情報広場（話題の分析例）

vol.70（2004.09.03） 超遠心機による単層CNT（カーボンナノチューブ）の分離

CNT＊は炭素でできた円筒状の物質で、半導体材料・燃料電池の電極などで"驚異の新素材"として注目を集めています。また、種々の異なった構造（単層、二層など）が存在し、構造の違いによって性質が異なるため、詳細な研究には分離精製が欠かせません。 *CNT：Carbon Nano Tube 1996年、Robert F. Curl,Harold W. Krotoとともに「フラーレンと呼ばれる新しい立体構造を持つ化合物の合成研究」によりノーベル化学賞を受賞した米国テキサス州ヒューストン、ライス大学のRichard E. Smalley博士のグループは、超遠心機を用いた単層カーボンナノチューブの分離について報告いたしました＊。 *引用文献：Band　Gap Fluorescence　from Individual Single-Walled Carbon Nanotubes, Michael J. O’Connel l, et al.,Science,vol.297,593-596(2002). この文献の超遠心機は、日立工機（株）製 CP100MXであり、精度良く分離できますので皆様の研究にお役立てください。

単層CNT分離装置 システム構成  日立工機（株）製 分離用超遠心機　himac CP100MX \10,000,000- ロータは容量、回転数により選択願います。 P28S形スイングロータ \2,100,000- P56ST形スイングロータ \2,200,000- 遠心分離条件 使用ロータ：P28S（文献同等品） 左写真：Smalley博士のグループが文献で報告した超遠心機および同類のスイングロータ 回転速度 28,000rpm（文献：30,000rpm） 時間 4時間40分（文献：4時間） 試料量 チューブ1本あたり約36ml 試料 1％SDSを含むD2O（重水）に懸濁させたカーボンナノチューブ（20〜25mg/l） 使用ロータ：P56ST - 回転速度 56,000rpm 時間 1時間 試料量 チューブ１本あたり約4ml 試料 1％SDSを含むD2O（重水）に懸濁させたカーボンナノチューブ（20〜25mg/L）

分離・測定フローチャートとイメージ図 CNTをSDS/D2O溶液に懸濁させたもの *SDS：ラウリル硫酸ナトリウム ↓ 超音波をかけてCNTの束をほぐす ↓ 超遠心機にて分離 ↓ 密度の違いもしくは大きさの違い（＝CNTの束の違い）により分離される ↓ 上清部分を分画 ↓ 精製後確認（電子顕微鏡,ルミネッセンス測定、ラマン分光、FT-IRなど） 試料：多層カーボンナノチューブ 装置：日立透過電子顕微鏡H-9500 加速電圧：300kV 観察倍率：400kX （写真提供：日立ハイテクサイエンスシステムズ　那珂カスタマーセンタ） 試料：カーボンナノチューブ 装置：日立超高分解能電界放出形走査電子顕微鏡 S-5200 加速電圧：5kV 観察倍率：50kX *左写真は、アート作品として画像処理されたものです。 2002年度（社）日本顕微鏡学会写真コンクール出展作品を引用いたしました。