JPH01290514A - 安定性に優れた黒鉛層間化合物の製造方法 - Google Patents
安定性に優れた黒鉛層間化合物の製造方法Info
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- JPH01290514A JPH01290514A JP63119235A JP11923588A JPH01290514A JP H01290514 A JPH01290514 A JP H01290514A JP 63119235 A JP63119235 A JP 63119235A JP 11923588 A JP11923588 A JP 11923588A JP H01290514 A JPH01290514 A JP H01290514A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
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- C01B32/20—Graphite
- C01B32/21—After-treatment
- C01B32/22—Intercalation
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- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、安定性に優れた黒鉛層間化合物の製造法に関
する。更に詳しくは、通常の方法により合成した黒鉛層
間化合物に特定の処理を施すことにより、高度な安定性
を有する黒鉛層間化合物を製造する方法を提供するもの
である。
する。更に詳しくは、通常の方法により合成した黒鉛層
間化合物に特定の処理を施すことにより、高度な安定性
を有する黒鉛層間化合物を製造する方法を提供するもの
である。
従来の技術
黒鉛層間化合物は黒鉛の持つ化学的安定性等に加えて、
金属に匹敵する￥Ｌ気気溝導性持つことが見出され数多
くの研究がなされている。また、アルカリ金属、例えば
カリウムを挿入した黒鉛層間化合物では低温での水素貯
蔵物質として優れた性能を持つことや、一部の黒鉛層間
化合物が極低温領域ながら超伝導体の性質を有すること
が見出され注目されている。また、黒鉛層間化合物の分
解の際の黒鉛の膨張を利用した膨Ｂ＆黒鉛や、リチウム
−次電池の電極に使用されているフッ化黒鉛はすでに実
用化されている。
金属に匹敵する￥Ｌ気気溝導性持つことが見出され数多
くの研究がなされている。また、アルカリ金属、例えば
カリウムを挿入した黒鉛層間化合物では低温での水素貯
蔵物質として優れた性能を持つことや、一部の黒鉛層間
化合物が極低温領域ながら超伝導体の性質を有すること
が見出され注目されている。また、黒鉛層間化合物の分
解の際の黒鉛の膨張を利用した膨Ｂ＆黒鉛や、リチウム
−次電池の電極に使用されているフッ化黒鉛はすでに実
用化されている。
これらの研究により黒鉛層間化合物はその居間に存在す
る挿入物によりその物性、安定性が大きく影響されるこ
とが判ってきた０例えば、挿入物としてカリウムを持つ
黒鉛層間化合物の場合には、電気伝導度の改良は見られ
るものの、空気中の安定性は無く直ちに分解してしまう
（Ｐｈｙｓ。
る挿入物によりその物性、安定性が大きく影響されるこ
とが判ってきた０例えば、挿入物としてカリウムを持つ
黒鉛層間化合物の場合には、電気伝導度の改良は見られ
るものの、空気中の安定性は無く直ちに分解してしまう
（Ｐｈｙｓ。
Ｒｅｖ、 Ｂ、 ２５．４５８３．１９８２年）。
更に、挿入物として五フッ化アンチモンを用いた場合の
黒鉛層間化合物の電気伝導度は金属銅よりも優れている
事が報告されているが、この場合も空気中テノ安定性が
無＜ （Ｂｕｌｌ、 Ａｍ、 Ｐｈ７ｓ。
黒鉛層間化合物の電気伝導度は金属銅よりも優れている
事が報告されているが、この場合も空気中テノ安定性が
無＜ （Ｂｕｌｌ、 Ａｍ、 Ｐｈ７ｓ。
Ｓｏｃ、、 ２１．２［ｆ２．１９７６年）実用に供す
るにはイマだ問題が残っている。
