Preparation of SWNT single crystals by using crystallization from dilute solution and its application to the high-performance material

• Project/Area Number: 23550244
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Polymer/Textile materials
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: UCHIDA Tetsuya 岡山大学, 自然科学研究科, 准教授 (90284083)
• Project Period (FY): 2011 – 2013
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2013)
• Budget Amount: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000); Fiscal Year 2013: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2012: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2011: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
• Keywords: ナノチューブ / 複合材料・物性 / 結晶成長 / 結晶化 / ナノフィラー / フィルム / 弾性率 / 熱伝導率 / カーボンナノチューブ / 複合体

Research Abstract

In this study, we crystallized the single-walled carbon nanotube (SWNT) from dilute solution. The crystal growth model of SWNT was proposed by transmission electronmicroscopy (TEM) observation. Electron diffraction spots of SWNT crystals were observed more clearly than that of SWNT bundles. Morphology of SWNT crystal can be controlled by crystallization condition.
Water-dispersible SWNT have been prepared by ultrasonication in H2SO4/HNO3 mixture. SWNT nanofiller have been prepared by crystallization. Poly (vinyl alcohol) (PVA)/SWNT nanofiller composite films were prepared. Dispersion of SWNT nanofiller in the composite films were observed by transmission electron microscope. Significant improvement in the mechanical property was observed for these composite films.

