JPH0624722A

JPH0624722A - フラーレン類の製造方法

Info

Publication number: JPH0624722A
Application number: JP4185067A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Irie; 隆博入江; Katsuhide Murata; 勝英村田; Masabumi Matsumoto; 正文松本; Naoki Hatta; 直樹八田
Original assignee: Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Current assignee: Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Priority date: 1992-07-13
Filing date: 1992-07-13
Publication date: 1994-02-01

Abstract

(57)【要約】【目的】フラーレン類の製造効率を向上する。【構成】プラズマガン７から発生された熱プラズマ１
１中に、ベンゼンやＣＳ₂ などの含炭素化合物原料が連
続的に供給され、プラズマ反応部３で反応してフラーレ
ン類およびスス等が生成する。この生成物が冷却され、
捕集容器１３等において捕集される。容器１３の内面の
付着物をスイーパ３４でかき落としながら反応を続け、
一定時間後、容器１３を直立させて回収容器３２に落下
させる。【効果】フラーレン類の生成効率及び捕集効率が極め
て高く、長時間に亘って安定してフラーレン類の大量生
産を行なうことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はフラーレン類を効率良く
製造する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】フラーレン類はＣ₆₀，Ｃ₇₀などの高炭素
数の閉じたかご状の炭素同素体である。Ｃ₆₀は切頭正２
０面体のサッカーボール様の分子構造を有したものであ
る。

【０００３】従来のフラーレン類の製造方法には、黒鉛
を蒸発（例えばレーザー照射による気化、高電流密度の
抵抗加熱による気化、黒鉛電極間アーク放電発生等によ
る気化）させ、生成した炭素ガスを冷却する方法が知ら
れている。

【０００４】フラーレン類の製造方法の別の従来法とし
てベンゼン／Ｏ₂ ／Ａｒ予混合ガスを低圧下で燃焼さ
せ、生成したガスを冷却する方法がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前者のフラーレン類の
製造方法には、導電性の固体黒鉛（気化分解熱が大き
く、気化温度が高い）を用いなければならず、蒸発速度
が低くエネルギー効率が低い（１％未満）という問題が
ある。また、連続的な原料供給は困難であるという問題
もある。

【０００６】後者のフラーレン類の製造方法において
は、温度条件の制御幅が定常燃焼温度範囲に限られ、燃
焼到達温度が１８００Ｋ程度のため、原料の完全な熱分
解は困難である。また、必要以上にＯ₂ を供給すると、
燃焼により損失する原料量が増え、さらに生成したフラ
ーレン類を酸化分解する恐れもあり、加熱（定常燃焼）
に必要なＯ₂ 量とのバランス・最適化が困難であるとい
う問題がある。

【０００７】従って、これらの方法はフラーレン類の大
量な製造法として不向きである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明のフラーレン類の
製造方法は、熱プラズマを発生させ、この中に含炭素化
合物原料を供給してこれを加熱・分解させ、この反応ガ
スを冷却部材と接触させて冷却し、固形分を該冷却部材
の表面に付着させて捕集し、この捕集物よりフラーレン
類を分離するフラーレン類の製造方法であって、該冷却
部材の表面から固形分を連続的又は間欠的に脱離させる
ようにしたことを特徴とするものである。

【０００９】以下、本発明についてさらに詳細に説明す
る。

【００１０】本発明において、熱プラズマを発生させる
方法としては、特定種のプラズマガスを加熱電離する方
法が好ましい。具体的には直流アーク放電プラズマジェ
ット式プラズマガン機構や、１００ｋＨｚ〜１０ＧＨｚ
程度の高周波誘導熱プラズマ発生機構が例示される。

【００１１】なお、直流アーク放電プラズマジェット発
生機構と高周波誘導熱プラズマ発生機構を併用して熱プ
ラズマを発生させるようにしても良い。この場合、広い
容積にわたって原料供給速度の変化に対して安定な熱プ
ラズマを発生でき、フラーレン類を高速度で大量に合成
できる。