るにはイマだ問題が残っている。
金属塩化物を挿入物とする黒鉛層間化合物は、電気伝導
度は金属銅には劣るもののほとんど金属の持つ電気伝導
度に匹敵し、更に空気中においても比較的安定であるこ
とが知られている０例えば、塩化第二銅を用いた場合は
空気中のみならず水中においてもかなり安定である（炭
素材料学会第１１回年会予稿集、Ｐ、４２．１９８４年
）と報告されているし、塩化ニー２ケルを用いた場合で
も、大気中及び塩酸溶液中でほとんど分解が進行しない
と報告されている（Ｓｙｎｔｈ、 Ｎｅｔ、 ８．１８
３．１９８１年）。
度は金属銅には劣るもののほとんど金属の持つ電気伝導
度に匹敵し、更に空気中においても比較的安定であるこ
とが知られている０例えば、塩化第二銅を用いた場合は
空気中のみならず水中においてもかなり安定である（炭
素材料学会第１１回年会予稿集、Ｐ、４２．１９８４年
）と報告されているし、塩化ニー２ケルを用いた場合で
も、大気中及び塩酸溶液中でほとんど分解が進行しない
と報告されている（Ｓｙｎｔｈ、 Ｎｅｔ、 ８．１８
３．１９８１年）。
しかしながら、これらの安定性が高いことで知られる金
属塩化物を挿入した黒鉛層間化合物においても部分的に
分解が起こる０例えば、塩化第二銅等の金属塩化物を挿
入物とする黒鉛層間化合物は、大気中で保存した場合に
は、はとんど分解しないが、水中あるいは水酸化物イオ
ンの存在する溶液中では一部が分解する（炭素材料学会
節１２回年会予稿集、Ｐ、４２．１９８５年）と報告さ
れている。
属塩化物を挿入した黒鉛層間化合物においても部分的に
分解が起こる０例えば、塩化第二銅等の金属塩化物を挿
入物とする黒鉛層間化合物は、大気中で保存した場合に
は、はとんど分解しないが、水中あるいは水酸化物イオ
ンの存在する溶液中では一部が分解する（炭素材料学会
節１２回年会予稿集、Ｐ、４２．１９８５年）と報告さ
れている。
この分解の機構は、挿入物質である金属塩化物に水酸化
物イオンが作用するいわゆる加水分解と考えられる。こ
の様に、金属塩化物を挿入物とする黒鉛層間化合物は大
気中における安定性が比較的高いものの、少量の分解に
よって塩素ガスまたは塩素化合物を発生するため、一部
の特殊用途を除いてはｆｉｆｉの要因となり、将来実用
に供する場合に問題となる可能性がある。
物イオンが作用するいわゆる加水分解と考えられる。こ
の様に、金属塩化物を挿入物とする黒鉛層間化合物は大
気中における安定性が比較的高いものの、少量の分解に
よって塩素ガスまたは塩素化合物を発生するため、一部
の特殊用途を除いてはｆｉｆｉの要因となり、将来実用
に供する場合に問題となる可能性がある。
いずれにしても黒鉛層間化合物の応用の為には高い安定
性を有することが不可欠でありこれは、これまで大気中
で安定と考えられていた黒鉛層間化合物に関しても例外
ではない。
性を有することが不可欠でありこれは、これまで大気中
で安定と考えられていた黒鉛層間化合物に関しても例外
ではない。
発明が解決しようとする課題
本発明の目的は、従来合成されていた黒鉛層間化合物に
おいて問題となっていた大気中での分解を抑制して、高
度な安定性を有する黒鉛層間化合物を製造する方法を提
供するものである。
おいて問題となっていた大気中での分解を抑制して、高
度な安定性を有する黒鉛層間化合物を製造する方法を提
供するものである。
課題を解決するための手段
本発明は、通常の方法により合成した層間に化合物を挿
入した黒鉛層間化合物に、イオンスパッタリング処理、
あるいは金属蒸着処理を施すことにより安定性に優れた
黒鉛層間化合物を製造する方法である。
入した黒鉛層間化合物に、イオンスパッタリング処理、
あるいは金属蒸着処理を施すことにより安定性に優れた
黒鉛層間化合物を製造する方法である。
本発明は、特にアクセプター型化合物を挿入物とする黒
鉛層間化合物の安定性の改善に有効である。
鉛層間化合物の安定性の改善に有効である。
ここで言うアクセプター型化合物とは、黒鉛層間に挿入
されたときの黒鉛との結合状態がイオン結合性であり、
しかも黒鉛から電子を受容する形でそれ自身が負電荷を