Research Products

• [Journal Article] Electron Microscope Observation and Structure Control of Single-Wall Carbon Nanotube Bundles, Single Crystals and Composites (2013)
  • Author(s): Tetsuya Uchida
  • Journal Title: Proc. Asian Textile Conference Volume: Vol.12
• [Journal Article] Polymer/carbon nanotube composites : challenges and opportunities (2012)
  • Author(s): H.G.Chae, X.Zhang, B.L.Min, T.Lu, T.V.Sreekumar,T. Uchida, S.Kumar
  • Journal Title: Advances in Composite Materials Volume: Vol. 2 Pages: 19-29
• [Journal Article] Polymer/carbon nanotube composites: challenges and opportunities. (2012)
  • Author(s): H.G.Chae,X.Zhang,B.L.Min, T.Lu, T.V.Sreekumar,T.Uchida, S.Kumar
  • Journal Title: American Society for Composites Series on Advances in Composite Materials Volume: 2 Pages: 19-29
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 電子顕微鏡でみる単層カーボンナノチューブ(SWNT)/高分子複合体繊維およびSWNT単結晶の微細構造とその構造制御 (2011)
  • Author(s): 内田哲也,津川直矢,赤石卓也
  • Journal Title: 繊維学会誌 Volume: 67巻 Pages: 132-135
  • NAID: 10028225066
• [Journal Article] 電子顕微鏡でみる単層カーボンナノチューブ（SWNT）／高分子複合体繊維およびSWNT単結晶の微細構造とその構造制御 (2011)
  • Author(s): 内田哲也, 津川直矢, 赤石卓也
  • Journal Title: 繊維学会誌 Volume: 67 Pages: 132-135
  • NAID: 10028225066
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Electron Microscope Observation and Structure Control of Single-Wall Carbon Nanotube Bundles, Single Crystals and Composites (2013)
  • Author(s): Tetsuya Uchida
  • Organizer: 12th asian Textile conference (ATC-12)
  • Place of Presentation: 中国、上海
  • Year and Date: 2013-10-25
• [Presentation] 希薄溶液からの結晶化を利用した単層カーボンナノチューブの凝集構造制御 (2013)
  • Author(s): 内田哲也, ら
  • Organizer: 第62回高分子学会討論会
  • Place of Presentation: 金沢
  • Year and Date: 2013-09-12
• [Presentation] 高分散性を有する単層カーボンナノチューブナノフィラーの作製と複合体への応用 (2013)
  • Author(s): 内田哲也, ら
  • Organizer: 平成25年度繊維学会年次大会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2013-06-13
• [Presentation] 単層カーボンナノチューブナノフィラーの作製とポリビニルアルコールとの複合体への応用 (2013)
  • Author(s): 内田哲也, ら
  • Organizer: 第62回高分子学会年次大会
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2013-05-31
• [Presentation] 希薄溶液からの結晶化を利用した単層カーボンナノチュ－ブ（SWNT）の凝集構造制御および高分散性SWNTナノフィラーの作製と高分子複合体への応用 (2013)
  • Author(s): 内田哲也
  • Organizer: 新規事業研究会 第251回月例研究会
  • Place of Presentation: 東京
  • Invited
• [Presentation] カーボンナノチューブを核材として利用した剛直高分子の結晶化および結晶形態 (2013)
  • Author(s): 古川勉、池田喬是、内田哲也
  • Organizer: 第62回高分子学会討論会
  • Place of Presentation: 金沢
• [Presentation] 各種ナノファイバーの高性能・高機能高分子材料への応用～高分子の結晶化を利用したボトムアップ型新規技術の紹介～ (2013)
  • Author(s): 内田哲也
  • Organizer: 岡山大学知恵の見本市2013
  • Place of Presentation: 岡山
• [Presentation] 単層カーボンナノチューブの凝集構造制御を目的とした希薄溶液からの結晶化と結晶性向上に関する研究 (2013)
  • Author(s): 吉田悟、内田哲也
  • Organizer: 第28回中国四国地区高分子若手研究会
  • Place of Presentation: 岡山
• [Presentation] 芳香族剛直高分子の架橋体フィルムおよびナノファイバーマットの新規作製法と物性 (2013)
  • Author(s): 内田哲也
  • Organizer: 第21回日本ポリイミド・芳香族系高分子会議
  • Place of Presentation: 岡山
  • Invited
• [Presentation] 各種ナノファイバーの高性能高分子材料への応用～高分子の結晶化を利用したボトムアップ型新規技術～ (2013)
  • Author(s): 内田哲也
  • Organizer: 岡山工学振興会ほっと交流会
  • Place of Presentation: 岡山
  • Invited
• [Presentation] 各種ナノファイバーの高性能高分子材料への応用～高分子の結晶化を利用したボトムアップ型新規技術～ (2013)
  • Author(s): 内田哲也
  • Organizer: 岡山大学新技術説明会
  • Place of Presentation: 東京
• [Presentation] 単層カーボンナノチューブナノフィラーの作製とポリビニルアルコールとの複合体への応用 (2012)
  • Author(s): 内田哲也, ら
  • Organizer: 平成24年度繊維学会秋季研究発表会
  • Place of Presentation: 福井
  • Year and Date: 2012-09-25