【００１２】このプラズマガスとしては、Ｈｅ，Ａｒ，
またはＨｅ／Ｈ₂ ，Ａｒ／Ｈ₂ ，Ｈｅ／Ｏ₂ ，Ａｒ／Ｏ
₂ ，Ｈｅ／Ａｒ／Ｈ₂ ，Ｈｅ／Ａｒ／Ｏ₂ ，Ｈｅ／Ａｒ
／Ｈ₂ ／Ｏ₂ もしくはＨｅ／Ａｒ／Ｈ₂ Ｏが好ましい。
このガスを適切な手段を用いて加熱電離させ、熱プラズ
マを発生させる。熱プラズマの最高到達温度は２０００
Ｋ以上、好ましくは３５００〜１５０００Ｋがよい。

【００１３】この熱プラズマ中に供給される含炭素化合
物原料としては、炭素を原子数比で全体の６５％以下含
有する化合物であることが好ましい。これらは一般に、
含炭素化合物原料の内でも完全な熱分解が比較的容易
で、安価な原料であるため、高い効率でフラーレン類を
安価に合成できる。

【００１４】具体的には、該原料としては、有機物の場
合は次のような化合物が好ましい。

【００１５】ベンゼン、ピリジン、シクロペンタジエ
ン、ピロール、フラン、チオフェン等の単環の芳香族化
合物および複素芳香族化合物、もしくはそれらのメチ
ル、ヒドロキシ、またはメルカブト置換体、ナフタレ
ン、キノリン、インデン、インドール、ベンゾフラン、
ベンゾチオフェン、アントラセン、アクリジン、フェナ
ントレン、フェナントリジン、フルオレン、カルバゾー
ル、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、アセナフチ
レン、ピレン、フルオランテン等の縮合多環芳香族化合
物および縮合多環複素芳香族化合物、もしくはそれらの
メチル、ヒドロキシ、またはメルカブト置換体、ビフェ
ニル、２，２’−（または４，４’−）ビピリジン、ｏ
−（またはｍ−もしくはｐ−）テルフェニル等の多環系
環集合芳香族化合物および多環系環集合複素芳香族化合
物、もしくはそれらのメチル、ヒドロキシ、またはメル
カブト置換体、ｏ−（またはｐ−）ベンゾキノン、１，
４−ナフトキノン、９，１０−アントラキノン、９−フ
ルオレノン等の芳香族ケトンおよびキノン、もしくはそ
れらのメチル、ヒドロキシ、またはメルカブト置換体、
エチレン、１−ブテン、１，３−ブタジエン、アセチレ
ン、１−ブチン、１，３−ブタジイン等の不飽和脂肪族
炭化水素、もしくはそららのメチル、ヒドロキシ、また
はメルカブト置換体、メタン、エタン、プロパン、ｎ−
（またはイソ）ブタン、ｎ−（またはイソもしくはネ
オ）ペンタン、ｎ−ヘキサン、シクロヘキサン、ｎ−ヘ
プタン、ｎ−オクタン等の飽和脂肪族炭化水素、もしく
はそれらのメチル、ヒドロキシ、またはメルカブト置換
体。

【００１６】また、無機物では、ＣＳ₂ 、ＣＯ等が該原
料として好ましい。特にＣＳ₂ の場合、有機物の場合に
必須な脱水素反応を経ることなく極めて容易に熱分解さ
れ、フラーレン類が合成できる。Ｈ₂ が含まれないプラ
ズマガスによるフラーレン類の合成では、無機物原料の
場合、有機物の副生成がないので、生成物からのフラー
レン類の分離精製が容易である。

【００１７】以上の含炭素化合物原料は、単独で、また
は２種以上を組合せて用いる。

【００１８】熱プラズマ中に供給された原料は、一度２
０００Ｋ以上、好ましくは２５００Ｋ以上まで加熱され
た後、放熱される。この時、１３００Ｋ以上の温度域に
１〜５００ｍｓ，好ましくは２５００〜１３００Ｋの温
度域に１０〜１００ｍｓ滞在させるようにする。

