專利名稱：納米突載體及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明申請(qǐng)涉及納米突(nano horn)載體及其制造方法。更具體地說，本發(fā)明申請(qǐng)涉及能夠更有效且更簡(jiǎn)便地利用碳納米突前端部分的納米突載體及其制造方法。
背景技術(shù)：
本申請(qǐng)的發(fā)明者們發(fā)現(xiàn)的碳納米突，具有碳納米管的前端部分以角狀突出的形狀，與碳納米管同樣地主要由石墨結(jié)構(gòu)的碳原子面構(gòu)成。此外，該碳納米突通常作為所謂大麗花狀碳納米突聚集體制造，所謂大麗花狀碳納米突聚集體是指多個(gè)碳納米突的角狀前端部朝外聚集為直徑80～100nm左右的球狀。此外，還已知與大麗花狀碳納米突聚集體不同，在其表面沒有發(fā)現(xiàn)角狀的突起而具有相當(dāng)平滑表面，相對(duì)于大麗花的花表現(xiàn)為花蕾狀的花蕾狀碳納米突聚集體。該花蕾狀碳納米突聚集體為多個(gè)直徑0.3nm～3nm左右、長(zhǎng)數(shù)nm～50nm左右、大致管狀的碳納米突聚集形成的球狀體。
這些碳納米突聚集體的表面積非常大，容易以高純度大量合成，因此期待其作為輕量、低成本的吸附材料等利用。另一方面，將角狀的前端角約20°的碳納米突的銳利前端形狀用于例如薄型顯示器用電場(chǎng)電子發(fā)射元件，即利用碳納米突的前端形狀的應(yīng)用等也具有很高的可能性。
但是，對(duì)于后者應(yīng)用碳納米突前端形狀的研究，雖然進(jìn)行了有關(guān)碳納米突材料特性的基礎(chǔ)研究，但對(duì)于實(shí)用化時(shí)實(shí)際的利用形態(tài)的研究幾乎沒有進(jìn)行。即，例如，本申請(qǐng)的發(fā)明者們雖然確認(rèn)利用其特長(zhǎng)的前端形狀，碳納米突顯示出電場(chǎng)電子發(fā)射特性，但是對(duì)于將該碳納米突實(shí)際用作元件等時(shí)設(shè)置的形態(tài)或其控制等還沒有深入的研究。
因此，本發(fā)明申請(qǐng)鑒于以上情況而提出，其課題在于解決以往技術(shù)的問題點(diǎn)，提供能夠更有效且更簡(jiǎn)便地利用碳納米突前端形狀的納米突載體及其制造方法。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明申請(qǐng)為了解決上述課題，提供了如下所述的發(fā)明內(nèi)容。
即，首先第1、本發(fā)明申請(qǐng)?zhí)峁┘{米突載體，其特征在于1個(gè)或2個(gè)以上的碳納米突聚集體的一部分或全部被固體材料附載。
此外，本發(fā)明申請(qǐng)?zhí)峁┰谏鲜霭l(fā)明中，第2、納米突載體，其中固定材料為有機(jī)高分子、金屬或合金，或無機(jī)物的任何一種；第3、納米突載體，其中固定材料為在1500℃以下加熱軟化的材料；第4、納米突載體，其中固定材料為熔點(diǎn)1500℃以下的金屬或合金；第5、納米突載體，其中固定材料為在1500℃以下形成碳化物的材料；第6、納米突載體，其中2個(gè)以上的碳納米突聚集體結(jié)合并相互附載；第7、納米突載體，其中附載的碳納米突聚集體的一部分或全部被固定在基材上；第8、納米突載體，其中碳納米突聚集體通過固定材料固定在基材上；第9、納米突載體，其中基材具有任意形狀；第10、納米突載體，其中基材為玻璃、陶瓷、金屬、合金、半導(dǎo)體或有機(jī)物的任何一種；第11、納米突載體，其形狀可變；第12、納米突載體，其中碳納米突的前端從固定材料的表面突出。