持って存在する化合物である。これは、黒鉛層間化合物
の一般的な分類（［グラファイト層間化合物」、近代編
集社。
されたときの黒鉛との結合状態がイオン結合性であり、
しかも黒鉛から電子を受容する形でそれ自身が負電荷を
持って存在する化合物である。これは、黒鉛層間化合物
の一般的な分類（［グラファイト層間化合物」、近代編
集社。
１９８６年）におけるアクセプター型黒鉛層間化合物を
生成する挿入物質のことである。
生成する挿入物質のことである。
アクセプター型化合物の例としてはＦｅＣ１３、ＣｕＣ
１２、ＮｉＣ１２、ＡｕＣｌ３ 、 ＣａＣ’１□など
の金属塩化物のほかにＢ ｒ 、 Ｉ Ｃ１ｌ 、Ｉ
Ｂ ｒ 、Ｉ Ｆ５などのハロゲン化合物、ＡｓＦ５
、 ＳｂＦ５ 、 ＮｂＦ３などの金属７．化物、Ｈ
ＮＯ３、Ｈ２ＳＯ４などの酸、等がある。これらのすで
に報告されているアクセプター型黒鉛層間化合物の分類
に従ったアクセプター型化合物に加えて、これまでに黒
鉛層間化合物を形成するという報告が無い化合物５例え
ば塩化バリウム、塩化カルシウムなどの金属塩化物等で
も、その電子的性質から黒鉛に挿入してアクセプター型
黒鉛層間化合物を形成すると考えられる場合には、これ
らもアクセプター型化合物と分類した。
１２、ＮｉＣ１２、ＡｕＣｌ３ 、 ＣａＣ’１□など
の金属塩化物のほかにＢ ｒ 、 Ｉ Ｃ１ｌ 、Ｉ
Ｂ ｒ 、Ｉ Ｆ５などのハロゲン化合物、ＡｓＦ５
、 ＳｂＦ５ 、 ＮｂＦ３などの金属７．化物、Ｈ
ＮＯ３、Ｈ２ＳＯ４などの酸、等がある。これらのすで
に報告されているアクセプター型黒鉛層間化合物の分類
に従ったアクセプター型化合物に加えて、これまでに黒
鉛層間化合物を形成するという報告が無い化合物５例え
ば塩化バリウム、塩化カルシウムなどの金属塩化物等で
も、その電子的性質から黒鉛に挿入してアクセプター型
黒鉛層間化合物を形成すると考えられる場合には、これ
らもアクセプター型化合物と分類した。
本発明の方法により処理した黒鉛層間化合物は、従来の
黒鉛層間化合物に比較して大気中、あるいは水その他の
溶液中において高い安定性を有する。また挿入物質はい
かなる化合物でもその効果は期待されるが、特にアクセ
プター型化合物が望ましい、その理由として、アクセプ
ター型化合物を挿入物質とする黒鉛層間化合物は、その
多くが比較的高い安定性を有し、これに本発明の処理を
施すことにより、極めて安定な黒鉛層間化合物が得られ
るからである。
黒鉛層間化合物に比較して大気中、あるいは水その他の
溶液中において高い安定性を有する。また挿入物質はい
かなる化合物でもその効果は期待されるが、特にアクセ
プター型化合物が望ましい、その理由として、アクセプ
ター型化合物を挿入物質とする黒鉛層間化合物は、その
多くが比較的高い安定性を有し、これに本発明の処理を
施すことにより、極めて安定な黒鉛層間化合物が得られ
るからである。
以下、本発明について更に詳細に説明する。
本発明で用いた黒鉛層間化合物、すなわち安定化処理を
施す前の黒鉛層間化合物は公知の方法により得られる黒
鉛層間化合物であれば良い、また、その形状は、粉末、
ブロック、樺維、ウィスカー、フレークなど考えられる
黒鉛の形状ならばいかなるものでもかまわない、更にそ
の黒鉛層間化合物の原料である黒鉛材料は、天然黒鉛、
人造黒鉛、シート状黒鉛、黒鉛繊維、炭素ウィスカー、
ニードルコークスなど黒鉛層間化合物を生成することが
可能な黒鉛材料であればいかなるものでも使用できる。
施す前の黒鉛層間化合物は公知の方法により得られる黒
鉛層間化合物であれば良い、また、その形状は、粉末、
ブロック、樺維、ウィスカー、フレークなど考えられる
黒鉛の形状ならばいかなるものでもかまわない、更にそ
の黒鉛層間化合物の原料である黒鉛材料は、天然黒鉛、
人造黒鉛、シート状黒鉛、黒鉛繊維、炭素ウィスカー、
ニードルコークスなど黒鉛層間化合物を生成することが
可能な黒鉛材料であればいかなるものでも使用できる。
本発明の安定化処理の一つは、黒鉛層間化合物に施す各
種のイオン源気体を用いたイオンスパッタリングを行う