【００１９】なお、プラズマ反応部の内圧は１０〜３０
０Ｔｏｒｒに保つのが好ましい。この熱プラズマ中で分
解によって生じた炭素がクラスタ化し、フラーレン類が
生成する。このフラーレン類は、冷却され、固形分とし
て冷却部材に付着し捕集される。

【００２０】なお、プラズマ反応の過程で、多くの場合
副生成物として有機物やススなどが生じ、この場合はフ
ラーレン類とこれらの混合物が冷却部材の表面に付着す
る。

【００２１】この冷却に際しては、生成したフラーレン
類の変性や未凝固による流出を防ぐため、できるだけ迅
速に４００℃以下、好ましくは１００℃程度以下まで冷
却部で冷却する。冷却に必要な排熱量は、プラズマガス
および原料供給速度とプラズマ発生のための供給エネル
ギの大きさに依存する。

【００２２】本発明では、生成物が冷却部材によってほ
ぼ完全に捕集されるようにするのが好ましい。このため
には、冷却部材の表面におけるガスの流速が好ましくは
１ｍ／ｓ以下になるように冷却部材の形状を定める。

【００２３】このような接触熱交換による冷却と併せ
て、プラズマガス／反応生成物の自然放冷もしくは断熱
膨張による冷却部材；あるいは低温のＨｅ，Ｎ₂ および
Ａｒなどのいずれかもしくは混合された不活性ガス（液
化ガスを含む）をプラズマガス／反応生成物に加えるこ
とによる冷却を行っても良い。

【００２４】こうして冷却、固化された生成物の大部分
は冷却部材に付着して捕集されるのであるが、この冷却
部材に付着しなかった固形分は、ガス後流側に設置され
た捕集手段（例えば捕集壁および／またはバグフィルタ
など）により捕集される。

【００２５】上述の冷却部材における生成物の捕集の
際、又、大量製造のために要求される連続運転では次の
ような問題が生じ易い。即ち、運転時間の経過に伴いス
ス状生成物の堆積が生じ、該冷却部材の冷却効率が次第
に悪化して、フラーレン類の捕集効率が低下してしま
う。これは、フラーレン類の揮発性が一般に高いためで
ある（例えば、Ｃ₆₀の気化温度は常圧下で約７０７
Ｋ）。

【００２６】このため、本発明においては、間欠的にま
たは連続的に該冷却部材の表面から付着生成物を脱離さ
せながら製造運転を行なう。すはわち、該冷却部材の下
流において、流出する反応後のプラズマガス温度を熱電
対等で測定し、この温度が上昇して約４００℃に達する
前に、好ましくは約１００℃に達する前に生成物を該冷
却部材から十分に脱離させる。

【００２７】この脱離時に必要があれば、プラズマ発生
及び原料供給を停止する。この脱離後、プラズマ発生及
び原料供給を継続し、プラズマ反応を続ける。

【００２８】以上の脱離／プラズマ反応を繰り返して行
ない、運転中に常時、冷却部材表面が上述の温度以下に
なるように保つ。脱離された生成物は、随時回収部に移
送されるか、または一定量冷却部材上に貯えられた後、
回収部に移送されるようにする。