另一方面，本發(fā)明申請(qǐng)?zhí)峁┑?3、納米突載體的制造方法，其特征在于使碳納米突聚集體分散于含有固定材料的分散液中，將該分散液供給到基材上并使其固化；第14、納米突載體的制造方法，其特征在于使碳納米突聚集體分散于分散液中，將該分散液供給到基材上后，通過只將分散液除去來配置碳納米突聚集體，然后用固定材料被覆該碳納米突聚集體的一部分或全部，使其附載于固定材料上；第15、納米突載體的制造方法，其特征在于使碳納米突聚集體分散于分散液中，將該分散液供給到預(yù)先形成了固定材料層的基材上后，通過只將分散液除去而配置碳納米突聚集體，然后在使固定材料層軟化的狀態(tài)下從上方擠壓碳納米突聚集體，使其附載到固定材料上；第16、納米突載體的制造方法，其特征在于使碳納米突聚集體分散于分散液中，將該分散液供給到基材上后，通過只將分散液除去來配置碳納米突聚集體，通過在1200～2000℃下加熱使碳納米突聚集體之間結(jié)合，使其相互附載。
此外，本發(fā)明申請(qǐng)?zhí)峁┰谏鲜霭l(fā)明的方法中，第17、納米突載體的制造方法，其中基材具有任意的形狀；第18、納米突載體的制造方法，其中基材為玻璃、陶瓷、金屬、合金、半導(dǎo)體或有機(jī)物的任何一種；第19、納米突載體的制造方法，其中基材由化學(xué)不穩(wěn)定或熱不穩(wěn)定的材料構(gòu)成；第20、納米突載體的制造方法，其將基材除去；第21、納米突載體的制造方法，其用溶劑將基材除去；第22、納米突載體的制造方法，其通過加熱將基材除去；第23、納米突載體的制造方法，其中固定材料為有機(jī)高分子、金屬或無機(jī)物的任何一種；第24、納米突載體的制造方法，其中固定材料為在1500℃以下加熱軟化的材料；第25、納米突載體的制造方法，其中固定材料為熔點(diǎn)1500℃以下的金屬或合金；第26、納米突載體的制造方法，其中固定材料為在1500℃以下形成碳化物的材料；第27、納米突載體的制造方法，其選擇性地將被覆碳納米突聚集體的固定材料的一部分除去；第28、納米突載體的制造方法，其用溶劑選擇性地將固定材料除去；第29、納米突載體的制造方法，其通過氧等離子蝕刻選擇性地將固定材料除去；第30、納米突載體的制造方法，其通過在氧氣氛中加熱而選擇性地將固定材料除去。


圖1表示本發(fā)明申請(qǐng)的納米突載體。
圖2表示本發(fā)明申請(qǐng)的納米突載體。
圖3表示本發(fā)明申請(qǐng)的納米突載體。
圖4表示用分子間力顯微鏡(AFM)觀察實(shí)施例中制造的納米突載體表面的結(jié)果。
具體實(shí)施方案本發(fā)明申請(qǐng)具有如上所述的特征，以下對(duì)其實(shí)施方案進(jìn)行說明。
圖1(a)～(f)表示本發(fā)明申請(qǐng)?zhí)峁┑募{米突載體的一例。本發(fā)明申請(qǐng)?zhí)峁┑募{米突載體的特征在于1個(gè)或2個(gè)以上的碳納米突聚集體(1)的一部分或全部被固定材料(2)附載。在該納米突載體中，作為碳納米突聚集體(1)，可以使用多個(gè)碳納米突的角狀前端部朝外而聚集為直徑80～100nm左右球狀的大麗花狀碳納米突聚集體(1)或在其表面沒有發(fā)現(xiàn)角狀的突起而具有光滑表面的花蕾狀碳納米突聚集體(1)。此外，在該納米突載體中，可以例如如(a)所示，只附載1個(gè)碳納米突聚集體(1)，也可以如(b)～(f)所示，附載2個(gè)以上。此外，在該納米突載體中，當(dāng)附載2個(gè)以上的碳納米突聚集體(1)時(shí)，可以例如如(b)所示，以任意的規(guī)則或不規(guī)則間隔配置碳納米突聚集體(1)，也可以如(c)所示，緊密地規(guī)則或不規(guī)則地配置以使其鄰接。