特開 2017-222556 炭素材料組成物の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2017-222556(P2017-222556A)

(43)【公開日】2017年12月21日

(54)【発明の名称】炭素材料組成物の製造方法

(51)【国際特許分類】

   C01B 32/15 20170101AFI20171124BHJP

   C01B 32/18 20170101ALI20171124BHJP

   C01B 32/182 20170101ALI20171124BHJP

   B82Y 30/00 20110101ALI20171124BHJP

   B82Y 40/00 20110101ALI20171124BHJP

【ＦＩ】

   C01B31/02 101Z

   B82Y30/00ZNM

   B82Y40/00

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2016-121192(P2016-121192)

(22)【出願日】2016年6月17日

(71)【出願人】

【識別番号】504159235

【氏名又は名称】国立大学法人 熊本大学

(74)【代理人】

【識別番号】100106909

【弁理士】

【氏名又は名称】棚井 澄雄

(74)【代理人】

【識別番号】100126664

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 慎吾

(74)【代理人】

【識別番号】100188558

【弁理士】

【氏名又は名称】飯田 雅人

(72)【発明者】

【氏名】アブドラエワ ジパルグル

(72)【発明者】

【氏名】ケルゲンバエワ ジャズグル

【テーマコード（参考）】

4G146

【Ｆターム（参考）】

4G146AA01

4G146AA02

4G146AA19

4G146AB07

4G146AC16B

4G146AD17

4G146AD19

4G146AD22

4G146AD26

4G146AD37

4G146AD40

4G146BA03

4G146BA11

4G146BA40

4G146BA46

4G146BA50

4G146CB10

4G146CB11

4G146CB13

4G146CB19

4G146CB22

4G146CB35

(57)【要約】

【課題】新規なナノ炭素材料を製造できる方法を提供する。
【解決手段】溶媒中で、原料炭素と界面活性剤とをソルボサーマル合成法により反応させて、親水基を持つグラフェン及びグラファイトを含有する炭素材料組成物を得る工程（Ｘ）を有する、炭素材料組成物の製造方法。好ましくは、工程（Ｘ）において、溶媒としてアルコールと水との混合溶媒を選択し、界面活性剤としてアニオン界面活性剤を選択し、かつ、界面活性剤の使用量を、原料炭素１００質量部に対して５０〜２５０質量部とする。
【選択図】なし

【特許請求の範囲】

【請求項1】

溶媒中で、原料炭素と界面活性剤とをソルボサーマル合成法により反応させて、親水基を持つグラフェン及びグラファイトを含有する炭素材料組成物を得る工程（Ｘ）を有する、炭素材料組成物の製造方法。

【請求項2】

前記溶媒は、アルコールと水との混合溶媒である、請求項１に記載の炭素材料組成物の製造方法。

【請求項3】

前記界面活性剤は、アニオン界面活性剤である、請求項１又は２に記載の炭素材料組成物の製造方法。

【請求項4】

前記界面活性剤の使用量は、前記原料炭素１００質量部に対して５０〜２５０質量部である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の炭素材料組成物の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、親水基を持つグラフェン及びグラファイトを含有する炭素材料組成物の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ナノ構造を有する炭素材料（ナノ炭素材料）は、医学、生物学、材料科学、物理学、化学等を応用した産業分野で多くの実用的な用途を有している。
ナノ炭素材料の中でも、特にグラフェンが、二次元特性、化学的安定性、センサー効果及び抗菌活性の点から注目されている。

【0003】

従来、例えば、ポリマーにグラフェンを添加して、特性の向上を図る方法が提案されている（特許文献１〜２、非特許文献１参照）。これらの方法によれば、ポリマー単独の場合に比べて、機械的特性、熱的特性、電気的特性、ガスバリア性又は難燃性が高められる。

【0004】

また、ナノ炭素材料の特性を高めるため、例えばグラフェンの表面改質を図る方法が提案されている（非特許文献２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】米国特許出願公開第２０１４／００８０９６２号明細書

【特許文献2】米国特許出願公開第２０１０／００２８５５９号明細書

【非特許文献】

【0006】

【非特許文献1】Ｒｅｃｅｎｔ ａｄｖａｎｃｅｓ ｉｎ ｇｒａｐｈｅｎｅ ｂａｓｅｄ ｐｏｌｙｍｅｒ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ，Ｔ．Ｋｕｉｌｌａ，Ｓ．Ｂｈａｄｒａ，Ｄ．Ｙａｏ，Ｎ．Ｈ．Ｋｉｍ，Ｓ．Ｂｏｓｅ，Ｊ．Ｈ．Ｌｅｅ，Ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｉｎ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ ３５（２０１０）１３５０−１３７５．

