アルコキシド法による単分散無機微粒子製造法の開発

开发利用醇盐法制造单分散无机微粒的方法

• 批准号: 02555191
• 负责人: 斎藤 正三郎
• 金额: $ 7.81万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B)
• 财政年份: 1990
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1990 至 1991
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-02555191/
• 关键词: アルコキシド法; テトラエトキシシラン; 重合反応; 粒径分布; シリカ粒子; アルコキシド; 単分散粒子; Population Balance法; 超微粒子

テトラアルコキシシランの溶液重合により得られる単分散性シリカ粒子は、高機能性セラミックス材料の前駆体として様々な応用が期待されている。そのためには生成するシリカ粒子の粒径分布を十分に把握する必要があり、近年、粒子生成機構に関して精力的な研究が行われている。その結果、シリカ粒子生成は粒子核生成及び粒子成長過程よりなることが定説となっているが、多くは定性的な報告に留まっている。特に粒子成長過程に対しては、反応律速及び拡散律速説が提案されており、その結論は得られていないのが現状である。本研究では、このような現状を踏まえ、生成粒子の粒径制御法を確立することを目的として、テトラエトキシシラン(TEOS)溶液から生成する粒子の成長機構に対して定量的な検討を行った。実験では、まずはじめにモノマ-濃度と生成粒子の粒径分布の関係を調べ、粒子成長過程において粒子凝集が生じない粒径分布の狭い単分散粒子が生成する濃度領域を求めた。次にこの濃度領域内で予め調製した粒径の異なる2種類の単分散シリカ粒子を含むゾルにTEOSを添加し、それぞれの粒径の経時変化を調べた。その結果、粒径の増分は互いに等しいことがわかった。そこで粒子成長速度の粒径依存性について解析したところ、粒子成長速度は粒子半径の概ね2.0乗に比例することがことが判明し、粒子成長速度は粒子表面積に依存する反応律速の可能性が示唆された。以上から本測定を様々な条件下で行い、デ-タの蓄積を行った後、ポピュレ-ションバランス法を適用すれば、粒子成長機構の定量化が可能なものと思われる。

テ ト ラ ア ル コ キ シ シ ラ ン の solution superposition に よ り have ら れ る 単 dispersion シ リ は カ particles, high functional セ ラ ミ ッ ク ス materials before の 駆 body と し て others 々 な 応 with が expect さ れ て い る. そ の た め に は generated す る シ リ の カ particles size distribution を very に grasp す る necessary が あ り, in recent years, particle production mechanism に masato し て energy な が line わ れ て い る. そ の results, シ リ カ particles generated は particle nucleation and び particles grow よ り な る こ と が DingShui と な っ て い る が, multiple く は qualitative な report に leave ま っ て い る. Special に particle growth に し seaborne て は, anti 応 law of velocity and び company said dispersion law of speed が proposal さ れ て お り, そ の conclusion は must ら れ て い な い の が status で あ る. This study で は, こ の よ う な status quo を tread ま え の, generate particles size を suppression method to establish す る こ と を purpose と し て, テ ト ラ エ ト キ シ シ ラ ン (TEOS) solution か ら generated す る particle の growth institutions に し seaborne て quantitative な 検 line for を っ た. Be 験 で は, ま ず は じ め に モ ノ マ - concentration と の generated particles size distribution の masato is を べ, particle growth に お い て particle agglutination が raw じ な の narrow い い particle size distribution 単 が dispersed particles generated す を る concentration field for め た. Time に こ の で to め concentration field modulation し た の different particle size な る 2 kinds の 単 scattered シ リ を カ particles containing む ゾ ル に TEOS を add し, そ れ ぞ れ の size の 経 tone べ variations change を when た. Youdaoplaceholder0 そ results, particle size <s:1> increase に mutual に に に, etc. <s:1> とがわ とがわ った った. そ こ で particle growth の particle size dependence に つ い て parsing し た と こ ろ の は particle radius, particle growth speed is 2.0 乗 ね に proportion す る こ と が こ と が.at し, particle growth は particle surface area に dependent す る reverse speed の possibility が 応 law in stopping さ れ た. Above か ら this determination を others 々 な で い, under the condition of デ - タ の accumulation を line っ た, ポ ピ ュ レ - シ ョ ン バ ラ ン ス を applicable す れ ば, particle growth institutions の quantitative が may な も の と think わ れ る.