此外，在該納米突載體中，可以在厚度方向配置一個(gè)碳納米突聚集體(1)，也可以配置2個(gè)以上的碳納米突聚集體(1)。即，本發(fā)明申請(qǐng)的納米突載體，可以對(duì)碳納米突聚集體(1)進(jìn)行配置以獲得所需的特性或形狀等。此外，在本發(fā)明申請(qǐng)的納米突載體中，可以例如如(a)～(e)所示，用固定材料(2)附載全部的碳納米突聚集體(1)，也可以例如如(f)所示，用固定材料(2)附載碳納米突聚集體(1)的凝集體等的一部分。
此外，在本發(fā)明申請(qǐng)中，可以例如如(a)～(c)所示，使固定材料(2)附載碳納米突聚集體(1)的全部，也可以如(d)～(f)所示，使其附載一部分。作為固定材料(2)，如果可以如上所述供給到所需配置的碳納米突聚集體(1)之間，例如可以附載固化的碳納米突聚集體(1)的一部分或全部，其種類等并無特別限定。
作為該固定材料(2)，可以使用各種有機(jī)高分子、金屬或合金、或無機(jī)物等。具體地說，可以列舉例如根據(jù)目的使用的環(huán)氧樹脂類粘接劑、橡膠類粘接劑、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)等高分子等。此外，可以考慮在1500℃以下加熱軟化的材料，例如，具體地說，包括銦、鎵、鉛、金等熔點(diǎn)為1500℃以下的金屬或合金等，進(jìn)一步可以考慮例如硅(Si)或鈦(Ti)等在1500℃以下形成碳化物的材料等。
此外，例如如圖2所示，本發(fā)明申請(qǐng)的納米突載體可以考慮2個(gè)以上的碳納米突聚集體(1)結(jié)合并相互附載。對(duì)于該2個(gè)以上的碳納米突聚集體(1)的配置，如上所述，可以為任意的配置。
如上所述的本發(fā)明申請(qǐng)的納米突載體，例如如圖3(a)～(d)所示，可以進(jìn)一步考慮其一部分或全部固定在基材(3)上。在該基材(3)上的固定，可以利用各種材料，例如可以利用上述的固定材料(2)等。
此外，在本發(fā)明申請(qǐng)中，作為基材(3)，對(duì)于其材質(zhì)和形狀并無特別限制，可以使用玻璃、陶瓷、金屬、合金、半導(dǎo)體、無機(jī)物或有機(jī)物等各種材料。此外，對(duì)于形狀，可以使用例如板狀、網(wǎng)狀、纖維狀、針狀、球體狀、幾何學(xué)形狀等任意形狀，此外對(duì)于這些表面形狀，當(dāng)然可以為平面，也可以賦予凹凸或曲面或狹縫等。
該本發(fā)明申請(qǐng)的納米突載體，通過適當(dāng)?shù)剡x擇固定材料(2)和基材(3)的材質(zhì)等，也可以實(shí)現(xiàn)具有一定形狀的納米突載體，也可以實(shí)現(xiàn)形狀可變的納米突載體。更具體地說，例如，通過使用紙或高分子等各種材料構(gòu)成的布、片或纖維等作為基材(3)，可以實(shí)現(xiàn)彎曲、折曲、伸縮等自由的納米突載體。如上所述，本發(fā)明申請(qǐng)的納米突載體可以根據(jù)目的適當(dāng)?shù)剡x擇固定材料(2)和基材(3)，實(shí)現(xiàn)比應(yīng)用時(shí)具有更大可能性的納米突載體。