ものである。このイオンスパッタリングの概略を第２図
に示す、ここで、イオン源気体２に用いることが可能な
気体は通常、アルゴン、水素、窒素、炭化水素、二酸化
炭素、シランより選ばれた内の一種もしくは二種以上の
組み合わせが普通であるが、この他にもイオンスパッタ
リングのイオン源気体として用い得る気体ならば良い。
種のイオン源気体を用いたイオンスパッタリングを行う
ものである。このイオンスパッタリングの概略を第２図
に示す、ここで、イオン源気体２に用いることが可能な
気体は通常、アルゴン、水素、窒素、炭化水素、二酸化
炭素、シランより選ばれた内の一種もしくは二種以上の
組み合わせが普通であるが、この他にもイオンスパッタ
リングのイオン源気体として用い得る気体ならば良い。
第２図において、試料４すなわち合成後の黒鉛層間化合
物を試料支持部５の金属メツジュロ上に置き、真空チャ
ンバーｌ内を真空にした後、イオン源３より試料４にイ
オンを当てる。イオンスパッタリングにおけるイオン化
電圧、イオン電流、処理時間に特に制限は無いが、これ
らが小さ過ぎると処理による効果は小さい、またイオン
スパッターでは試料の一面よりイオンが当るため、安定
化処理を均一に行うために、試料の形状に応じて試料支
持部への置き方を変えて数回行ったり、試料支持部を回
転させたり振動させることにより試料を流動させるなど
の方法が有効である。
物を試料支持部５の金属メツジュロ上に置き、真空チャ
ンバーｌ内を真空にした後、イオン源３より試料４にイ
オンを当てる。イオンスパッタリングにおけるイオン化
電圧、イオン電流、処理時間に特に制限は無いが、これ
らが小さ過ぎると処理による効果は小さい、またイオン
スパッターでは試料の一面よりイオンが当るため、安定
化処理を均一に行うために、試料の形状に応じて試料支
持部への置き方を変えて数回行ったり、試料支持部を回
転させたり振動させることにより試料を流動させるなど
の方法が有効である。
本発明の安定化処理の今一つは、黒鉛層間化合物に施す
各種金属による蒸着処理を行なうものである。この金属
蒸着処理の概略を以下に説明する。この金属蒸着処理に
用いることが可能な金属は通常、金、銅、ステンレス、
鉄等通常の金属蒸着に用いられる金属であるが、この他
にも金属蒸着の蒸着源として用い得る金属ならば良い、
又、金属蒸着に用いる装置は、室温で行えるものあるい
は、黒鉛層間化合物の著しい分解を引き起こすような高
温等の条件以外で処理を行えるものであれば何でもよい
、試料すなわち合成後の黒鉛層間化合物を試料設置部に
置き、装置内を真空にした後、蒸着源より試料に金属を
蒸着する。
各種金属による蒸着処理を行なうものである。この金属
蒸着処理の概略を以下に説明する。この金属蒸着処理に
用いることが可能な金属は通常、金、銅、ステンレス、
鉄等通常の金属蒸着に用いられる金属であるが、この他
にも金属蒸着の蒸着源として用い得る金属ならば良い、
又、金属蒸着に用いる装置は、室温で行えるものあるい
は、黒鉛層間化合物の著しい分解を引き起こすような高
温等の条件以外で処理を行えるものであれば何でもよい
、試料すなわち合成後の黒鉛層間化合物を試料設置部に
置き、装置内を真空にした後、蒸着源より試料に金属を
蒸着する。
蒸着処理における金属の電流、処理時間に特に制限は無
いが、これらが小さ過ぎると処理による効果は小さい、
また、金属蒸着処理では試料の一面に金属が蒸着される
ため、安定化処理を均一に行うために、試料の形状に応
じて試料設置部への置き方を変えて数回行ったり、試料
設置部を回転させたり振動させることにより試料を流動
させるなどの方法が有効である。
いが、これらが小さ過ぎると処理による効果は小さい、
また、金属蒸着処理では試料の一面に金属が蒸着される
ため、安定化処理を均一に行うために、試料の形状に応
じて試料設置部への置き方を変えて数回行ったり、試料
設置部を回転させたり振動させることにより試料を流動
させるなどの方法が有効である。
本発明による黒鉛層間化合物安定化の機構の概念を第１
図に示す、第１図（Ａ）が未処理の黒鉛層間化合物の大