【非特許文献2】Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｉｎ ｆｉｌｍｓ ｏｆ ｇｒａｐｈｅｎｅ−ｓｕｒｆａｃｔａｎｔ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ ｐｒｏｄｕｃｅｄ ｔｈｒｏｕｇｈ ａ ｎｏｖｅｌ ｓｅｍｉ−ａｕｔｏｍａｔｅｄ ｍｅｔｈｏｄ，Ｎ．Ｊ．Ｗａｌｃｈ，Ａ．Ｎａｂｏｋ，Ｆ．Ｄａｖｉｓ ａｎｄ Ｓ．Ｐ．Ｊ．Ｈｉｇｓｏｎ，Ｂｅｉｌｓｔｅｉｎ Ｊ．Ｎａｎｏｔｅｃｈｎｏｌ．２０１６，７，２０９−２１９．

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

ところで、近年、各産業において小型化、高機能化などがますます求められている。これに伴い、新規なナノ炭素材料に対する要求が有り、これを得るための簡便な製造方法が望まれる。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、新規なナノ炭素材料を製造できる方法を提供すること、を課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

すなわち、本発明の炭素材料組成物の製造方法は、溶媒中で、原料炭素と界面活性剤とをソルボサーマル合成法により反応させて、親水基を持つグラフェン及びグラファイトを含有する炭素材料組成物を得る工程（Ｘ）を有することを特徴とする。

【0009】

前記溶媒は、アルコールと水との混合溶媒であることが好ましい。
前記界面活性剤は、アニオン界面活性剤であることが好ましい。
前記界面活性剤の使用量は、前記原料炭素１００質量部に対して５０〜２５０質量部であることが好ましい。

【発明の効果】

【0010】

本発明の炭素材料組成物の製造方法によれば、新規なナノ炭素材料を簡便な方法で製造できる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】炭素材料組成物の製造方法に用いられる反応装置の一例を示す図である。

【図2】実施例１の製造方法における反応後の反応液の外観を示す写真である。

【図3】原料炭素単独についてのＡＴＲスペクトルを示す図である。

【図4】実施例１の製造方法により得た炭素材料組成物についてのＡＴＲスペクトルを示す図である（ＳＬＳ濃度５質量％の水溶液１ｍＬ使用の場合）。

【図5】実施例２の製造方法により得た炭素材料組成物についてのＡＴＲスペクトルを示す図である（ＳＬＳ濃度５質量％の水溶液５ｍＬ使用の場合）。

【図6】実施例１の製造方法により得た炭素材料組成物について、ＨＲ−ＴＥＭ（高分解能透過電子顕微鏡）により観察された像であり、図６（ａ）はスケール５０ｎｍの像を示し、図６（ｂ）はスケール１ｎｍの像を示している。

【図7】実施例１の製造方法により得た炭素材料組成物について、ＡＦＭ（原子間力顕微鏡）により観察された像である。図７（ａ）は、ＨＯＰＧ基板プレート上のＡＦＭによる像を示している。図７（ｂ）は、図７（ａ）の縦軸の各位置（μｍ）における厚さのラインプロファイルを示す図である。

【図8】実施例１の製造方法により得た炭素材料組成物について、ＡＦＭにより観察された像である。図８（ａ）は、マイカ基板プレート上のＡＦＭによる像を示している。図８（ｂ）は、図８（ａ）の一部を拡大した像を示している。図８（ｃ）は、図８（ａ）の縦軸の各位置（μｍ）における、所定の厚さ（４．８ｎｍ）のグラフェンナノシートを仮想した場合の層数のラインプロファイルを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

（炭素材料組成物の製造方法）
本実施形態の炭素材料組成物の製造方法は、溶媒中で、原料炭素と界面活性剤とをソルボサーマル合成法により反応させて、親水基を持つグラフェン及びグラファイトを含有する炭素材料組成物を得る工程（Ｘ）を有する。

【0013】

原料炭素としては、特に制限されず、例えばチャンネルブラック、サーマルブラック、ファーネスブラック、アセチレンブラック等のカーボンブラックが挙げられる。
原料炭素には、好ましくは粒径３〜５００ｎｍの炭素粒子が用いられる。