• [Presentation] 希薄溶液からの結晶化により作製した単層カーボンナノチューブ結晶の微細構造電子顕微鏡観察 (2012)
  • Author(s): 内田哲也, ら
  • Organizer: 平成24年度繊維学会秋季研究発表会
  • Place of Presentation: 福井
  • Year and Date: 2012-09-25
• [Presentation] 単層カーボンナノチューブ(SWNT)をナノフィラーとして用いたPVA/SWNTフィルムの作製 (2012)
  • Author(s): 内田哲也, ら
  • Organizer: H24年度高分子学会高分子討論会
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 2012-09-20
• [Presentation] 単層カーボンナノチューブを用いたナノフィラーの作製と複合体への応用 (2012)
  • Author(s): 内田哲也, ら
  • Organizer: 平成24年度繊維学会年次大会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2012-06-07
• [Presentation] 希薄溶液からの結晶化を利用したSWNTの凝集構造制御およびその微細構造電子顕微鏡観察 (2012)
  • Author(s): 内田哲也, ら
  • Organizer: 平成24年度高分子学会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2012-05-29
• [Presentation] 電子顕微鏡でみる単層カーボンナノチューブ(SWNT)/高分子複合体繊維およびSWNT単結晶の微細構造とその構造制御 (2012)
  • Author(s): 内田哲也
  • Organizer: 岡山新材料技術融合フォーラム
  • Place of Presentation: 倉敷
  • Year and Date: 2012-02-09
• [Presentation] 単層カーボンナノチューブを核材として利用した剛直高分子の結晶化および結晶形態 (2012)
  • Author(s): 古川 勉,池田 喬是,内田哲也
  • Organizer: H24年度高分子学会高分子討論会
  • Place of Presentation: 名古屋
• [Presentation] 単層カーボンナノチューブ（SWNT）をナノフィラーとして用いたPVA/SWNTフィルムの作製 (2012)
  • Author(s): 大本 崇弘,内田 哲也
  • Organizer: H24年度高分子学会高分子討論会
  • Place of Presentation: 名古屋
• [Presentation] 単層カーボンナノチューブナノフィラーの作製とポリビニルアルコールとの複合体への応用 (2012)
  • Author(s): 大本崇弘、内田哲也
  • Organizer: 高分子学会中国四国支部若手研究会
  • Place of Presentation: 山口
• [Presentation] 単層カーボンナノチューブを核材として利用した剛直高分子の結晶化および結晶形態 (2012)
  • Author(s): 古川 勉、内田哲也
  • Organizer: 高分子学会中国四国支部若手研究会
  • Place of Presentation: 山口
• [Presentation] 電子顕微鏡でみる単層ｶｰﾎﾞﾝﾅﾉﾁｭｰﾌﾞ(SWNT)／高分子複合体繊維およびSWNT単結晶の微細構造とその構造制御 (2012)
  • Author(s): 内田哲也
  • Organizer: 岡山新材料技術融合フォーラム(招待講演)
  • Place of Presentation: 倉敷
• [Presentation] Morphology and Structure of Single-Walled Carbon Nanotube Bundles, Single Crystals and Composite fibers (2011)
  • Author(s): Tetsuya Uchida
  • Organizer: 11th Asian Textile Conference
  • Place of Presentation: Daegu, Korea
  • Year and Date: 2011-11-03
• [Presentation] 希薄溶液からの結晶化を利用したSWNTの凝集構造制御およびその微細構造電子顕微鏡観察 (2011)
  • Author(s): 内田哲也, ら
  • Organizer: H23年度高分子学会高分子討論会
  • Place of Presentation: 岡山
  • Year and Date: 2011-09-29
• [Presentation] カーボンナノチューブを核材として利用した剛直高分子の結晶化および形態制御 (2011)
  • Author(s): 内田哲也, ら
  • Organizer: H23年度高分子学会高分子討論会
  • Place of Presentation: 岡山
  • Year and Date: 2011-09-28
• [Presentation] カーボンナノチューブを核材として利用した剛直高分子の結晶化および結晶形態の制御 (2011)
  • Author(s): 内田哲也, ら
  • Organizer: 平成23年度繊維学会秋季研究発表会
  • Place of Presentation: さぬき市
  • Year and Date: 2011-09-08
• [Presentation] 単層カーボンナノチューブの結晶化による固体構造制御およびその微細構造電子顕微鏡観察 (2011)
  • Author(s): 内田哲也, ら
  • Organizer: 平成23年度繊維学会秋季研究発表会
  • Place of Presentation: さぬき市
  • Year and Date: 2011-09-08
• [Presentation] 単層カーボンナノチューブの希薄溶液からの結晶化およびその凝集構造制御 (2011)
  • Author(s): 津川 直矢、内田 哲也
  • Organizer: 高分子学会中国四国支部若手研究会
  • Place of Presentation: 広島
• [Presentation] カーボンナノチューブを核材として利用した剛直高分子の結晶化および結晶形態の制御 (2011)
  • Author(s): 池田喬是、三島淳司、内田哲也
  • Organizer: 高分子学会中国四国支部若手研究会
  • Place of Presentation: 広島
• [Presentation] 単層カーボンナノチューブを用いたナノフィラーの作製と複合体への応用 (2011)
  • Author(s): 大本 崇弘、内田 哲也
  • Organizer: 高分子学会中国四国支部若手研究会
  • Place of Presentation: 広島
• [Patent(Industrial Property Rights)] カーボンナノチューブ集合体及びその製造方法 (2012)
  • Inventor(s): 内田哲也、大本崇弘
  • Industrial Property Rights Holder: 内田哲也、大本崇弘
  • Industrial Property Rights Type: 特許
  • Industrial Property Number: 2012-257193
  • Filing Date: 2012-11-26
  • Overseas