気中及び溶液中での変化、第１図（Ｂ）がイオンスパッ
ター処理を施した黒鉛層間化合物の変化を示すものであ
る。
図に示す、第１図（Ａ）が未処理の黒鉛層間化合物の大
気中及び溶液中での変化、第１図（Ｂ）がイオンスパッ
ター処理を施した黒鉛層間化合物の変化を示すものであ
る。
黒鉛層間化合物の分解は１層間のゲストに大気中の水や
酸素などが作用する化学反応が起こり、層間より黒鉛の
居間に挿入した化合物がでてくることにより進行する。
酸素などが作用する化学反応が起こり、層間より黒鉛の
居間に挿入した化合物がでてくることにより進行する。
黒鉛層間化合物における挿入物質と黒鉛の結合は、両者
の間に生じる電荷移動による、いわゆるイオン結合であ
り、黒鉛の層状構造が維持されていることや、挿入物質
を含む挿入物質面の居間距離が大きく拡がっていること
から、その結合力は比較的弱いものである。このためほ
とんどの黒鉛層間化合物は容易に分解する。従って、黒
鉛層間化合物の安定性を上げるためには、挿入した原子
あるいは化合物と木、酸素との反応を抑制し、挿入物質
が層間より移動して層外へ出るのを防ぐことが必要とな
る。
の間に生じる電荷移動による、いわゆるイオン結合であ
り、黒鉛の層状構造が維持されていることや、挿入物質
を含む挿入物質面の居間距離が大きく拡がっていること
から、その結合力は比較的弱いものである。このためほ
とんどの黒鉛層間化合物は容易に分解する。従って、黒
鉛層間化合物の安定性を上げるためには、挿入した原子
あるいは化合物と木、酸素との反応を抑制し、挿入物質
が層間より移動して層外へ出るのを防ぐことが必要とな
る。
本発明では通常の黒鉛層間化合物にイオンスパッタリン
グ処理を施すことにより表面の層状構造を一部破壊し、
挿入物質の層間からの放出を抑制したり、金属蒸着処理
を施して水などの反応体と挿入物質の反応を抑制するこ
とによって黒鉛層間化合物の安定性が向上するものと考
えられる。
グ処理を施すことにより表面の層状構造を一部破壊し、
挿入物質の層間からの放出を抑制したり、金属蒸着処理
を施して水などの反応体と挿入物質の反応を抑制するこ
とによって黒鉛層間化合物の安定性が向上するものと考
えられる。
実施例
人造黒鉛粉末（平均粒径１５ＪＬｍ）に塩化銅を以下の
方法により、パイレックスリアクター中で反応させて黒
鉛層間化合物を合成した。原料の仕込み量は黒鉛ｔｇに
対して塩化第二銅を０．Ｈｇとした０反応は、自生正中
反応温度５００℃で２０時間行なった０反応後の黒鉛層
間化合物のＸ線回折測定より未反応の塩化第二銅に起因
する回折ピークがほとんど認められなかったため、仕込
んだ塩化第二銅と黒鉛の量よりこの黒鉛層間化合物の組
成を決定した。
方法により、パイレックスリアクター中で反応させて黒
鉛層間化合物を合成した。原料の仕込み量は黒鉛ｔｇに
対して塩化第二銅を０．Ｈｇとした０反応は、自生正中
反応温度５００℃で２０時間行なった０反応後の黒鉛層
間化合物のＸ線回折測定より未反応の塩化第二銅に起因
する回折ピークがほとんど認められなかったため、仕込
んだ塩化第二銅と黒鉛の量よりこの黒鉛層間化合物の組
成を決定した。
すなわち、この黒鉛層間化合物の塩化第二銅の挿入量は
、炭素１ｇ当り０．８９ ｇ 、 Ｃ／ ＣｕＣｆ１２
モル比は、１２．６であった。この黒鉛層間化合物を以
下１合成後の黒鉛層間化合物と称する。また、以下の実
施例、比較例で用いた黒鉛層間化合物の破はいずれも、
０．１ｇである。
、炭素１ｇ当り０．８９ ｇ 、 Ｃ／ ＣｕＣｆ１２
モル比は、１２．６であった。この黒鉛層間化合物を以
下１合成後の黒鉛層間化合物と称する。また、以下の実
施例、比較例で用いた黒鉛層間化合物の破はいずれも、
０．１ｇである。
実施例１
合成後の黒鉛層間化合物に、第２図に示したイオンスパ
ッタリング装置にて以下の処理を行なった。
ッタリング装置にて以下の処理を行なった。
アルゴンガスをイオン源としてＡ「十によるイオンスパ
ッタリング処理を、加速電圧５００■、イオン電流５ｍ
Ａで１０分間行なった。
ッタリング処理を、加速電圧５００■、イオン電流５ｍ
Ａで１０分間行なった。