【0014】

界面活性剤としては、特に制限されず、例えばアニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、両性界面活性剤、ノニオン界面活性剤等が挙げられる。これらの中でも、反応生成物がより安定に得られやすいことから、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤が好ましく、アニオン界面活性剤がより好ましい。

【0015】

アニオン界面活性剤としては、例えば硫酸塩、スルホン酸塩等が挙げられる。これらの中でも、反応生成物がより安定に得られやすいことから、硫酸塩が好ましく、モノアルキル硫酸塩がより好ましく、ラウリル硫酸塩が特に好ましい。
塩の形態としては、ナトリウム塩、カリウム塩等のアルカリ金属塩が好ましい。

【0016】

カチオン界面活性剤としては、例えば第四級アンモニウム塩等が挙げられる。この中でも、反応生成物がより安定に得られやすいことから、アルキルトリメチルアンモニウム塩が好ましく、ステアリルトリメチルアンモニウム塩がより好ましい。
塩の形態としては、塩化物、臭化物等のハロゲン化物が好ましい。

【0017】

溶媒としては、例えば水、アルコール等が挙げられる。
ここでのアルコールは、炭素数１〜５（好ましくは炭素数１又は２）の炭化水素の少なくとも１つの水素原子をヒドロキシ基で置き換えた化合物が好ましい。アルコールとしては、１価アルコールでもよいし、多価アルコールでもよく、原料炭素の分散性がより高められることから、１価アルコールが好ましい。中でも、アルコールとしては、エタノールが特に好ましい。
また、溶媒には、超臨界流体を用いてもよい。
前記溶媒は、原料炭素の分散性の点から、アルコールを用いることが好ましい。反応液の濃度調整の点から、水を用いることが好ましい。中でも、前記溶媒には、アルコールと水との混合溶媒を用いることがより好ましい。

【0018】

＜工程（Ｘ）＞
工程（Ｘ）では、溶媒中で、原料炭素と界面活性剤とをソルボサーマル合成法により反応させる。この反応によって、親水基を持つグラフェン及びグラファイトを含有する炭素材料組成物が生成する。
「ソルボサーマル合成法」とは、高温もしくは高圧の溶媒又は超臨界流体を用いて固体を合成する方法をいう。

【0019】

図１は、本実施形態の炭素材料組成物の製造方法に用いられる反応装置の一例である。
図１において、反応装置１００は、高温高圧型の反応装置（オートクレーブ）であり、有底筒状の撹拌槽１０と、撹拌槽１０上方の開口部を塞ぐ蓋体２０と、撹拌機３０と、を備える。
撹拌機３０は、蓋体２０を貫通するように設けられた回転軸３４と、回転軸３４の下方先端に取り付けられ、撹拌槽１０の内部に配置された撹拌翼３２と、を備える。撹拌機３０は、水冷ジャケット構造を有する。蓋体２０より上方の撹拌機３０側面には、冷却水の供給口７０が設けられている。
蓋体２０には、その側面に連結するように圧力計２２と安全弁２４とが接続されている。蓋体２０は、ステンレス製であり、電力源（不図示）に接続されている。
撹拌槽１０は、ステンレス鋼製であり、その外周面にヒータ５０が配置されている。
反応装置１００においては、温度制御部４０に接続された温度センサ４２が撹拌槽１０の内部に達するように配置されている。撹拌槽１０の内部に達する温度センサ４２の先端側は、サーモウェル４４で保護されている。
反応装置１００においては、サンプリング管６０も撹拌槽１０の内部に達するように配置されている。
尚、図１では、撹拌槽１０の内部に、溶媒と原料炭素と界面活性剤とが混合した分散液Ｗが収容されている。
反応装置１００としては、例えば、高圧マイクロリアクターＭＭＪ型（オーエムラボテック株式会社製）等を用いることができる。

【0020】

［ソルボサーマル合成法による原料炭素と界面活性剤との反応］
ソルボサーマル合成法による原料炭素と界面活性剤との反応は、例えば以下のようにして行われる。
まず、原料炭素と界面活性剤と溶媒とを混合して分散液（α）（反応液）を調製する。これら原料の混合順序は、特に制限されず、例えば、界面活性剤の水溶液を予め調製してもよいし、原料炭素の分散液を予め調製してもよいし、原料炭素及び界面活性剤を同時に溶媒に溶解又は分散させてもよい。
その際、原料炭素の分散液の分散媒には、原料炭素の分散性の点から、溶媒としてアルコールを用いることが好ましい。
また、分散液（α）中の原料炭素又は界面活性剤の濃度調整が容易なことから、溶媒として水を用いることが好ましい。