此外，本發(fā)明申請(qǐng)的納米突載體，可以用固定材料(2)將任意配置的碳納米突聚集體(1)完全被覆，納米突載體的表面只由固定材料(2)構(gòu)成，也可以例如如圖1(d)(e)所示，碳納米突聚集體(1)的一部分露出表面。此外，作為其特征，在本發(fā)明申請(qǐng)的納米突載體中，例如如圖1(e)所示，可以考慮只有碳納米突的前端從固定材料(2)的表面突出。此外，該碳納米突前端突出的納米突載體將在后面詳述，但必要時(shí)也可以由上述表面被固定材料(2)完全被覆的本發(fā)明申請(qǐng)的納米突載體容易地制造。即，本發(fā)明申請(qǐng)的納米突載體，必要時(shí)可以容易地使其形態(tài)發(fā)生變化。
以上所述的本發(fā)明申請(qǐng)的納米突載體，可以根據(jù)目的形態(tài)采用各種方法制造。例如，本發(fā)明申請(qǐng)?zhí)峁┑募{米突載體的制造方法的特征在于使碳納米突聚集體(1)分散于分散液中，將該分散液供給到基材(3)上后，通過只將分散液除去而配置碳納米突聚集體(1)，然后用固定材料(2)被覆該碳納米突聚集體(1)的一部分或全部，使其附載于固定材料(2)上。
在本發(fā)明申請(qǐng)中，碳納米突聚集體(1)可以使用通過已知的各種方法制造的碳納米突聚集體。例如，該碳納米突聚集體(1)可以采用在室溫下、760torr的Ar氣氛中，使用無催化劑的石墨靶的CO2激光燒蝕的合成方法等制造。
作為分散液，可以使用例如水、二硫化碳、酸等無機(jī)溶劑，苯、甲苯、二甲苯等烴，或甲醇、乙醇等醇，醚，及其衍生物等有機(jī)溶劑和它們的混合物等。此外，為了使分散液的去除變得容易，也可以使用具有揮發(fā)性的分散液。將碳納米突聚集體(1)放入該分散液中使其分散。為了使碳納米突聚集體(1)分散于分散液中，可以列舉例如用攪拌器等進(jìn)行攪拌或利用超聲波洗滌器等輕微地照射超聲波等方法。
然后，將分散有該碳納米突聚集體(1)的分散液供給到基材(3)上。對(duì)于該基材(3)，如上所述對(duì)于材質(zhì)和形狀等并無特別限制，可以為任意材質(zhì)和形狀。此外，將碳納米突聚集體(1)的分散液供給到基材(3)上，可以利用已知的各種方法。具體地說，可以列舉例如流延法、涂布法、轉(zhuǎn)涂法、噴霧法等。
然后，通過只將該分散液除去，可以使碳納米突聚集體(1)配置在基材(3)上。這里，通過適當(dāng)?shù)剡x擇分散液中碳納米突聚集體(1)的濃度或分散液的供給方法，可以對(duì)納米突載體中碳納米突聚集體(1)的配置進(jìn)行調(diào)整。對(duì)于分散液的去除，可以根據(jù)所使用的分散液的特性進(jìn)行去除。例如，通過保持在適當(dāng)?shù)臏囟?，可以使分散液揮發(fā)從而將其除去等。此外，例如，通過使用金屬、玻璃或樹脂等構(gòu)成的過濾器作為基材(3)，邊進(jìn)行吸引過濾邊將分散液供給到基材(3)上，可以只將分散液除去。
然后，用固定材料(2)將配置于基材(3)上的該碳納米突聚集體(1)的一部分或全部被覆，使其附載到固定材料(2)上。作為該固定材料(2)，如上所述，可以使用各種高分子等的有機(jī)物、金屬或合金、或無機(jī)物等、在1500℃以下加熱軟化的材料、以及在1500℃以下形成碳化物的材料等。對(duì)于被覆的方法，可以考慮各種各樣的方法。例如，通過使該固定材料(2)為液體狀，用流延法、涂布法、噴霧法等供給到碳納米突聚集體(1)之間后使其固化，從而用固定材料(2)將碳納米突聚集體(1)的一部分或全部被覆，使其附載到固定材料(2)上。
此外，可以列舉使例如片狀或粉末狀等的固定材料(2)被覆于配置在基材(3)上的碳納米突聚集體(1)上，進(jìn)行加熱使固定材料(2)熔解并供給到碳納米突聚集體(1)之間，然后使其固化，用固定材料(2)將碳納米突聚集體(1)的一部分或全部被覆，使其附載到固定材料(2)上。
