナノチューブ合成反応器は、ガスを一端に導入し、それを反応器に通して他端から引き出している。本明細書に開示された実施形態の中には、ガスが、反応器の両側面又は反応器の頂面と底面のいずれかを通して対称に、反応器の中心又は目標成長ゾーン内に導入されるものがある。これにより、流入する原料ガスがシステムの最も高温の部分、すなわち、カーボンナノチューブの成長が最も活発な場所に、連続的に補充されるので、全体的なカーボンナノチューブ成長速度が向上する。ゾーン分け比較的低温のパージゾーンを提供するチャンバーは、矩形合成反応器の両端から延びる。仮に高温ガスが外部環境すなわち、矩形反応器の外部と接触mixしたなら、ガラス基材の劣化degradationが増加すると判断される。低温パージゾーンは、内部システムと外部環境との間の緩衝部となる。当該技術分野で既知のカーボンナノチューブ合成反応器の構成では、通常、基材を慎重にかつ緩やかに冷却することが求められる。本発明の矩形カーボンナノチューブ成長反応器の出口における低温パージゾーンは、連続的なインライン処理に必要とされるような短時間の冷却を実現する。非接触式ホットウォール型金属製反応器ある実施形態では、金属製ホットウォール型hotwalled反応器例えば、ステンレス鋼が用いられる。金属、特にステンレス鋼が炭素の付着すなわち、煤及び副生成物の形成を受けやすいために、この種類の反応器の使用は、常識に反するようにも考えられる。したがって、大部分のカーボンナノチューブ合成反応器は、炭素の付着がより少なく、また、石英は洗浄し易く、そして、試料の観察が容易であるため、石英から作られる。しかしながら、ステンレス鋼上に煤及び炭素付着物が増加することにより、より着実で、効率的、高速、かつ、安定的なカーボンナノチューブ成長がもたらされるということが認められている。理論に拘束されるものではないが、大気圧運転atmosphericoperationと連動して、反応器内で起こるCVDプロセスでは拡散が制限されることが示されている。すなわち、カーボンナノチューブ形成触媒が過剰供給overfedされる、つまり、過量の炭素が、反応器が不完全真空下で運転している場合よりもその相対的に高い分圧により反応器システム内で得られる。結果として、開放システム特に清浄なシステムでは、過量の炭素がカーボンナノチューブ形成触媒の粒子に付着して、これにより、カーボンナノチューブの合成能力を低下させる。ある実施形態では、反応器に汚れが付いてdirtyいる、すなわち、金属反応器壁に煤が付着しているときに、矩形反応器を意図的に運転する。炭素が反応器壁上に単分子層で付着すると、炭素は容易にその上に付着する。得られる炭素の中には、このメカニズムにより回収されるwithdrawnものがあるので、ラジカルの形で残っている炭素原料が、カーボンナノチューブ形成触媒を被毒させない速度でこの触媒と反応する。既存のシステムは清浄にcleanly運転するが、連続処理のために開放状態であった場合には、減速した成長速度で、はるかに低い収率でのカーボンナノチューブ生産ということになる。前述のようにカーボンナノチューブの合成を汚れた状態で実施するのは、通常は有利であるが、それでも、装置の特定の部分例えば、ガスマニフォールド及びガス入口は、煤が閉塞状態を引き起こした場合、カーボンナノチューブの成長プロセスに悪影響を与えることがある。この問題に対処するために、カーボンナノチューブ成長反応チャンバーのこのような部分を、例えば、シリカ、アルミナ又はMgOなどの煤抑制コーティングで保護してもよい。実際には、装置のこれらの部分は、これら煤抑制コーティングを、浸漬コーティングすることができる。INVARアルセロールミタルから市販されているニッケル鋼合金は、高温におけるコーティングの適切な接着性を確実にする同様のCTE熱膨張係数を有しており、重要なゾーンにおける煤の著しい析出を防止するので、INVAR等の金属が、これらのコーティング用に用いられる。