[发明专利]取向单层碳纳米管集合体、块状取向单层碳纳米管集合体、粉体状取向单层碳纳米管集合体、及其制造方法

权利要求书

1.一种取向单层碳纳米管集合体，其具备基材、设置于该基材上的个数密度为1×10¹⁰～5×10¹³个/cm²的催化剂微粒、和从该催化剂微粒延伸而形成集合体的多个单层碳纳米管，其特征在于，所述单层CNT的比表面积为600m²/g～2600m²/g，且重量密度为0.002g/cm³～0.2g/cm³，并且其取向度用下述条件的至少任一个来定义：

1.在从与碳纳米管的长度方向平行的第一方向、和与该第一方向垂直的第二方向入射X射线来测定X射线衍射强度(θ-2θ法)的情况下，存在来自所述第二方向的反射强度比来自所述第一方向的反射强度大的θ角和反射方位，且存在来自所述第一方向的反射强度比来自所述第二方向的反射强度大的θ角和反射方位；

2.在用二维衍射图像来测定X射线衍射强度(劳厄法)的情况下，出现显示各向异性存在的衍射峰图案，所述二维衍射图像是从与碳纳米管的长度方向垂直的方向入射X射线而得到的；

3.赫尔曼取向系数大于0.1小于1。

2.权利要求1所述的取向单层碳纳米管集合体，其特征在于，所述取向单层碳纳米管集合体的细孔径的分布极大值在5nm以上且100nm以下。

3.权利要求1或2所述的取向单层碳纳米管集合体，其特征在于，构成所述取向单层碳纳米管集合体的单层碳纳米管相互邻接配置，且相互邻接配置的该单层碳纳米管具备不同的外径。

4.权利要求1～3中任一项所述的取向单层碳纳米管集合体，其特征在于，构成取向单层碳纳米管集合体的单层碳纳米管的平均外径为1.5nm以上4nm以下，且表示外径分布范围的半宽度大于1nm。

5.权利要求1～4中任一项所述的取向单层碳纳米管集合体，其特征在于，碳纯度为95％以上。

6.权利要求1所述的取向单层碳纳米管集合体，其特征在于，上述使用的X射线衍射法是单层碳纳米管间的填料引起的(CP)衍射峰、(002)峰的衍射强度以及构成单层碳纳米管的碳六元环结构引起的(100)、(110)峰的衍射强度的平行和垂直的入射方向的衍射峰强度不同的方法。

7.权利要求1～6中任一项所述的取向单层碳纳米管集合体，其特征在于，所述基材为粒状体或线状体。

8.权利要求7所述的取向单层碳纳米管集合体，其特征在于，所述粒状体或线状体的平均直径为10μm以上1cm以下。

9.一种块状取向单层碳纳米管集合体，其比表面积为600m²/g～2600m²/g，且重量密度为0.002g/cm³～0.2g/cm³，其特征在于，其取向度用下述条件的至少任一个来定义：

1.在从与碳纳米管的长度方向平行的第一方向、和与该第一方向垂直的第二方向入射X射线来测定X射线衍射强度(θ-2θ法)的情况下，存在来自所述第二方向的反射强度比来自所述第一方向的反射强度大的θ角和反射方位，且存在来自所述第一方向的反射强度比来自所述第二方向的反射强度大的θ角和反射方位；

2.在用二维衍射图像来测定X射线衍射强度(劳厄法)的情况下，出现显示各向异性存在的衍射峰图案，所述二维衍射图像是从与碳纳米管的长度方向垂直的方向入射X射线而得到的；

3.赫尔曼取向系数大于0.1小于1。

10.权利要求9所述的块状取向单层碳纳米管集合体，其特征在于，所述取向单层碳纳米管集合体的细孔径的分布极大值在5nm以上且100nm以下。

11.权利要求9或10所述的块状取向单层碳纳米管集合体，其特征在于，构成所述取向单层碳纳米管集合体的单层碳纳米管相互邻接配置，且相互邻接配置的该单层碳纳米管具备不同的外径。

12.权利要求9～11中任一项所述的块状取向单层碳纳米管集合体，其特征在于，构成所述取向单层碳纳米管集合体的单层碳纳米管的平均外径为1.5nm以上4nm以下，且表示外径分布范围的半宽度大于1nm。

13.权利要求9～12中任一项所述的块状取向单层碳纳米管集合体，其特征在于，碳纯度为95％以上。