這樣可以制造碳納米突聚集體(1)的一部分或全部被固定材料(2)附載、固定在基材(3)上的本發(fā)明申請(qǐng)的納米突載體。
此外，本發(fā)明申請(qǐng)?zhí)峁┑募{米突載體的制造方法，其特征在于使碳納米突聚集體(1)分散于含有固定材料(2)的分散液中，將該分散液供給到基材(3)上并使其固化。即，使供給到基材(3)上的碳納米突聚集體(1)的分散液自身固化。
在本發(fā)明申請(qǐng)的方法中，作為含有固定材料(2)的分散液，可以使用由于反應(yīng)的進(jìn)行而經(jīng)時(shí)固化的分散液或通過加熱、冷卻或紫外線照射等處理而固化的分散液。具體地說，作為優(yōu)選的實(shí)例，可以使用例如將聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)等，或熱塑性樹脂、熱固性樹脂、紫外線固化型樹脂等高分子與上述分散液混合而得到的分散液等。這里，對(duì)于使碳納米突聚集體(1)分散于含有固定材料(2)的分散液中的方法或?qū)⒃摲稚⒁汗┙o到基材(3)上的方法等，可以采用與上述方法相同的方法進(jìn)行。這樣便可以制造碳納米突聚集體(1)的一部分或全部被固定材料(2)附載、固定于基材(3)上的本發(fā)明申請(qǐng)的納米突載體。
此外，在本發(fā)明申請(qǐng)的方法中，對(duì)于除去了上述分散液后配置于基材(3)上的碳納米突聚集體(1)，通過在1200～2000℃下進(jìn)行加熱可以使碳納米突聚集體(1)之間結(jié)合并相互附載。這樣便可以制造碳納米突的前端從固定材料(2)的表面突出的納米突載體。
根據(jù)該方法，可以制造碳納米突聚集體(1)的一部分或全部相互附載、固定于基材(3)上的本發(fā)明申請(qǐng)的納米突載體。
此外，在本發(fā)明申請(qǐng)中，對(duì)于采用上述發(fā)明的方法制造的碳納米突載體，可以考慮通過選擇性地將被覆碳納米突聚集體(1)的固定材料(2)的一部分除去，使碳納米突的前端從表面上突出。該固定材料(2)的選擇性除去可以在用固定材料(2)被覆碳納米突聚集體(1)并使其附載的工序后接著進(jìn)行，也可以在必要的任意時(shí)間點(diǎn)上進(jìn)行。在本發(fā)明申請(qǐng)的方法中，例如，通過用對(duì)于使用的固定材料(2)具有溶解能力的溶劑等將固定材料(2)溶解，可以選擇性地將固定材料(2)的一部分除去。此外，例如，通過采用氧等離子等進(jìn)行的蝕刻，可以使被覆表面和碳納米突前端的固定材料(2)灰化、選擇性地除去，也可以通過在氧氣氛中加熱，選擇性地將其除去。
這樣，可以制造碳納米突的前端從固定材料(2)的表面突出的本發(fā)明申請(qǐng)的納米突載體。
此外，本發(fā)明申請(qǐng)?zhí)峁┑募{米突載體的制造方法，其特征在于使碳納米突聚集體(1)分散于分散液中，將該分散液供給到預(yù)先形成了固定材料(2)層的基材(3)上后，通過只將分散液除去來配置碳納米突聚集體(1)，然后在使固定材料(2)層軟化的狀態(tài)下從上方擠壓碳納米突聚集體(1)，使其附載到固定材料(2)上。即，在該納米突載體的制造方法中，與上述發(fā)明的方法不同，預(yù)先將固定材料(2)供給到基材(3)上形成固定材料(2)層，將分散液供給到其上使碳納米突聚集體(1)配置。