【００２９】以上の方法によって、フラーレン類の凝固
不十分による流出を防止し、効率よく生成フラーレン類
を回収できる。

【００３０】冷却部材の表面の付着物を連続的又は間欠
的に脱離させるには、該冷却部材の表面をかき取り用の
部材で擦って付着物をかき取るようにするのが好まし
い。

【００３１】このようにしてかき取られた固形分を回収
するとき、必要があれば、冷却部材を起立させるか又は
傾けることにより、固形物を落下させる。

【００３２】冷却部材から付着物を脱離させる別の方法
として、振動を冷却部材に加えたり、冷却部材の表面に
ガス流を吹き付ける方法を採用しても良い。

【００３３】冷却部材の表面から脱離された固形物をガ
スで搬送して、バッグフィルタやサイクロン等の捕集装
置で回収しても良い。

【００３４】冷却部材の表面から脱離された生成物から
フラーレン類を分離する方法には、生成物の再加熱・揮
発ガスの再冷却による逆昇華、フラーレン類が可溶な溶
媒による抽出などがある。これらは適宜組合せて用いて
も良い。

【００３５】なお、特に抽出の場合のように、高温でフ
ラーレン類を変質させる恐れがある溶媒等を使用して分
離する場合は、原料供給系からプラズマ発生系、プラズ
マ反応部、冷却系、捕集系に至る経路と、この分離系と
を完全に隔離して操作することが好ましい。この時、あ
らかじめ機械的に脱離させ、脱離した生成物を気密・隔
離された抽出器まで移送してから行なうとよい。逆昇華
の場合も、まず機械的に脱離させ、気密・隔離された逆
昇華器まで移送させた後行なうのが好ましい。

【００３６】逆昇華によってフラーレン類を分離する場
合は、Ｈｅ、Ｎ₂ およびＡｒなどのいずれかもしくは混
合された不活性ガスの雰囲気下において適切な温度まで
加熱した後、揮発ガスを冷却して回収する。この加熱温
度は、例えば１０^-6Ｔｏｒｒでは４００℃程度以上、常
圧では５００℃程度以上、また冷却温度は１００℃以下
が好ましい。

【００３７】また、抽出によってフラーレン類を分離す
る場合は、溶媒として生成フラーレン類を化学変化させ
ずによく溶解する揮発性の溶媒、例えば炭素数１０以下
の液状の飽和もしくは不飽和炭化水素、ベンゼン、トル
エン、ＣＳ₂ 、ピリジンなどを用いるのが好ましい。

【００３８】抽出器としては、バッチ式抽出器、例えば
ソックスレー抽出器などを用いることができる。この
時、加熱や超音波照射等で抽出を速めることもできる。
これらの方法では、フラーレン類は副生成物のススなど
から分離されて回収される。

【００３９】この後、必要があればフラーレン類を液体
クロマトグラフィーまたは超臨界流体クロマトグラフィ
ー等によって単離し、精製する。

【００４０】以上のフラーレン類の合成方法において、
原料供給系からプラズマ発生系、プラズマ反応部、冷却
系、捕集系に至る経路内は、全て外気から遮断されてい
る。外気と遮断するには、第１、４図のように、真空ポ
ンプ１９によって排気されたチャンバ２０内に、該経路
の部材全体または主要部分を設置すればよい。なお、該
経路内だけを配管系として構成し、外気から遮断しても
良い。

【００４１】

【作用】本発明のフラーレン類の製造方法によると、気
体、液体もしくは粉体の含炭素化合物原料を連続供給で
きる。また、これらの原料は黒鉛に比べて分解温度が低
く分解速度が大きいので、熱プラズマ中の滞在時間内で
充分に加熱・分解でき、エネルギー効率よく迅速にフラ
ーレン類を合成できる。さらに原料の加熱・分解を燃焼
によって行なう方法と異なり、過剰なＯ₂ を供給せず
に、あるいは全くＯ₂ を供給せずにフラーレン類を合成
できる。また、冷却部材から付着物を連続的又は間欠的
に脱離させている。このため、フラーレン類の連続的な
大量製造法として、極めて有効である。

【００４２】なお、フラーレン類は揮発性が高い（例え
ばＣ₆₀の気化温度は常圧下で約７０７Ｋ）。このため、
冷却部材の表面に付着物が付着したままにされると、反
応生成物が冷却されにくくなり、フラーレン類の捕集効
率が低下する。本発明では、この付着物を脱離させなが
ら製造を行なうことにより、フラーレン類の捕集効率を
高く維持することができる。