【0021】

界面活性剤の使用量は、原料炭素１００質量部に対して、好ましくは５０〜２５０質量部、より好ましくは１５０〜２５０質量部である。
界面活性剤の使用量が、前記の好ましい範囲の下限値以上であれば、原料炭素と界面活性剤との反応が充分に進行し、一方、前記の好ましい範囲の上限値以下であれば、炭素材料中の親水基の割合がより高められる。

【0022】

次いで、前記分散液（α）を撹拌槽１０に収容し、撹拌槽１０内を所定の温度及び圧力に調整して、所定時間の反応を行う。

【0023】

反応温度の条件は、好ましくは１５０℃以上であり、より好ましくは１５０〜２００℃、さらに好ましくは１５０〜１８０℃、特に好ましくは１６０〜１７０℃とされる。反応温度が、前記の好ましい範囲の下限値以上であれば、原料炭素と界面活性剤との反応が充分に進行する。一方、前記の好ましい範囲の上限値以下であれば、反応生成物の過熱を抑制しやすい。

【0024】

反応圧力の条件は、好ましくは１ＭＰａ以上であり、より好ましくは１〜２ＭＰａ、さらに好ましくは１．５〜２ＭＰａとされる。反応圧力が、前記の好ましい範囲の下限値以上であれば、原料炭素と界面活性剤との反応が充分に進行する。一方、前記の好ましい範囲の上限値以下であれば、所望とする表面改質を図りやすい。

【0025】

反応時間の条件は、好ましくは１時間以上であり、より好ましくは１〜５時間、さらに好ましくは１．５〜３時間、特に好ましくは１．５〜２時間とされる。反応時間が、前記の好ましい範囲の下限値以上であれば、原料炭素と界面活性剤との反応が充分に進行する。一方、前記の好ましい範囲の上限値以下であれば、反応生成物の分解が抑制され、構造の安定化が図られやすくなる。

【0026】

反応装置１００において、反応液の冷却は、水を、供給口７０に接続された配管（不図示）に供給しつつ、撹拌機３０内を循環させることにより行うことができる。

【0027】

上述した本実施形態の製造方法によれば、新規なナノ炭素材料、すなわち、親水基を持つグラフェン及びグラファイトを含有する炭素材料組成物を製造できる。
加えて、本実施形態の製造方法によれば、高温高圧型の反応装置内にて、溶媒中で原料炭素と界面活性剤とを混合するだけの簡便な方法により、新規なナノ炭素材料を製造できる。

【0028】

また、本実施形態の製造方法は、溶媒として、クロロホルム等の有機溶剤を用いる必要が無く、水及びアルコールの少なくとも一方を用いればよいことから、環境負荷を低く抑えることができる。さらに、本実施形態の製造方法によれば、操作等が簡便であり、低コスト化も図れる。

【0029】

上述した本実施形態の製造方法では、分散液（α）を調製し、撹拌槽１０内を所定の温度及び圧力に調整して所定時間の反応を行っていたが、これに限定されず、溶媒が超臨界流体となる条件下の撹拌槽１０内で、原料炭素と界面活性剤との反応を行ってもよい。

【0030】

また、上述した本実施形態の製造方法では、不活性ガスを使用せずに、ソルボサーマル合成法による原料炭素と界面活性剤との反応を行っていたが、これに限定されず、不活性雰囲気下で行ってもよい。

【0031】

（炭素材料組成物）
上述した本実施形態の製造方法により、親水基を持つグラフェン、及び親水基を持つグラファイトを含有する炭素材料組成物が製造される。
グラフェン及びグラファイトが持つ親水基は、製造の際に用いられる界面活性剤が持つ親水基に依存し、例えばアニオン界面活性剤が用いられた場合であればそのアニオン性基に由来し、カチオン界面活性剤が用いられた場合であればそのカチオン性基に由来する。
グラフェン中の親水基の割合、グラファイト中の親水基の割合は、用途又は要求特性に応じて、原料炭素と界面活性剤との配合比率を適宜変更することにより制御できる。