此外，在該方法中，作為優(yōu)選例，可以例示使用通過某種手段軟化的材料作為固定材料(2)。例如，如上所述，可以使用通過1500℃以下的加熱而軟化的材料等作為固定材料。更具體地說，可以例示例如熔點(diǎn)1500℃以下的銦、鎵、鉛、金等金屬或其合金、氧化物或鹽等。通過任意的方法將該固定材料(2)供給到基材(3)上，形成固定材料(2)層。然后，將碳納米突聚集體(1)的分散液供給到該固定材料(2)層上，通過只將分散液除去，配置碳納米突聚集體(1)后，例如通過加熱等手段使固定材料(2)層軟化。這里，在該發(fā)明的方法中，對(duì)于使碳納米突聚集體(1)分散于分散液中的方法、將該分散液供給到預(yù)先形成了固定材料(2)層的基材(3)上的方法、只將分散液除去的方法，可以同樣地進(jìn)行上述發(fā)明的方法。
然后，在使固定材料(2)層軟化的狀態(tài)下，用例如與基材(3)具有相同表面形狀的加壓板等從上方擠壓碳納米突聚集體(1)，使碳納米突聚集體(1)的一部分或全部配置在固定材料(2)層中。然后，通過使固定材料(2)固化，可以使碳納米突聚集體(1)附載到固定材料(2)上。
這樣，也可以制造碳納米突聚集體(1)的一部分或全部被固定材料(2)附載且固定于基材(3)上的本發(fā)明申請(qǐng)的納米突載體。
此外，根據(jù)本發(fā)明申請(qǐng)的方法，通過調(diào)節(jié)擠壓的程度可以控制碳納米突聚集體(1)在固定材料(2)層中的配置。因此，通過使擠壓程度減小，可以制造碳納米突聚集體(1)露出于固定材料(2)的表面，或碳納米突的前端從固定材料(2)的表面突出，固定于基材(3)上的本發(fā)明申請(qǐng)的納米突載體。
這里，當(dāng)碳納米突過分埋入固定材料(2)層中時(shí)，如上所述，通過用溶劑將固定材料(2)熔解，或氧等離子蝕刻或在氧氣氛中加熱等，可以選擇性地將固體材料除去。這樣，可以制造碳納米突的前端從固定材料(2)的表面突出的碳納米突載體。
另一方面，在本發(fā)明申請(qǐng)的方法中，也可以考慮將通過上述各種方法制造的納米突載體的基材(3)除去等。如果這樣將基材(3)除去，可以實(shí)現(xiàn)沒有被基材(3)固定的本發(fā)明申請(qǐng)的納米突載體。而且，如果這樣將基材(3)除去，由于例如只有與基材(3)相接的碳納米突的前端從固定材料(2)的表面突出，可以更簡(jiǎn)便地制造只有碳納米突的前端從固定材料(2)的表面突出的納米突載體。
在該基材(3)的除去中，例如，通過基材(3)和固定材料(2)的組合，可以容易地實(shí)現(xiàn)將一部分或全部被固定材料(2)附載的碳納米突聚集體(1)和基材(3)的剝離。當(dāng)通過剝離嘗試將基材(3)除去時(shí)，優(yōu)選預(yù)先使基材(3)的表面平滑。此外，作為基材(3)的除去，例如，可以列舉通過采用對(duì)于固定材料(2)不具溶解能力而對(duì)于基材(3)具有溶解能力的溶劑將基材(3)熔解，從而將基材(3)除去；通過基材(3)的材料進(jìn)行加熱使其溶解或揮發(fā)等將基材(3)除去。此外，也可以通過氧等離子蝕刻選擇性地將基材(3)除去等。即，可以使用化學(xué)或熱方面穩(wěn)定的材料用于固定材料(2)，使用化學(xué)或熱方面不穩(wěn)定的材料用于基材(3)，可以通過化學(xué)的或熱的方法將基材(3)除去。
以下，按附圖的順序列舉實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方案進(jìn)行更為詳細(xì)的說明。
實(shí)施例(實(shí)施例1)將碳納米突聚集體裝入作為分散液的己烷中，通過照射超聲波而使其分散于己烷中。將該分散液以厚數(shù)μm左右供給到用作基材的NaCl的結(jié)晶面上，使己烷揮發(fā)而將碳納米突聚集體配置于基材上。此外，為了后面的SEM觀察，預(yù)先對(duì)NaCl的結(jié)晶面進(jìn)行研磨。然后，從該碳納米突聚集體上涂布作為固定材料的環(huán)氧樹脂，在確認(rèn)該環(huán)氧樹脂固化后，用水將NaCl溶解除去。這樣，便得到了碳納米突的前端部在環(huán)氧樹脂的表面上突出的納米突載體。
