拡張融解金属錯体法によるナノ粒子合成法の開発と3D人工格子への展開

使用扩展熔融金属配合物法开发纳米粒子合成方法及其在3D人工晶格中的应用

• 批准号: 20H02499
• 负责人: 冨樫 貴成
• 金额: $ 11.23万
• 依托单位: Yamagata University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H02499/
• 关键词: ナノ粒子; 無溶媒合成; 金属錯体; ナノ結晶; サイズ制御; 精密サイズ制御; 合金

近年、有機無機ハイブリッドナノ粒子は新たな原料として認識され始め、その需要がいっそう高まっている。その要求に応えるためには多彩なナノ粒子を自在かつ省労力・低コストで自在に合成する技術が必須となる。本研究では、自身が開発した融解する金属錯体を反応場として利用した無溶媒ナノ粒子合成法により低コスト化・精密かつ自在なサイズ制御を可能とする合成コンセプトの確立および広範囲の金属・金属酸化物ナノ粒子合成法へと発展・拡張を目的としている。今年度は、金属銀ナノ粒子のサイズ制御を試みた。アルキルアミン融合シュウ酸銀錯体の熱分解により約7nmの単分散ナノ粒子を合成した。次に、銀ナノ粒子存在下で前駆体であるシュウ酸銀の添加により錯体形成・熱分解・銀ナノ粒子の結晶成長が段階的に進行し、添加したシュウ酸銀から生成する全ての銀原子が結晶成長により消費され存在していた銀ナノ結晶の粒子径が増大することを証明した。この操作を、逐次的に繰り返すことでこと連続的に結晶成長・結晶育成が可能となった。また、さらに、シュウ酸銀分解量と粒径の関係を数式化し、それを元にした粒径制御を行なった結果、精度1nm以下で所望の粒径を有するナノ粒子の合成までを達成した。その収量は前駆体重量の最大約30%を達成し大量合成も同時に達成可能となった。次に、得られたナノ粒子をLB法により集積することで銀ナノ粒子フィルムを作成しプラズモン波長の制御を試みた結果、構成される銀ナノ粒子の粒径に伴う波長シフトによりプラズモンバンドを制御することにも成功している。以上、本年度の研究成果より精密サイズ制御・大量合成を両立する合成コンセプトの基礎を確立した。

In recent years, organic and inorganic ハ イ ブ リ ッ ド ナ ノ particle は new た な materials と し て know さ れ め, そ の need が い っ そ う high ま っ て い る. そ の requirements に 応 え る た め に は colorful な ナ ノ particle を comfortable か つ province 労 force, low コ ス ト で comfortable に synthetic す る technology が must と な る. This study で は, own が 発 し た melting す る metal misprinted を game against 応 と し て using し た without solvent ナ ノ particle synthesis に よ り low コ ス ト change, precision か つ comfortable な サ イ ズ suppression を may と す る synthetic コ ン セ プ ト の establish お よ び hiroo van 囲 の metal, metal acidification content ナ ノ particle synthesis へ と 発 exhibition company, zhang を purpose と し て い る. This year, ナノ, metallic silver ナノ particles サ ズ ズ manufacturing を test みた. ア ル キ ル ア ミ ン fusion シ ュ ウ acid silver misprinted の pyrolysis に よ り about 7 nm の 単 scattered ナ ノ particle を synthetic し た. Time に, silver ナ ノ particles in the presence of former で 駆 body で あ る シ ュ ウ acid silver の add に よ り misprinted formation, thermal decomposition, silver ナ ノ particle の crystal growth が Duan Jie に し, add し た シ ュ ウ acid silver か ら generated す る full て の silver atoms が crystal growth に よ り consumption さ れ exist し て い た silver ナ ノ crystallization の が raised large particle diameter す る こ と を prove し た. こ の を operation, the successive に Qiao り return す こ と で こ と even 続 に crystal growth, crystal bred が may と な っ た. ま た, さ ら に, シ ュ ウ acid amount of silver decomposition と size の masato is を number type し, そ れ を yuan に し た size suppression を line な っ た results, below 1 nm で promise の size precision を have す る ナ ノ particle の synthetic ま で を reached し た. Youdaoplaceholder0 そ the amount of weight そ is approximately 30% of the weight of the previous 駆 body weight <e:1> を to achieve a large amount of synthesis and に to achieve possible となった. Time に, ら れ た ナ ノ particle を LB method に よ り set product す る こ と で silver ナ ノ particle フ ィ ル ム を made し プ ラ ズ モ ン wavelength の suppression try を み た results, constitute さ れ る silver ナ の ノ particle size に with う wavelength シ フ ト に よ り プ ラ ズ モ ン バ ン ド を suppression す る こ と に も successful し て い る. The above research achievements, this year's の よ り precision サ イ ズ system royal, a large number of synthetic を struck made す る synthetic コ ン セ プ ト の based を し た.

项目成果

Effect of Alkylamine for Stepwise Thermal Decomposition of Iron Oxalate toward Size-Tunable Synthesis of Fe3O4 Nanoparticles

烷基胺对草酸铁逐步热分解对 Fe3O4 纳米颗粒尺寸可调合成的影响

• 发表时间: 2020
• 作者: 野澤 良甫;冨樫 貴成;栗原 正人
• 通讯作者: 栗原 正人

Size-Tunable Continuous-Seed-Mediated Growth of Silver Nanoparticles in Alkylamine Mixture via the Stepwise Thermal Decomposition of Silver Oxalate

• DOI: 10.1021/acs.chemmater.0c03303
• 发表时间: 2020-10
• 期刊: Chemistry of Materials
• 影响因子: 8.6
• 作者: T. Togashi;Koki Tsuchida;Shiori Soma;Ryosuke Nozawa;J. Matsui;K. Kanaizuka;M. Kurihara

Effect of Organic Ligands for Morphology of Synthesized Iron Oxide Nanocrystals via Thermal Decomposition of Oleylamine-coordinated Iron Oxalate

有机配体对油胺配位草酸铁热分解合成氧化铁纳米晶形貌的影响

• 发表时间: 2020
• 作者: 伊藤夢乃;野澤良甫 ;栗原正人 ;冨樫貴成
• 通讯作者: 冨樫貴成

シュウ酸鉄の逐次熱分解によるFe3O4ナノ粒子の合成およびサイズ制御

草酸铁连续热解合成 Fe3O4 纳米颗粒并控制尺寸

• 发表时间: 2020
• 作者: 野澤 良甫;栗原 正人;冨樫 貴成.
• 通讯作者: 冨樫 貴成.

コロイド状マグネタイトナノ粒子の粒径制御に向けたシュウ酸鉄の逐次分解におけるアルキルアミンの効果

烷基胺对草酸铁连续分解对胶体磁铁矿纳米颗粒粒径控制的影响

• 发表时间: 2020
• 作者: 野澤 良甫;冨樫 貴成;栗原 正人.
• 通讯作者: 栗原 正人.