処理後の黒鉛層間化合物を純水中１時間浸漬させた後、
吸引濾過を行い、更に純水、アセトンにて洗浄し、大気
中６０℃で乾燥を行なった。
吸引濾過を行い、更に純水、アセトンにて洗浄し、大気
中６０℃で乾燥を行なった。
上記の洗浄処理の前後の重量変化より求めた安定化処理
後の黒鉛層間化合物の組成（Ｃ／ ＣｕＣ１２モル比）
は、１７．６であり若干の分解が認められるものの、未
処理の場合（比較例）に比べて分解が抑制されているこ
とが判る。
後の黒鉛層間化合物の組成（Ｃ／ ＣｕＣ１２モル比）
は、１７．６であり若干の分解が認められるものの、未
処理の場合（比較例）に比べて分解が抑制されているこ
とが判る。
実施例２
合成後の黒鉛層間化合物に、実施例１と同様にイオンス
パッタリング装置にて以下の処理を行なった。
パッタリング装置にて以下の処理を行なった。
即ち、アルゴンガスをイオン源としてＡｒ＋によるイオ
ンスパッタリング処理を、加速電圧５００Ｖ、イオン電
流５履Ａで１０分間行なった。この処理を計３回繰り返
した。
ンスパッタリング処理を、加速電圧５００Ｖ、イオン電
流５履Ａで１０分間行なった。この処理を計３回繰り返
した。
処理後の黒鉛層間化合物を純水中１時間浸漬させた後、
吸引濾過を行い、更に純水、アセトンにて洗浄し、大気
中８０℃で乾燥を行なった。
吸引濾過を行い、更に純水、アセトンにて洗浄し、大気
中８０℃で乾燥を行なった。
上記の洗浄処理の前後の重量変化より求めた安定化処理
後の黒鉛層間化合物の組成（Ｃ／ ＣｕＣ１２モル比）
は、 １８．０であり若干の分解が認められるものの、
未処理の場合（比較例）に比べて分解が抑制されている
ことが判る。
後の黒鉛層間化合物の組成（Ｃ／ ＣｕＣ１２モル比）
は、 １８．０であり若干の分解が認められるものの、
未処理の場合（比較例）に比べて分解が抑制されている
ことが判る。
実施例３
合成後の黒鉛層間化合物に、実施例１と同様にイオンス
パッタリング装置にて以下の処理を行なった。
パッタリング装置にて以下の処理を行なった。
即ち、水素ガスをイオン源としてＨ＋によるイオンスパ
ッタリング処理を、加速電圧５００Ｖ、イオン電流８鳳
Ａで１０分間行なった。この処理を計３回繰り返した。
ッタリング処理を、加速電圧５００Ｖ、イオン電流８鳳
Ａで１０分間行なった。この処理を計３回繰り返した。
処理後の黒鉛層間化合物を純水中１時間浸漬させた後、
吸引濾過を行い、更に純水、アセトンにて洗浄し、大気
中６０℃で乾燥を行なった。
吸引濾過を行い、更に純水、アセトンにて洗浄し、大気
中６０℃で乾燥を行なった。
上記の洗浄処理の前後のｉｔ変化より求めた安定化処理
後の黒鉛層間化合物の組成（Ｃ／ ＣｕＣ１ｊ ２モル
比）は、 １７．７であり若干の分解が認められるもの
の、未処理の場合（比較例）に比べて分解が抑制されて
いることが判る。
後の黒鉛層間化合物の組成（Ｃ／ ＣｕＣ１ｊ ２モル
比）は、 １７．７であり若干の分解が認められるもの
の、未処理の場合（比較例）に比べて分解が抑制されて
いることが判る。
実施例４
合成後の黒鉛層間化合物に、実施例１と同様にイオンス
パッタリング装置にて以下の処理を行なった。
パッタリング装置にて以下の処理を行なった。
即ち、メタンガスをイオン源としてイオンスパッタリン
グ処理を、加速電圧５００Ｖ、イオン電流５ｍＡで１０
分間行なった。この処理を計３回繰り返した。
グ処理を、加速電圧５００Ｖ、イオン電流５ｍＡで１０
分間行なった。この処理を計３回繰り返した。
処理後の黒鉛層間化合物を純水中１時間浸漬させた後、
吸引濾過を行い、更に純水、アセトンにて洗浄し、大気
中６０℃で乾燥を行なった。
吸引濾過を行い、更に純水、アセトンにて洗浄し、大気
中６０℃で乾燥を行なった。
上記の洗浄処理の前後の重量変化より求めた安定化処理
後の黒鉛層間化合物の組成（Ｃ／ＣｕＣ１ｚモル比）は
、１８．４であり若干の分解が認められるものの、未処
理の場合（比較例）に比べて分解が抑制されていること
が判る。
後の黒鉛層間化合物の組成（Ｃ／ＣｕＣ１ｚモル比）は
、１８．４であり若干の分解が認められるものの、未処
