単一粒径ナノ粒子の連続調製システムの構築

溶液中のプラズマを利用してナノ粒子を大量製造することを試みた。タングステン線を電極とし、高圧パルス電源を使用して、電極間に放電させ、プラズマを発生させた。電極間隔、印加電圧、電流、パルス間隔は、電極間にアーク放電が生じないようにするために適切に制御する必要があった。また、溶液の導電率をアルカリ金属塩の添加によって制御したが、それにはあまり大きく影響されなかった。このとき発生するラジカル、水素、電子によって金属イオンが還元されることが見出された。プラズマ計測を行ってみたところ、このような還元種が生成していることが見出された。また、金、白金、銀、パラジウム、ロジウムなどの貴金属イオンは還元されやすく、ナノ粒子を得ることができた。遷移金属塩からもナノ粒子が得られたように見受けられるが、十分な検証ができていない。多くの金属塩からナノ粒子を作ることに成功したが、ナノ粒子の安定性をさらに向上させるためには原料液の導電性制御のためのアルカリ金属塩の排除を行う必要があることが分かる。一方、原料塩のみでは還元によって導電性が変化していく問題があり、原料のさらなる検討が今後求められる。粒子径は、金属種にも依存するが、単一粒子径にほぼ近い形のものができ、全て球形のものが得られた。異方形状のものは残念ながら得られず、今後、更なる条件検討が必要である。さらに、連続調製装置を作製し、検討を行った。連続調製には、溶液の冷却が必要なため、投げ込みクーラーを取り付けた。さらに条件設定を密に行うことによって、連続大量製造に道筋をつけていく。成果としては、知的財産権として特許を出願し、学会発表を数回行った。今後は、さらに検討を進め、論文を執筆するほか、ナノ粒子原料についてより安価な原料からの調製を行っていく。

溶液中のプラズマを利用してナノ粒子を大量製造することを試みた。タングステン線を電極とし、高圧パルス電源を使用して、電極間に放電させ、プラズマを発生させた。電極間隔、印加電圧、電流、パルス間隔は、電極間にアーク放電が生じないようにするために適切に制御する必要があった。また、溶液の導電率をアルカリ金属塩の添加によって制御したが、それにはあまり大きく影響されなかった。このとき発生するラジカル、水素、電子によって金属イオンが還元されることが見出された。プラズマ計測を行ってみたところ、このような還元種が生成していることが見出された。また、金、白金、銀、パラジウム、ロジウムなどの貴金属イオンは還元されやすく、ナノ粒子を得ることができた。遷移金属塩からもナノ粒子が得られたように見受けられるが、十分な検証ができていない。多くの金属塩からナノ粒子を作ることに成功したが、ナノ粒子の安定性をさらに向上させるためには原料液の導電性制御のためのアルカリ金属塩の排除を行う必要があることが分かる。一方、原料塩のみでは還元によって導電性が変化していく問題があり、原料のさらなる検討が今後求められる。粒子径は、金属種にも依存するが、単一粒子径にほぼ近い形のものができ、全て球形のものが得られた。異方形状のものは残念ながら得られず、今後、更なる条件検討が必要である。さらに、連続調製装置を作製し、検討を行った。連続調製には、溶液の冷却が必要なため、投げ込みクーラーを取り付けた。さらに条件設定を密に行うことによって、連続大量製造に道筋をつけていく。成果としては、知的財産権として特許を出願し、学会発表を数回行った。今後は、さらに検討を進め、論文を執筆するほか、ナノ粒子原料についてより安価な原料からの調製を行っていく。