単層カーボンナノチューブの分離精製

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08640749
• 研究機関: 岡崎国立共同研究機構
• 研究代表者: 板東 俊治 岡崎国立共同研究機構, 分子科学研究所, 助手 (20231540)
• キーワード: 単層ナノチューブ / 限外濾過 / 遠心分離 / 電子顕微鏡 / 電子スピン共鳴 / ラマン散乱

研究概要

レーザー蒸発法で作製された単層カーボンナノチューブ(SWNT)の限外濾過膜を使った分離精製について、前年度、濾過膜の選定を行い、0.3μm程度の穴径を持つポリエーテルスルフォン製メンブレンフィルターが良い結果を与えることを見いだした。最終年度となる平成9年度は精製量の増大化を行い、精製された試料を用い各種物性を測定を行った。精製量を増すためには、限外濾過を行う前にあらかじめ試料からなる程度カーボンナノ粒子、触媒ナノ粒子等を取り除いておく必要がある。ナノ粒子除去に関する前処理は1回に400cc程度の溶液を処理できる遠心分離機を今年度購入し、遠心分離による方法を用いてた。遠心分離用の試料溶液は陽イオン系界面活性剤であるベンザルコニウム0.1%水溶液を用い、これにSWNTを含む試料を超音波振動を利用して分散させたものである。現時点において1回の精製処理行程で10〜30mgの純度90%以上のSWNTを得ることができる。さらに420℃の乾燥空気中で40分間熱処理を行った後、塩酸処理を行うことにより試料中に残存しているSWNT作製時に触媒として不可欠なFe,Ni,Co等の強磁性粒子をかなり取り除くことに成功した。現在、精製した試料を用い、電子スピン共鳴、ラマン散乱、およびアルカリ金属等のド-ピング等の基礎物性実験を行っている。

研究成果

• [文献書誌] A.M.Rao, E.Richter, S.Bandow,et al.: "Diameter-Selective Raman Scattering from Vibrational Modes in Carbon Nanotubes" Science. 275. 187-191 (1997)
• [文献書誌] A.M.Rao, P.C.Eklud, S.Bandow,et al.: "Evidence for charge transfer in doped carbon nanotube bundles from Raman scattering" Nature. 388. 257-259 (1997)
• [文献書誌] S.Bandow: "Radial Thermal Expansion of Purified Multiwall Carbon Nanotubes Measured by X-ray Diffraction" Jpn.J.Appl.Phys.36(10B). L1403-L1405 (1997)
• [文献書誌] S.Bandow, A.M.Rao, K.A.Williams,et al.: "Purification of Single-Wall Carbon Nanotubes by Microfiltration" J.Phys.Chem.B. 101(44). 8839-8842 (1997)
• [文献書誌] S.Bandow, S.Asaka, Y.Saito,et al.: "Effect of the Growth Temperature of the Diameter Distribution and Chirality of Single Wall Carbon Nanotubes" Phys.Rev.Lett.(in press). (1998)
• [文献書誌] S.Bandow, S.Asaka, X.Zhao and Y.Ando: "Purification and Magnetic Properties of Carbon Manotubes" Appl.Phys.A. (in press). (1998)