カーボンナノチューブ(CNTs)およびCNT分散剤

　カーボンナノチューブ (CNT) の直径はナノメートル単位で，平面のグラフェンシートを丸めて円筒状にした構造を持っています。CNTはフラーレンと同様にsp2混成炭素で構成される物質で，1991年に飯島により初めて発見されました¹⁾。チューブの長さ，太さ，螺旋の状態，層の数などにより多様なCNTが知られており，これらの化学構造の違いによりバンド構造が変化し，金属や半導体の電気的性質を示します^2,3)。通常のCNTの合成方法ではその円筒化がランダムに行われるため，半導体型CNTが2/3，金属型CNTが1/3の混合物となります。CNTの高い半導体特性を活かすには半導体CNTを高純度で得る必要がありますが，合成法の改良や効率の良い精製法が今もなお検討されています^4-7)。 また，CNTは高い物理的耐久性を持ちながらも，軽量で柔軟性があり，電気・熱伝導に優れた性質があります。したがって，CNTはその優れた特性を活かすことで，電界効果トランジスタ（FET），ナノスケール配線材料，電子放出源，通信用光スイッチ，化学センサー，高強度複合材，熱デバイスなどのいろいろな応用が期待されています^8-10)。 円筒状の構造を有するCNTは，その内部空間にナノサイズの分子・原子の閉じ込めが可能です。例えば，CNTは同様にsp2炭素材料であるフラーレンを内部に閉じ込めたピーポッドを生成することが知られています¹¹⁾。また，CNTの内部には金属や水，酸素なども内包でき，内包された物質の性質は，外界（バルク）での性質とは異なることが分かっています^12,13)。さらに，スクアリウムなどの有機色素も溶液中での処理により，容易にCNTに内包させることが可能です。この場合，スクアリウム色素に光が吸収されると，CNTへエネルギーが移動する（増感される）ことが分かっています¹⁴⁾。CNTの水素貯蔵に関しても注目されており，これは燃料電池に向けた研究開発に役立っています¹⁵⁾。