【００４３】

【実施例】

実施例１第１図は、直流アーク放電プラズマジェットによって熱
プラズマを発生させるフラーレン類の製造装置及び方法
を示す縦断面図である。この製造装置は、冷却捕集容器
１３を第２図のように、回動させる機構と、該容器１３
内にスイーパ３０を挿入できる機構とを有している。こ
れらによって間欠的に生成物を脱離させながらフラーレ
ン類を製造できる。

【００４４】プラズマガス供給管６が接続されたプラズ
マガン７は円筒状陽極（銅または黒鉛製）８と中央の陰
極（タングステンまたは黒鉛製）９からなる。前述のプ
ラズマガスが陰極９から陽極８方向に流れ、十分に混合
される。陽極８と陰極９の間に直流電圧を印加しアーク
放電させて、陽極８の下流に熱プラズマのジェット１１
を生ぜしめる。両極は損耗しないよう水冷する。この下
流に連続的に含炭素化合物原料を原料供給管４から供給
し、その下流側の冷却捕集容器１３内にプラズマ反応部
３を設けて反応させる。容器１３は水冷されており、反
応生成物がこの容器１３の内面に付着する。プラズマガ
ン７、容器１３はチャンバ２０内に配置されている。チ
ャンバ２０内は排気ポンプ１９により排気されている。

【００４５】この容器１３は、第２図の如く、直立方向
へ回動可能とされている。

【００４６】また、第２図の如く、直立された容器１３
の内面の付着物をかき落とすために、チャンバ２０内に
突出自在なスイーパ３０を設けておく。即ち、該容器１
３を起立させ、スイーパ３０の先端をすぼめた状態で、
容器１３内に挿入する。次いで、スイーパ３０の先端を
拡開させ、スイーパ３０を回転及び昇降させて生成物を
該容器１３の内面からかき落とし、回収容器３０内に落
下させる。

【００４７】この装置において、運転経過に伴い、該容
器１３の内面に生成物が付着して該容器１３から流出す
る反応後のプラズマガス温度が次第に上昇していく。こ
のプラズマガス温度を熱電対等で測定し、この温度が約
４００℃に達する前に、好ましくは約１００℃に達する
前に、前述の脱離・回収操作を繰り返し行なう。これに
よって、フラーレン類が未凝固のまま流出するのを防
ぎ、長時間にわたって安定した回収ができる。

【００４８】なお、スイーパ３０によって付着物をかき
落とす代わりに、容器１３を加振して該容器１３の内面
に付着した生成物を脱離させ、回収容器３１内に落下さ
せても良い。

【００４９】また、噴出するガス流を該容器１３内面に
当てて生成物を脱離させ、回収容器３１内に落下させて
も良い。このガスとしては、Ｈｅ、Ｎ₂ 及びＡｒなどの
いずれかもしくは混合されたガスを用いるのが好まし
い。このガスとしては、反応・冷却後の熱プラズマを発
生させるのに用いるガスを用いることもできる。

【００５０】また、第１、２図の装置において、スイー
パ、加振、及び噴出するガス流による脱離を適宜組合せ
て付着物の回収効率を向上することもできる。

【００５１】なお、該スイーパ３０の形状は、第２図に
示したものである必要は特になく、冷却捕集容器の形状
に合せて適宜定めれば良い。

【００５２】第１図の装置において、原料として液体ベ
ンゼンを３ミリリットル／ｍｉｎの速度でＨｅを随伴ガ
ス（流量２リットル／ｍｉｎ）として原料供給系から供
給した。このベンゼンは、ヒータ式予熱器で８０℃に予
熱され、気化されて、そのまま保温された状態でプラズ
マガン７の約２ｃｍ下流へ送られる。