理の場合（比較例）に比べて分解が抑制されていること
が判る。
実施例５
合成後の黒鉛層間化合物に、金属蒸着装置にて、金蒸着
処理をイオン電流４ｍＡで１０分間行なった。この処理
を計３回繰り返した。
処理をイオン電流４ｍＡで１０分間行なった。この処理
を計３回繰り返した。
処理後の黒鉛層間化合物を純水中１時間浸漬させた後、
吸引濾過を行い、更に純水、アセトンにて洗浄し、大気
中６０℃で乾燥を行なった。
吸引濾過を行い、更に純水、アセトンにて洗浄し、大気
中６０℃で乾燥を行なった。
上記の洗浄処理の前後の重量変化より求めた安定化処理
後の黒鉛層間化合物の組成（Ｃ／ ＣｕＣｌ２モル比）
は、１８．８であり若干の分解が認められるものの、未
処理の場合（比較例）に比べて分解が抑制されているこ
とが判る。
後の黒鉛層間化合物の組成（Ｃ／ ＣｕＣｌ２モル比）
は、１８．８であり若干の分解が認められるものの、未
処理の場合（比較例）に比べて分解が抑制されているこ
とが判る。
実施例６
合成後の黒鉛層間化合物に、金属蒸着装置にて、白金蒸
着処理をイオン電流４ｍＡで１０分間行なった。この処
理を計３回繰り返した。
着処理をイオン電流４ｍＡで１０分間行なった。この処
理を計３回繰り返した。
処理後の黒鉛層間化合物を純水中１時間浸漬させた後、
吸引濾過を行い、更に純水、アセトンにて洗浄し、大気
中６０℃で乾燥を行なった。
吸引濾過を行い、更に純水、アセトンにて洗浄し、大気
中６０℃で乾燥を行なった。
上記の洗浄処理の前後の重量変化より求めた安定化処理
後の黒鉛層間化合物の組成（Ｃ／ ＣｕＣｌ２モル比）
は、１Ｂ、［ｉであり若干の分解が認められるものの、
未処理の場合（比較例）に比べて分解が抑制されている
ことが判る。
後の黒鉛層間化合物の組成（Ｃ／ ＣｕＣｌ２モル比）
は、１Ｂ、［ｉであり若干の分解が認められるものの、
未処理の場合（比較例）に比べて分解が抑制されている
ことが判る。
実施例７
合成後の黒鉛層間化合物に、金属蒸着装置にて、クロム
蒸着処理をイオン電流４ｍＡで１ｏ分間行なった。この
処理を計３回繰り返した。
蒸着処理をイオン電流４ｍＡで１ｏ分間行なった。この
処理を計３回繰り返した。
処理後の黒鉛層間化合物を純水中１時間浸漬させた後、
吸引濾過を行い、更に純水、アセトンにて洗浄し、大気
中８０”Ｏで乾燥を行なった。
吸引濾過を行い、更に純水、アセトンにて洗浄し、大気
中８０”Ｏで乾燥を行なった。
上記の洗浄処理の前後の重量変化より求めた安定化処理
後の黒鉛層間化合物の組成（Ｃ／ Ｃｕ Ｃ１２モル比
）は、１８．７であり若干の分解が認められるものの、
未処理の場合（比較例）に比べて分解が抑制されている
ことが判る。
後の黒鉛層間化合物の組成（Ｃ／ Ｃｕ Ｃ１２モル比
）は、１８．７であり若干の分解が認められるものの、
未処理の場合（比較例）に比べて分解が抑制されている
ことが判る。
比較例
合成後の黒鉛層間化合物を純水中１時間浸漬させた後、
吸引濾過を行い、更に純水、アセトンにて洗浄し、大気
中６０℃で乾燥を行なった。
吸引濾過を行い、更に純水、アセトンにて洗浄し、大気
中６０℃で乾燥を行なった。
洗浄後の黒鉛層間化合物の組成（Ｃ／ ＣｕＣＱ ２モ
ル比）は、２０．９であり相当量の分解が認められた。
ル比）は、２０．９であり相当量の分解が認められた。
発明の効果
本発明は、アクセプター型化合物を挿入物質とする黒鉛
層間化合物において、その安定性を上昇させることによ
り、従来のアクセプター型化合物の黒鉛層間化合物より
高い安定性を持つ黒鉛層間化合物を製造する方法を提供
するものであると共に、従来よりも高い安定性を有する
黒鉛層間化合物を提供するものである。
層間化合物において、その安定性を上昇させることによ
り、従来のアクセプター型化合物の黒鉛層間化合物より
高い安定性を持つ黒鉛層間化合物を製造する方法を提供
するものであると共に、従来よりも高い安定性を有する
黒鉛層間化合物を提供するものである。
従って本発明で得られる黒鉛層間化合物は用途、環境に
応じて従来用いることの困難であった分野、部位、例え
