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※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。
導入
単層カーボン ナノチューブ (SWCNT) は、望ましい機械的、熱的、電子的特性を備えた独特の形態の炭素から作られています。これらは、中空の管の形をした六角形のネットワークに配列された炭素原子で構成されています。 SWCNT の直径は 0.5 nm ～ 3 nm 程度ですが、SWCNT の長さは 1 μm 未満からミリメートルの範囲まであります。
SWCNT の可能な用途は、いくつか例を挙げると、複合強化材料、薬物送達システム、電子デバイスにまで及びます。 SWCNT は、電子または電気機械デバイスの一部としてその場で成長させることも、電気アーク、レーザーまたは化学蒸着法によって大量に製造することもできます。 SWCNT の構造と製造方法の詳細については、関連文献を参照してください[12] [18] 。
SWCNT の生産は、金属ナノ粒子を触媒材料として使用する触媒ベースの成長メカニズムによって推進されます。これらのナノ粒子は、製造された SWCNT 材料として生の状態で見つかります。原料には、フラーレン、ナノ結晶性カーボン、アモルファスカーボンなどのさまざまなナノカーボン構造とともに、無機酸化物の形で他の不純物が含まれる場合もあります。 SWCNT 原料の精製には、溶媒、酸、その他の化学薬品が使用されます。不純物は精製プロセス中に削減または除去されます。精製方法には、酸還流による酸化[17] 、気相酸化[14] 、精密濾過[11] 、カラムクロマトグラフィー[15] があります。ただし、精製方法によっては、SWCNT の長さが短くなったり、酸基で官能化されたり、束になったり（多数の SWCNT が付着したり）、損傷したり（壁構造に欠陥が生じ、材料の特性に影響を与える可能性があります）する可能性があります。
高解像度走査型電子顕微鏡は、未加工および精製された SWCNT 材料の特性を評価するのに非常に有用な技術です。ここでは、高解像度走査電子顕微鏡 (HRSEM) を使用して、高アスペクト比のカーボン ナノチューブと一致する特徴を他の非繊維状炭素不純物から区別します。 SEM ベースのエネルギー分散型 X 線分光分析 (EDX) 分析は、材料中の触媒やその他の無機不純物の元素組成を特定するためにも使用されます。
Introduction
Single-wall carbon nanotubes (SWCNTs) are made from a unique form of carbon that has desirable mechanical, thermal and electronic properties. They are composed of carbon atoms arrayed in a hexagonal network in the shape of a hollow tube. SWCNT diameters are in the order of 0,5 nm to 3 nm, while SWCNT lengths can range from less than one μm into the millimetre range.
Possible applications for SWCNTs range from composite reinforcing materials, drug delivery systems and electronic devices, to mention a few. SWCNTs can be grown in situ as part of an electronic or electromechanical device, or produced in bulk through electric arc, laser or chemical vapour deposition methods. Details on the structure and manufacturing methods for SWCNTs can be found in relevant literature [12][18] .
The production of SWCNTs is driven by a catalyst-based growth mechanism, with metallic nanoparticles as the catalyst material. These nanoparticles can be found in the raw, as produced SWCNT material. The raw material can also contain other impurities in the form of inorganic oxides, along with different nanocarbon structures such as fullerenes, nanocrystalline carbon and amorphous carbon. Solvents, acids and other chemical agents are used to purify the raw SWCNT materials. Impurities are reduced or removed during the purification process. Some of the purification methods include oxidation by acid reflux [17] , gas phase oxidation [14] , microfiltration [11] , and column chromatography [15] . However, depending on the purification method, the SWCNTs can be shortened in length, functionalized with acid groups, bundled (many SWCNTs adhered together), or damaged (defects in the wall structure that can affect the properties of the material).
High resolution scanning electron microscopy is an extremely useful technique for characterizing both raw and purified SWCNT materials. The high resolution scanning electron microscope (HRSEM) is used here to differentiate features that are consistent with high-aspect ratio carbon nanotubes from other non-filamentous carbon impurities. SEM-based energy dispersive X-ray spectrometry (EDX) analysis is also used to identify the elemental composition of catalysts and other inorganic impurities in the material.