用掃描型電子顯微鏡(SEM)對(duì)該納米突載體的表面進(jìn)行觀察，由于碳納米突在表面上突出，因此沒有產(chǎn)生充電，可以以高分解能進(jìn)行觀察。
如上所述，本發(fā)明申請(qǐng)的納米突載體，在保持從碳納米突前端的電子發(fā)射特性的狀態(tài)下，碳納米突聚集體附載于固定材料上。因此，可以確認(rèn)該納米突載體對(duì)于例如碳納米突聚集體的作為電場(chǎng)電子發(fā)射元件等的利用是非常有用的。
由于在該突出的碳納米突的一部分附著有環(huán)氧樹脂，因此通過氧等離子蝕刻將環(huán)氧樹脂除去。用分子間力顯微鏡(AFM)對(duì)該納米突載體的表面進(jìn)行更為詳細(xì)的觀察。該AFM像示于圖4?？梢源_認(rèn)，碳納米突的前端從基材的表面漂亮地突出。
(實(shí)施例2)在玻璃基材上堆積作為固定材料的厚度約50nm的銦薄膜。將碳納米突聚集體的己烷分散液滴到該基材的銦薄膜上，配置碳納米突聚集體。然后，將該基材整體加熱到120～150℃左右，使銦薄膜軟化，用平板從上方擠壓碳納米突聚集體層，使碳納米突聚集體的下部與銦熔接。
這樣便使碳納米突聚集體的下部附載到銦薄膜上，得到固定在玻璃基板上的納米突載體。
當(dāng)然，本發(fā)明并不限于以上的實(shí)施例，對(duì)于細(xì)節(jié)可以有各種各樣的方式。
如以上詳述的那樣，本發(fā)明提供能更有效且更簡(jiǎn)便利用碳納米突前端形狀的納米突載體及其制造方法。
權(quán)利要求
1.納米突載體，其特征在于1個(gè)或2個(gè)以上的碳納米突聚集體的一部分或全部被固定材料所附載。
2.權(quán)利要求1所述的納米突載體，其特征在于固定材料為有機(jī)高分子、金屬或合金、或無機(jī)物的任何一種。
3.權(quán)利要求1或2所述的納米突載體，其特征在于固定材料為在1500℃以下加熱軟化的材料。
4.權(quán)利要求3所述的納米突載體，其特征在于固定材料為熔點(diǎn)1500℃以下的金屬或合金。
5.權(quán)利要求1或2所述的納米突載體，其特征在于固定材料為在1500℃以下形成碳化物的材料。
6.納米突載體，其特征在于2個(gè)以上的碳納米突聚集體結(jié)合并相互附載。
7.權(quán)利要求1～6的任一項(xiàng)所述的納米突載體，其特征在于附載的碳納米突聚集體的一部分或全部被固定在基材上。
8.權(quán)利要求7所述的納米突載體，其特征在于碳納米突聚集體被固定材料固定在基材上。
9.權(quán)利要求7或8所述的納米突載體，其特征在于基材具有任意形狀。
10.權(quán)利要求7～9的任一項(xiàng)所述的納米突載體，其特征在于基材為玻璃、陶瓷、金屬、合金、半導(dǎo)體或有機(jī)物的任何一種。
11.權(quán)利要求1～10的任一項(xiàng)所述的納米突載體，其特征在于形狀可變。
12.權(quán)利要求1～11的任一項(xiàng)所述的納米突載體，其特征在于碳納米突的前端從固定材料的表面突出。
13.納米突載體的制造方法，其特征在于使碳納米突聚集體分散于含有固定材料的分散液中，將該分散液供給到基材上并使其固化。
14.納米突載體的制造方法，其特征在于使碳納米突聚集體分散于分散液中，將該分散液供給到基材上后，通過只將分散液除去來配置碳納米突聚集體，然后用固定材料被覆該碳納米突聚集體的一部分或全部，使其附載于固定材料上。