触媒還元及びカーボンナノチューブ合成の組合せ本明細書に開示されたカーボンナノチューブ合成反応器において、触媒還元及びカーボンナノチューブ成長のいずれもが反応器内で起こり得る。当該技術分野で既知の標準的なプロセスにおいて、還元工程の実施には、通常1~12時間かかる。本開示によれば、両方の作用は1つの反応器内で起こり得るが、これは、少なくとも1つには、炭素含有原料ガスの導入が、円筒状反応器を用いる当該技術分野では標準的となっている反応器の端部ではなく、中心部であることに起因する。還元プロセスは、ガラス基材が加熱ゾーンに入ったときに行われる。ここに至るまでに、ガスには、水素ラジカルの相互作用を介して触媒を還元する前に、反応器壁と反応して冷える時間があるということである。還元が起こり得るのはこの遷移領域である。システム内で最も高温の等温ゾーンでカーボンナノチューブの成長は起こり、反応器の中心近傍におけるガス入口の近位で最大の成長速度が生じる。当然のことながら、本発明の様々な実施形態の働きに実質的に影響を及ぼさない変更も、本明細書で提供する本発明の定義に含まれる。したがって、以下の実施例は本発明を例示するものであり、それを限定するものではない。実施例1:酢酸鉄IIと酢酸コバルトIIからの触媒前駆体の形成。3900mLの純水に125.23gの酢酸鉄IIを加え、固形物が十分に溶解するまで加熱せずに混合した。次に、100mLの30wtのH2O2を加え、加熱せずに2分間混合を継続した。最後に、31.88gの酢酸コバルトII四水和物を加え、その固形物が完全に溶解するまで加熱せずに混合を継続した。最終的な溶液濃度は、鉄II180mMとコバルトII32mMであった。ガラス基材上に析出後、遷移金属酸化物を空気の存在下で550°Cで熱分解によって形成した。本実施形態で用いられた前記析出プロセスは、約35の含水率をガラス基材に付与し、結果として、約0.038g/m2の質量触媒被覆率masscatalystcoverageと約6876粒子/μm2直径12.5nmの球状粒子と仮定した場合の名目粒子被覆率nominalparticlecoverageが得られた。規定された質量表面被覆率及び名目粒子被覆率は、各成分個々の被覆率ではなく、酸化鉄III、酸化コバルト、及びコバルトフェライトの合計の被覆率を言う。カーボンナノチューブ成長条件の下、この触媒システムは、4ft/分のプロセスライン速度で、3.7μm/秒の平均カーボンナノチューブ成長速度を得た。カーボンナノチューブの平均長さは、110μmであった。実施例2:酢酸鉄IIと酢酸コバルトIIからの触媒前駆体の形成。2000mLの純水に62.61gの酢酸鉄IIを加え、固形物が十分に溶解するまで加熱せずに混合した。次に、15.94gの酢酸コバルトII四水和物を加え、固形物が十分に溶解するまで加熱せずに混合を継続した。最終的な溶液濃度は、鉄II180mMとコバルトII32mMであった。ガラス基材上に析出後、遷移金属酸化物を、空気の存在下で550°Cで熱分解によって形成した。本実施形態で用いられた前記析出プロセスは、約8の含水率をガラス基材に付与し、結果として、約0.0086g/m2の質量触媒被覆率masscatalystcoverageと約1555粒子/μm2直径12.5nmの球状粒子と仮定した場合の名目粒子被覆率nominalparticlecoverageが得られた。カーボンナノチューブ成長条件の下、この触媒システムは、5ft/分のプロセスライン速度で、2.9μm/秒の平均カーボンナノチューブ成長速度を得た。カーボンナノチューブの平均長さは、70μmであった。実施例3:酢酸鉄II、酢酸コバルトII及び硝酸アルミニウムからの触媒前駆体の形成。この実施形態では、硝酸アルミニウムを非触媒物質として加える。