【0032】

上記のようにして得られた炭素材料組成物の構造は、例えば、ＡＴＲ−ＦＴＩＲ法（減衰全反射−フーリエ変換型赤外分光法）、ＨＲ−ＴＥＭ（高分解能透過電子顕微鏡）法、ＡＦＭ（原子間力顕微鏡）法、ＳＥＭ（走査電子顕微鏡）法、Ｘ線回折法、ラマン分光分析法、Ｘ線光電子分光法、核磁気共鳴分光法等により同定できる。

【0033】

本実施形態の製造方法により製造された炭素材料組成物は、特性の向上が図られた新規なナノ炭素材料である。例えば、前記炭素材料組成物は、抗菌活性が高められている。

【実施例】

【0034】

以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。

【0035】

＜炭素材料組成物の製造＞
（実施例１）
図１に示す反応装置１００を用い、溶媒中で、原料炭素と界面活性剤とをソルボサーマル合成法により反応させて、炭素材料組成物を得た。
原料炭素として、９９．９９％純度の炭素粉末を用いた。
界面活性剤として、ラウリル硫酸ナトリウム（ＳＬＳ）を用いた。
溶媒として、９９．９８％純度のエタノール及び蒸留水を用いた。
反応装置１００として、高圧マイクロリアクターＭＭＪ型（オーエムラボテック株式会社製、ＭＭＪ−１００）を用いた。

【0036】

具体的には、以下のようにして炭素材料組成物の製造を行った。
予め調製したＳＬＳ濃度５質量％の水溶液１ｍＬと、炭素粉末０．１ｇと、エタノール１０ｍＬと、蒸留水３０ｍＬと、を混合して分散液（α１）を調製した（ＳＬＳの使用量：炭素粉末１００質量部に対して５０質量部）。
次いで、前記分散液（α１）を撹拌槽１０に収容し、撹拌槽１０内を、１７０℃及び１．５ＭＰａに設定して反応（ソルボサーマル合成法）を行った。反応の際、水を、供給口７０に接続された配管に供給しつつ、撹拌機３０内を循環させることにより、反応液の冷却を行った。
前記反応（ソルボサーマル合成法）を２時間行うことにより、目的の炭素材料組成物を得た。

【0037】

（実施例２）
予め調製したＳＬＳ濃度５質量％の水溶液５ｍＬと、炭素粉末０．１ｇと、エタノール１０ｍＬと、蒸留水３０ｍＬと、を混合して分散液（α２）を調製した（ＳＬＳの使用量：炭素粉末１００質量部に対して２５０質量部）。
次いで、分散液（α１）に代えて分散液（α２）を用いた以外は、実施例１と同様の操作を行うことにより、目的の炭素材料組成物を得た。

【0038】

［反応後の反応液の外観評価］
図２は、実施例１の製造方法における反応後の反応液の外観を示す写真である。反応液から分離した粉末の色は黒色であった。

【0039】

［ＡＴＲ−ＦＴＩＲ法による評価］
原料炭素単独、実施例１の製造方法により得た炭素材料組成物、実施例２の製造方法により得た炭素材料組成物について、それぞれＡＴＲ−ＦＴＩＲ法（減衰全反射−フーリエ変換型赤外分光法）による測定を行い、赤外線吸収スペクトル（ＡＴＲスペクトル）を得た。
図３は、原料炭素単独についてのＡＴＲスペクトルを示す図である。
図４は、実施例１の製造方法により得た炭素材料組成物についてのＡＴＲスペクトルを示す図である（ＳＬＳ濃度５質量％の水溶液１ｍＬ使用の場合）。
図５は、実施例２の製造方法により得た炭素材料組成物についてのＡＴＲスペクトルを示す図である（ＳＬＳ濃度５質量％の水溶液５ｍＬ使用の場合）。

【0040】

図３〜５から、ＡＴＲスペクトルの挙動（ピーク強度、ピークの数）がＳＬＳの使用量によって異なることが確認できる。
図３と図４、５との対比から、図４、５においては、波数７００〜１５００ｃｍ^−１の領域でピークが認められた。具体的には、例えば−Ｓ−ＯＲ（エーテル）（７２６ｃｍ^−１及び８６３ｃｍ^−１）、＞Ｃ＝Ｓ（チオカルボニル基）（１０５０ｃｍ^−１及び１１７６ｃｍ^−１）のピークが認められた。
図３と図４、５との対比より、ＳＬＳの親水基が炭素材料に導入されていること、が示唆される。

