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液相中での金属微粒子の集合形態の制御と金属ナノワイヤーの創製

液相金属微粒聚集形态的控制和金属纳米线的生成

基本信息

批准号：
13875146
负责人：
若林勝彦
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2002
项目状态：
已结题

项目摘要

ナノスケールの金属微粒子を合成する研究は古くから行われており,現在も種々のナノ粒子を合成するための研究がなされている。本研究では、ナノスケールの金属微粒子を固体担体中に1次元的に配列して固定化することを目的とする。また、その1次元配列を保ったまま金属微粒子を連結させ、ナノスケールの金属ワイヤーを合成することも検討した。金属としては,粒子同士の連結が容易と考えられる金を取り上げ,固体担体にはシリカを用いた。塩化金酸を含むマイクロエマルション(ME)にアンモニア水を添加し、金水酸化物微粒子を合成した。ME系としては,主にC-15/シクロヘキサン系を用いた。微粒子合成時の水と界面活性剤のモル比(W)は17とした。その金水酸化物微粒子が分散したMEに、水および担体源であるテトラエトキシシラン(TEOS)を加えてエマルション(EM)とした後、TEOSの加水分解・重縮合を行い,シリカ中に金水酸化微粒子を固定化した。また,乾燥後の試料を空気焼成(200℃,2h)あるいはメタノール還元(80℃)することによって金ナノワイヤーの合成を試みた。C-15濃度を0.125Mで一定にして水と界面活性剤のモル比(W)を変化させたところ、Wが低い場合は,球状シリカの中心に金水酸化物微粒子が固定化されたが、Wが40以上のとき、金水酸化物微粒子がシリカ中に1次元的に配列した。Wはミセルの直径に比例するパラメーターであるため,Wが大きい,すなわち太い棒状ミセルが存在するときに微粒子が1次元配列することが示唆された。次に、なぜ金水酸化物微粒子が1次元配列する理由について検討した。固定化時のEMの安定性が微粒子の配列に影響しているのではないかと考え,EMの安定性について検討した。その結果、金水酸化物微粒子が1次元配列しなかった組成のEMでは相分離が起こり、1次元配列した組成のEMは分相せずに1相状態を保つことがわかった。したがって、金水酸化物微粒子が1次元配列するには安定なEMが必要であることがわかった。最後に、金ナノワイヤーの合成について検討を行った。金水酸化物微粒子が1次元配列した試料を空気焼成およびメタノール還元した。空気焼成した試料では,シリカが棒状から球状に変形し,大部分の金微粒子は凝集していた。しかし,メタノール還元した試料では,金の凝集体は認められず,幅は約5nm、長さは最長で約300nmの金ナノワイヤーが得られた。

The research on synthesis of metallic particles has been carried out in the past, and the research on synthesis of metallic particles has been carried out in the present. The purpose of this study is to coordinate and immobilize metallic particles in solid supports. The first dimension of the metal particles is linked to the second dimension of the metal particles. Metal particles are easy to link up with, and solid supports are easy to use. Gold acid is added to the solution, and gold acid particles are synthesized. ME is a C-15/C system. The ratio of water and interfacial activity during particle synthesis (W) is 17 ° C. The aqueous acid particles are dispersed in water and supported by TEOS, and then the aqueous acid particles are immobilized in water. After drying, the sample was air-fired (200℃,2h), and then returned to the original (80℃). C-15 concentration is 0.125M, the ratio of water and interfacial active agent (W) is constant, and W is low. In the case of spherical concentration, the micro particles of aqueous acid are immobilized, W is more than 40, and the micro particles of aqueous acid are arranged in the first dimension. W is the size of the rod. W is the size of the rod. Second, the reason for the first dimension of the acidity of the water particles is to investigate. The stability of EM during immobilization is affected by the arrangement of particles, and the stability of EM is investigated. As a result, the aqueous acid particles are separated from each other by 1-dimensional alignment. It is necessary to arrange the particles of gold and silver acids in one dimension. Finally, the gold and silver are added to the synthesis. Water acidified particles in the first dimension of the sample were prepared by air heating. When the sample is sintered, most of the gold particles are aggregated. The sample is made of gold and silver with an amplitude of about 5nm and a maximum length of about 300nm.