【００５３】プラズマガスとしては、Ａｒを２０リット
ル／ｍｉｎ、Ｈｅを２０リットル／ｍｉｎの割合で供給
した（以上、流量は全て常温常圧時換算）。この試行に
おいて、冷却捕集容器末端出口ガス温度が１３０℃に達
する前にスイーパ３０によって生成物を間欠的に脱離さ
せた。

【００５４】その他の主な条件は次の通りである。プラズマガン電力２５〜４０ｋＷ（水冷損失込）反応部内圧５５Ｔｏｒｒ反応部温度１２００〜１５００Ｋ冷却捕集容器１３末端出口ガス温度初期には８０
℃。その後、１３０℃まで徐々に上昇。プラズマジェット内原料滞在時間約１ｍｓその結果、最初の３０ｍｉｎの原料供給でスス状物質
（含Ｃ₆₀、Ｃ₇₀）約３０ｇが容器１３の内面に付着・生
成した。そこで、第２図の如く、容器１３を直立させた
後、この生成物をスイーパ３０によってかき出し、再び
製造を継続した。これらを繰返し、２４ｈｒの間製造を
続行した。その結果、２４ｈｒで約１．２ｋｇの生成物
が得られた。この生成物をトルエン抽出したところ、そ
の内のジエチルエーテル不溶成分（フラーレンＣ₆₀＋Ｃ
₇₀）は最多時の試行で約８ｇであった。

【００５５】一方、生成物を脱離せずに製造を行なう
と、約３ｈｒで出口ガス温度が４００℃に達した。

【００５６】第４図に開始後３０ｍｉｎまでの生成物の
抽出物中のエーテル不溶成分のトルエン溶媒中における
紫外−可視吸収スペクトルを示す。該不溶成分のスペク
トルは、３１４ｎｍ，３３４ｎｍ，３６３ｎｍ，３８１
ｎｍ，４０７ｎｍにピークもしくはショルダを、また４
６０〜４８０ｎｍ付近になだらかなピークを持ち、参照
データの標準試料のＣ₆₀とＣ₇₀のスペクトルの和になっ
ていることがわかる。

【００５７】また、第３図に該不溶成分の電子衝撃イオ
ン化マススペクトルを示す。Ｃ₆₀およびＣ₇₀のそれぞれ
の１価および２価陽イオンの質量数／電荷に相当する７
２０、３６０（Ｃ₆₀）および８４０、４２０（Ｃ₇₀）の
ピークが見られる。これらより、フラーレンＣ₆₀および
Ｃ₇₀が合成されたことが確認された。

【００５８】以上の分析を２４ｈｒで得られた生成物全
量を抽出したものに対して行った所、同様の結果が得ら
れた。従って収率を低下させずに長時間製造を続けられ
ることがわかった。

【００５９】実施例２第５図は本発明のフラーレン類の合成方法に用いられる
別の装置を示す。

【００６０】第５図の製造装置では、プラズマ反応によ
って生じた生成物を冷却部と捕集部を兼ねた容器１３の
内面に付着させると共に、このプラズマ反応を行なって
いる状態において、容器１３から耐熱材料（黒鉛又はＳ
ｉＣ等）製スイーパ３４によって連続的に生成物を機械
的に脱離させる。脱離生成物が容器１３内に蓄積された
後、容器１３を直立させ、自由落下によって容器１３の
内容物を回収容器３２に移送する。

【００６１】即ち、第５図では、スイーパ３４の先端を
すぼめた状態で、該容器１３内に挿入する。次いで、ス
イーパ３４の先端を拡開させ、スイーパ３４を回転及び
前後進させて生成物を容器１３の内面からかき落とす。
このかき落としを行ないながらプラズマ反応を一定時間
行ない、該容器１３の内部に生成物を蓄積させる。その
後、原料供給、熱プラズマのアーク電力供給、及びプラ
ズマガス供給を停止してから、該容器１３よりスイーパ
３４を抜き出し、該容器１３を起立させ、回収容器３２
内に生成物を落下させる。

