ポリオールプロセスを用いた多目的用均一粒径ナノ粒子合成技術の確立

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本研究における具体的な研究開発要素は、ポリオールプロセスにおけるナノ粒子の化学合成プロセスの機構解明とそれに基づくナノ粒子の組成・構造の精密制御プロセスの確立し、様々な目的にあったナノ粒子の材料設計ならびに単分散ナノ粒子の製造を行うものである。その目的の達成を目指して次の項目について研究を行った。1.ポリオールプロセスの反応機構解明-X線吸収微細構造測定および紫外可視光吸収分光法を用い、コバルト粒子生成系を対象として本プロセスの反応機構解明を試みた。2.反応速度の促進-ポリオールプロセスの反応速度の促進あるいは制御が得られる精製物質の物性、たとえば粒子サイズ、結晶構造などの制御に必要不可欠である。したがって、反応速度に影響及ぼす因子であるポリオール類意、金属塩類、反応促進剤などの有効性について検討した。ポリオール類の還元力の評価において分子軌道法および電気化学手法を用いた評価し、有効性を実験的に確認した。また、金属塩類や反応促進剤についても実験的な検討を行った。3.金属及び合金ナノ粒子の合成-ポリオールプロセスを用いた合成においてはじめて純粋なFe及びFeCoナノ粒子の合成に成功した。また、導電性ナノ粒子合成においても銀および銅ナノ粒子の合成やそれらの酸化安定性に優れた被覆膜形成技術の開発に成功した。4.金属および合金応用技術開発-20nm以下のFeCo合金微粒子の合成に成功しそれら高周波特性を評価しFeCo微粒子はGHz帯での周波数応答を示し、電磁波吸収体用材料としてのポテンシャルを確認した。また、電極触媒としてのFePt微粒子の活性評価について-本プロセスにより作成したFePt微粒子の燃料電池用アノード触媒としの活性評価を行った結果、Ptと比較して高い耐CO被覆性が確認され、アノード触媒材料としての有用性が示された。