15.納米突載體的制造方法，其特征在于使碳納米突聚集體分散于分散液中，將該分散液供給到預(yù)先形成了固定材料層的基材上后，通過只將分散液除去來配置碳納米突聚集體，然后在使固定材料層軟化的狀態(tài)下從上方擠壓碳納米突聚集體，使其附載到固定材料上。
16.納米突載體的制造方法，其特征在于使碳納米突聚集體分散于分散液中，將該分散液供給到基材上后，通過只將分散液除去來配置碳納米突聚集體，通過在1200～2000℃下加熱使碳納米突聚集體之間結(jié)合并使其相互附載。
17.權(quán)利要求13～16的任一項(xiàng)所述的納米突載體的制造方法，其特征在于基材具有任意的形狀。
18.權(quán)利要求13～17的任一項(xiàng)所述的納米突載體的制造方法，其特征在于基材為玻璃、陶瓷、金屬、合金、半導(dǎo)體或有機(jī)物的任何一種。
19.權(quán)利要求13～18的任一項(xiàng)所述的納米突載體的制造方法，其特征在于基材由化學(xué)不穩(wěn)定或熱不穩(wěn)定的材料構(gòu)成。
20.權(quán)利要求13～19任一項(xiàng)所述的納米突載體的制造方法，其特征在于將基材除去。
21.權(quán)利要求20所述的納米突載體的制造方法，其特征在于用溶劑將基材除去。
22.權(quán)利要求20所述的納米突載體的制造方法，其特征在于通過加熱將基材除去。
23.權(quán)利要求13～22的任一項(xiàng)所述的納米突載體的制造方法，其特征在于固定材料為有機(jī)高分子、金屬或合金、或無機(jī)物的任何一種。
24.權(quán)利要求13～23的任一項(xiàng)所述的納米突載體的制造方法，其特征在于固定材料為在1500℃以下加熱軟化的材料。
25.權(quán)利要求24所述的納米突載體的制造方法，其特征在于固定材料為熔點(diǎn)1500℃以下的金屬或合金。
26.權(quán)利要求13～23的任一項(xiàng)所述的納米突載體的制造方法，其特征在于固定材料為在1500℃以下形成碳化物的材料。
27.權(quán)利要求13～26的任一項(xiàng)所述的納米突載體的制造方法，其特征在于選擇性地將被覆碳納米突聚集體的固定材料(2)的一部分除去。
28.權(quán)利要求27所述的納米突載體的制造方法，其特征在于用溶劑選擇性地將固定材料除去。
29.權(quán)利要求27所述的納米突載體的制造方法，其特征在于通過氧等離子蝕刻選擇性地將固定材料除去。
30.權(quán)利要求27所述的納米突載體的制造方法，其特征在于通過在氧氣氛中加熱而選擇性地將固定材料除去。
全文摘要
本發(fā)明涉及能更有效且更簡(jiǎn)便地利用碳納米突前端形狀的納米突載體及其制造方法，該納米突載體如下所述制備通過使碳納米突聚集體(1)分散到分散液中，將該分散液供給到基材(3)上后，只將分散液除去而配置碳納米突聚集體(1)，然后用固定材料被覆該碳納米突聚集體(1)的一部分或全部而使其附載到固定材料(2)上，從而使1個(gè)或2個(gè)以上的碳納米突聚集體(1)的一部分或全部被固定材料(2)附載。
文檔編號(hào)B01J20/30GK1639060SQ0380548
公開日2005年7月13日 申請(qǐng)日期2003年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月7日
發(fā)明者飯島澄男, 湯田坂雅子 申請(qǐng)人:獨(dú)立行政法人科學(xué)技術(shù)振興機(jī)構(gòu), 日本電氣株式會(huì)社