貴金属コロイドの光凝集過程を支配する因子の解明

阐明控制贵金属胶体光聚集过程的因素

基本信息

批准号：
06750845
负责人：
佐藤智生
金额：
$ 0.58万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1994
资助国家：
日本
起止时间：
1994 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、光還元により得られた銀コロイドにおいて光凝集の起こる条件を明かにし、光凝集を支配している因子の解明を目的としている。溶液の温度が50℃の時には、光凝集の進行が速いものの、光を照射しなくても凝集が進行したため、本研究では溶液の温度を恒温槽により30℃にコントロールして実験を行った。アルギン酸ナトリウム(SA)、ペクチン酸ナトリウム、カルボキシメチルセルロース、ポリメタクリル酸を保護剤に用いた場合、SAを保護剤に用いた場合だけ光凝集が起きた。SA以外の保護剤では保護作用が強すぎたためと考えられた。また、SA濃度が高い場合にも保護作用が強すぎて光凝集は起こらず、0.2wt%が適当であった。波長350nm以下の紫外光を凝集の程度の低い銀コロイド溶液に照射すると、凝集が更に進行した。これは、この紫外光により保護剤の光分解がおき保護能が低下した事と、銀イオンの光還元が更に進み微粒子濃度が上昇した事が原因である。波長350nm以上の近紫外、可視光を用いた場合、保護剤の光分解・銀イオンの光還元は起こらない。この波長領域では微粒子濃度が高い時、全ての波長の光によって凝集が促進された。しかし、微粒子濃度が低い時には、波長365nmの近紫外光によってのみ凝集が促進され、より長波長の可視光では、逆に、凝集微粒子の分散が観察された。光吸収によって凝集粒子中に不均一に熱が生じ凝集微粒子の分散が起こったものと考えられた。更に光強度が弱い場合には、どの波長でも凝集微粒子の分散が観察された。これらの観察より、光凝集効果の照射光強度依存性・微粒子濃度依存性は、光吸収による凝集微粒子分散効果におけるそれらの依存性より顕著であることが示唆された。以上のように光凝集を支配する因子は、保護剤の保護能力、照射光の波長・強度、微粒子の濃度である事が明らかになった。

这项研究旨在阐明通过光元素获得的银胶体发生光凝聚的条件，并阐明控制光聚集的因素。尽管当溶液温度为50°C时，光凝迅速进展，但即使没有光照射，聚集也会进行，在这项研究中，使用恒温浴将溶液的温度控制至30°C。当藻酸钠（SA），果胶钠，羧甲基纤维素和多甲基丙烯酸用作保护剂时，仅当SA被用作保护剂时，才会发生光聚集。之所以认为这是因为SA以外的保护剂具有太强的保护性能。此外，即使SA浓度很高，保护效果也太强，并且没有发生光聚集，并且0.2 wt％是合适的。当将波长为350 nm或以下的紫外线被照射到具有低聚集度的银胶体溶液中时，聚集进一步进一步发展。这是因为紫外线会导致保护剂的光降解，从而导致保护能力降低，而银离子的光递增进一步进展，细颗粒的浓度增加。当使用近硫酸酯和可见光，波长为350 nm或更多时，将不会发生保护剂和银离子光摄取的光解。当该波长区域的细颗粒浓度较高时，通过所有波长的光促进聚集。但是，当细颗粒浓度较低时，仅在365 nm的波长下仅通过接近粉状的光促进聚集，并且在较长的波长可见光下，观察到聚集的细颗粒的分散体。据认为，光吸收导致在聚集的颗粒中发生不均匀的热量，从而导致聚集的细颗粒的分散。此外，当光强度较弱时，在任何波长下都观察到聚集的细颗粒的分散。这些观察结果表明，光凝作用对辐射光强度的依赖性和细颗粒的浓度比它们对分散剂对光吸收的凝聚颗粒的依赖性更为明显。如上所述，已经揭示了控制光聚集的因素是保护剂的保护能力，辐照光的波长和强度以及细颗粒的浓度。