[发明专利]纳米碳生成用催化剂的处理方法及纳米碳的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及纳米碳生成用催化剂的处理方法及纳米碳的制造方法。

背景技术

作为纳米碳的生成方法，已知利用电弧放电法或CVD法在作为催化剂材料的金属上生成纳米碳。作为获得纯度高的纳米碳的方法，利用在金属或含金属的催化剂材料上生成纳米碳的CVD法。作为CVD法，已知有热CVD法或者在其基础上组合了等离子体的等离子体CVD法。

作为纳米碳生成用的催化剂材料，已知铁、镍、钴和它们的合金。但是，即便使用这些催化剂也不是都能生成纳米碳，即使生成了纳米碳，其生成量也很少而且不稳定。因而，作为增加纳米碳的生成量的方法，已知有在纳米碳生成前对催化剂材料实施表面处理的方法。作为催化剂材料的表面处理方法，已知在500～1000℃下对催化剂进行加热的方法或者利用氢等离子体进行处理的方法。

发明内容

发明预解决的课题

但是，上述技术中存在以下问题。即，上述催化剂材料的表面处理方法需要处理用的昂贵设备，或者处理时间很长，难以简易地生成大量的纳米碳。

本发明是鉴于上述事实而完成的发明，其目的在于提供能够简易地生成大量纳米碳的纳米碳生成用催化剂的处理方法及纳米碳的制造方法。

用于解决课题的方法

本发明的一个方式的纳米碳生成用催化剂的处理方法的特征在于具有药液处理工序：在纳米碳生成之前，对含有金属材料的纳米碳生成用催化剂材料利用药液对该催化剂材料的表面进行处理，使其腐蚀。

本发明的另一方式的纳米碳的制造方法的特征在于具有纳米碳生成工序：在上述纳米碳生成用催化剂的处理方法之后，利用CVD法在上述催化剂材料的表面上生成纳米碳。

根据本发明，可简易地生成大量的纳米碳。

附图说明

图1为本发明第1实施方式的纳米碳的制造方法的说明图。

图2为表示利用上述纳米碳的制造方法的、使催化剂材料为铁时的药液表面处理前的催化剂材料的表面状态的SEM像。

图3为表示利用上述纳米碳的制造方法的、使催化剂材料为铁时的药液表面处理前的表面状态的AFM像，该表面的算术平均粗糙度Ra＝31nm。

图4为表示利用上述纳米碳的制造方法的、使催化剂材料为铁时的药液表面处理后的催化剂材料的表面状态的SEM像。

图5为表示利用上述纳米碳的制造方法的、使催化剂材料为铁时的药液表面处理后的表面状态的AFM像，该表面的算术平均粗糙度Ra＝44nm。

图6为表示利用上述纳米碳的制造方法的、使催化剂材料为铁时的纳米碳的生成量的曲线。

图7为表示利用本发明第2实施方式的纳米碳的制造方法的、使催化剂材料为殷钢时的药液表面处理前的催化剂材料的表面状态的SEM像。

图8为表示利用上述纳米碳的制造方法的、使催化剂材料为殷钢时的药液表面处理前的表面状态的AFM像，该表面的算术平均粗糙度Ra＝10nm。

图9为表示利用上述纳米碳的制造方法的、使催化剂材料为殷钢时的药液表面处理后的催化剂材料的表面状态的SEM像。

图10为表示利用上述纳米碳的制造方法的、使催化剂材料为殷钢时的药液表面处理后的表面状态的AFM像，该表面的算术平均粗糙度Ra＝21nm。

图11为表示利用上述纳米碳的制造方法的、使催化剂材料为殷钢时的纳米碳的生成量的曲线。

图12为表示利用上述纳米碳的制造方法的、使催化剂材料为科瓦铁镍钴合金(Kovar)时的药液表面处理前的催化剂材料的表面状态的SEM像。

图13为表示利用上述纳米碳的制造方法的、使催化剂材料为科瓦铁镍钴合金时的药液表面处理后的催化剂材料的表面状态的SEM像。

图14为表示利用本发明第3实施方式的纳米碳的制造方法的、使催化剂材料为科瓦铁镍钴合金时的纳米碳的生成量的曲线。

具体实施方式

[第1实施方式]

以下参照图1～图6说明本发明第1实施方式的纳米碳生成用催化剂的处理方法及纳米碳的制造方法。

图1为表示本实施方式的纳米碳的制造方法的工序说明图。纳米碳的制造方法具有以下工序：使纳米碳在催化剂材料上成长的成长处理工序(生成处理工序)、和在该成长处理工序之前利用药液表面处理将催化剂材料的表面腐蚀的药液表面处理工序(药液处理工序)。

这里所述的纳米碳例如是尺寸小的碳材料，代表性地为炭黑、碳纳米管、碳纳米线圈、富勒烯等。