【0041】

［ＨＲ−ＴＥＭ法による評価］
図６は、実施例１の製造方法により得た炭素材料組成物について、ＨＲ−ＴＥＭ（高分解能透過電子顕微鏡）により観察された像であり、図６（ａ）はスケール５０ｎｍの像を示し、図６（ｂ）はスケール１ｎｍの像を示している。
図６（ａ）においては、炭素材料が５０ｎｍ程度の分解能で観察されている。
図６（ｂ）においては、炭素材料が１ｎｍ程度の分解能で観察されている。１ｎｍの高解像度では、炭素材料として、グラフェンとグラファイトとが混在したグラフェン−グラファイトナノコンポジットの六角形のハニカム格子構造が認められる。

【0042】

［ＡＦＭ法による評価］
図７は、実施例１の製造方法により得た炭素材料組成物について、ＡＦＭ（原子間力顕微鏡）により観察された像である。図７（ａ）は、ＨＯＰＧ基板プレート上のＡＦＭによる像を示している。図７（ｂ）は、図７（ａ）の縦軸の各位置（μｍ）における厚さのラインプロファイルを示す図である。
得られた炭素材料組成物をナノシートと仮想した場合の、ＨＯＰＧ（Ｈｉｇｈｌｙ Ｏｒｉｅｎｔｅｄ Ｐｙｒｏｌｙｔｉｃ Ｇｒａｐｈｉｔｅ）基板に対する該ナノシート全体の厚さは２７ｎｍを示した。

【0043】

図８は、実施例１の製造方法により得た炭素材料組成物について、ＡＦＭにより観察された像である。図８（ａ）は、マイカ基板プレート上のＡＦＭによる像を示している。図８（ｂ）は、図８（ａ）の一部を拡大した像を示している。図８（ｃ）は、図８（ａ）の縦軸の各位置（μｍ）における、所定の厚さ（４．８ｎｍ）のグラフェンナノシートを仮想した場合の層数（積み重なったシート数）のラインプロファイルを示す図である。

【0044】

図３〜８の評価結果から、実施例１の製造方法により得た炭素材料組成物は、−Ｓ−ＯＲ及び−Ｃ＝Ｓを持つグラフェン（−Ｓ−ＯＲ及び−Ｃ＝Ｓ修飾グラフェン）シートと、この−Ｓ−ＯＲ及び−Ｃ＝Ｓ修飾グラフェンシートの複数が積み重なった−Ｓ−ＯＲ及び−Ｃ＝Ｓ修飾グラファイトと、が混在したナノ炭素材料を含有していること、が確認できる。すなわち、本実施形態の製造方法により、親水基を持つグラフェン及びグラファイトを含有する炭素材料組成物が得られること、が確認された。

【0045】

［抗菌活性試験］
抗菌活性試験用の試料として、実施例１の製造方法により得た炭素材料組成物、実施例２の製造方法により得た炭素材料組成物、原料炭素単独をそれぞれ用いた。
抗菌活性試験は、ＪＩＳ Ｚ ２８０１（２０１０）に準拠した方法（大腸菌、普通ブイヨン培地を使用）で行った。

【0046】

かかる抗菌活性試験の結果、実施例１及び実施例２の製造方法により得た各炭素材料組成物は、いずれも、原料炭素単独に比べて抗菌活性が高いこと、が確認された。
また、試料の使用量が多いほど、抗菌活性が高くなること、が確認された。
また、実施例２の製造方法により得た炭素材料組成物を用いた場合の方が、実施例１の製造方法により得た炭素材料組成物を用いた場合よりも抗菌活性が高いこと、すなわち、ＳＬＳ使用量の多いほど抗菌活性が高いこと、も確認された。

【0047】

前記の抗菌活性試験から、本実施形態を適用した実施例１、２の製造方法により得た炭素材料組成物は、抗菌活性がより高められていること、が確認できる。すなわち、本実施形態の製造方法により、特性の向上が図られた新規なナノ炭素材料が得られること、が確認された。

【産業上の利用可能性】

【0048】

本発明に係る炭素材料組成物の製造方法は、医学、生物学、材料科学、物理学、化学等を応用した産業分野での利用が可能である。

【符号の説明】

【0049】

１０ 撹拌槽、
２０ 蓋体、
２２ 圧力計、
２４ 安全弁、
３０ 撹拌機、
３２ 撹拌翼、
３４ 回転軸、
４０ 温度制御部、
４２ 温度センサ、
４４ サーモウェル、
５０ ヒータ、
６０ サンプリング管、
７０ 供給口、
１００ 反応装置。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】