4000mLの純水に17.39gの酢酸鉄IIを加え、固形物が十分に溶解するまで加熱せずに混合した。次に、4.98gの酢酸コバルトII四水和物を加え、固形物が十分に溶解するまで加熱せずに混合を継続した。最後に、7.50gの硝酸アルミニウム九水和物を加え、固形物が完全に溶解するまで加熱せずに混合を継続した。最終的な溶液濃度は、鉄II25mM、コバルトII5mM、及びアルミニウム5mMであった。ガラス基材上に析出後、遷移金属酸化物を、空気の存在下で550°Cで熱分解によって形成した。本実施形態で用いられた前記析出プロセスは、約35の含水率をガラス基材に付与し、結果として、約0.0053g/m2の質量触媒被覆率masscatalystcoverageと約958粒子/μm2直径12.5nmの球状粒子と仮定した場合の名目粒子被覆率nominalparticlecoverageが得られた。カーボンナノチューブ成長条件の下、この触媒システムは、4ft/分のプロセスライン速度で、3.7μm/秒の平均カーボンナノチューブ成長速度を得た。カーボンナノチューブの平均長さは、110μmであった。実施例4:クエン酸鉄IIIンモニウムからの触媒前駆体の形成。2000mLの純水に528.5gのクエン酸鉄IIIアンモニウムを加え、固形物が十分に溶解するまで加熱せずに混合した。最終的な溶液濃度は、鉄III875mMであった。ガラス基材上に析出後、遷移金属酸化物を、空気の存在下で550°Cで熱分解によって形成した。本実施形態で用いられた前記析出プロセスは、約7.2の含水率をガラス基材に付与し、結果として、約0.033g/m2の質量触媒被覆率masscatalystcoverageと約6086粒子/μm2直径12.5nmの球状粒子及びクエン酸鉄IIIアンモニウムについて分子量302g/molと仮定した場合の名目粒子被覆率nominalparticlecoverageが得られた。カーボンナノチューブ成長条件の下、この触媒システムは、2ft/分のプロセスライン速度で、2.0μm/秒の平均カーボンナノチューブ成長速度を得た。カーボンナノチューブの平均長さは、115μmであった。本発明は開示された実施形態を参照して説明されたが、当業者であれば、これらの実施形態が本発明の例示に過ぎないことを容易に認識するであろう。当然のことながら、本発明の精神から逸脱することなく、様々な変形例を考え出すことが可能である。本願発明は、異なるがしかし等価であり、且つ本明細書から教示を得た当業者には明らかな方法で変更且つ実施してもよいので、上記に開示された特定の実施形態は、単に例示に過ぎない。また、以下の特許請求の範囲の記載によるほか、本明細書に示された詳細な構造又はデザインはなんら限定されるものではない。従って、上記に開示された特定の例示的な実施形態は、変更され、組合わされ又は修正され、そして、全てのこのような変形が本願発明の精神及び範囲内であるとみなされることは明らかである。組成物及び方法は、様々な構成要素又は工程を含んで構成される、含有する、含む、又は含むincludeという言葉で記載されるが、組成物及び方法は、様々な構成要素又は働きから本質的に成るconsistessentiallyof又はから成るconsistofものでもある。上記に記載された全ての数及び範囲を若干変更することができる。下限及び上限を有する数値範囲が開示された場合は常に、より広い範囲の中に含まれる全ての数及び全ての部分的範囲が具体的に開示される。また、特許請求の範囲の用語は、特許権所有者によって、別段の、はっきりとした明瞭な定義がされた場合を除き、それらの簡潔な一般的な意味を有する。仮に本明細書、及び、参照によって本明細書に組み込まれる一つ以上の特許又は他の書類において、単語又は用語の語法において何らかの矛盾がある場合には、本明細書と合致する定義を採用するべきである。"