【００６２】生成物の脱離の際、プラズマガス温度を熱
電対等で測定し、この温度が約４００℃以下、好ましく
は約１００℃以下に維持されるよう、該容器１３の内面
に付着した生成物をかき落とす。

【００６３】第５図の装置によれば、冷却捕集容器１３
の冷却効率が常に良好に保たれるため、フラーレン類が
未凝固のまま流出するのを防ぎ、長時間にわたって連続
的にフラーレン類の製造ができる。

【００６４】具体的な運転結果の一例を次に示す。

【００６５】第５図の装置において、原料として液体ベ
ンゼンを３ミリリットル／ｍｉｎの速度でＨｅを随伴ガ
ス（流量２リットル／ｍｉｎ）として原料供給から供給
した。このベンゼンは、ヒータ式予熱器で８０度に予熱
され、気化されて、そのまま保温された状態でプラズマ
中へ送られる。

【００６６】プラズマガスとしては、Ａｒを２０リット
ル／ｍｉｎ、Ｈｅを２０リットル／ｍｉｎの割合で供給
した（以上、流量は全て常温常圧時換算）。この試行に
おいて、第５図のスイーパ３４を用いて５分おきに生成
物を冷却捕集容器の表面から脱離させながら反応を続け
た。

【００６７】その他の主な条件は次の通りである。

【００６８】プラズマガン電力２５〜４０ｋＷ反応部内圧５５Ｔｏｒｒ反応部温度１２００〜１５００Ｋ冷却捕集容器１３末端出口ガス温度８０〜９０℃ プラズマ内原料滞在時間約１ｍｓ以上の条件でスイーパ３４にて付着物をかき落としなが
ら約１０Ｈｒ運転を継続した。その後、原料供給、アー
ク電力供給及びプラズマガス供給を停止し、容器１３を
直立させ、この生成物を回収容器３２内に落下させた。
この生成物を分取してトルエン抽出したところ、その内
のジエチルエーテル不溶成分（フラーレンＣ₆₀＋Ｃ₇₀）
は最多時の試行で約３ｇであった。該不溶成分の紫外−
可視吸収スペクトル、電子衝撃イオン化マススペクトル
の結果は、第４図および第３図に示したものとほぼ同一
であった。従って、収率を低下させずにフラーレン類の
長時間製造を続けられることが判った。

【００６９】

【発明の効果】以上の通り、本発明のフラーレン類の製
造方法によると、原料を連続供給しながら、しかも過剰
なＯ₂ を供給せずに、あるいは全くＯ₂ を供給せずにフ
ラーレン類を合成できる。また、フラーレン類の捕集効
率もきわめて高い。従って、フラーレン類を安定して製
造でき、しかも長期間に亘って連続大量に製造すること
が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例方法に用いられるフラーレン類
製造装置の縦断面図である。

【図２】図１の装置の作動状態を示す断面図である。

【図３】本発明の実施例における生成フラーレン類の別
の分析結果（電子衝撃イオン化マススペクトル）であ
る。

【図４】本発明の実施例における生成フラーレン類の分
析結果（トルエン溶液の紫外−可視吸収スペクトル）で
ある。

【図５】異なるフラーレン類製造装置を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

７プラズマガン８陽極９陰極１３冷却捕集容器１９排気ポンプ２０チャンバ３０，３４スイーパ３２回収容器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者八田直樹千葉県市原市八幡海岸通１番地三井造船株式会社千葉事業所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】熱プラズマを発生させ、この中に含炭素
化合物原料を供給してこれを加熱・分解させ、この反応
ガスを冷却部材と接触させて冷却し、固形分を該冷却部
材の表面に付着させて捕集し、この捕集物よりフラーレ
ン類を分離するフラーレン類の製造方法であって、該冷
却部材の表面から固形分を連続的又は間欠的に脱離させ
るようにしたことを特徴とするフラーレン類の製造方
法。