ば黒鉛層間化合物の分解が引き起こす腐蝕や有毒物質に
よる汚染などのために使用できなかった分野において、
導電材料、電池材料、潤滑材料等の利用が可能である。
応じて従来用いることの困難であった分野、部位、例え
ば黒鉛層間化合物の分解が引き起こす腐蝕や有毒物質に
よる汚染などのために使用できなかった分野において、
導電材料、電池材料、潤滑材料等の利用が可能である。
さらに、本発明により得られた高度な安定性を有する黒
鉛層間化合物は、種々の反応の触媒となる挿入物質が黒
鉛層間に存在することや、黒鉛より電荷を受容している
こと、また炭素材料である黒鉛も触媒担体として有効で
あることから、新しい触媒や反応試薬等の用途が考えら
れる。
鉛層間化合物は、種々の反応の触媒となる挿入物質が黒
鉛層間に存在することや、黒鉛より電荷を受容している
こと、また炭素材料である黒鉛も触媒担体として有効で
あることから、新しい触媒や反応試薬等の用途が考えら
れる。
第１図は本発明による黒鉛層間化合物の安定化処理の概
念図を示し、第１図（Ａ）が未処理の黒鉛層間化合物の
大気中あるいは水中での分解を、第１図（Ｂ）が安定化
処理後の黒鉛層間化合物の大気中、水中での僅かな分解
を表わす。 第２図は本発明の安定化処理の一つであるイオンスパッ
タリング処理装置の概念図である。 １・−−真空チャン八−１２拳・・イオン源気体、３・
舎・イオン源、４・・・試料、５１１１１・試料支持部
、６・・・金属メツシュ、７・・拳未処理黒鉛層間化合
物、８・・・分解領域、９・・・安定化処理後黒鉛層間
化合物。
念図を示し、第１図（Ａ）が未処理の黒鉛層間化合物の
大気中あるいは水中での分解を、第１図（Ｂ）が安定化
処理後の黒鉛層間化合物の大気中、水中での僅かな分解
を表わす。 第２図は本発明の安定化処理の一つであるイオンスパッ
タリング処理装置の概念図である。 １・−−真空チャン八−１２拳・・イオン源気体、３・
舎・イオン源、４・・・試料、５１１１１・試料支持部
、６・・・金属メツシュ、７・・拳未処理黒鉛層間化合
物、８・・・分解領域、９・・・安定化処理後黒鉛層間
化合物。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、黒鉛層間化合物にイオンスパッタリング処理もしく
は金属蒸着処理を施すことを特徴とする安定性に優れた
黒鉛層間化合物の製造方法。 ２、黒鉛層間化合物に挿入された化合物がアクセプター
型化合物である第１請求項記載の黒鉛層間化合物の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63119235A JPH01290514A (ja) | 1988-05-18 | 1988-05-18 | 安定性に優れた黒鉛層間化合物の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63119235A JPH01290514A (ja) | 1988-05-18 | 1988-05-18 | 安定性に優れた黒鉛層間化合物の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01290514A true JPH01290514A (ja) | 1989-11-22 |
Family
ID=14756307
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63119235A Pending JPH01290514A (ja) | 1988-05-18 | 1988-05-18 | 安定性に優れた黒鉛層間化合物の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01290514A (ja) |
-
1988
- 1988-05-18 JP JP63119235A patent/JPH01290514A/ja active Pending
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