結晶形態変化を切り口とするクラスターの集合過程と結晶化機構に関する研究

基于晶体形貌变化的团簇组装过程及结晶机理研究

• 批准号: 13750717
• 负责人: 佐藤 博
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13750717/
• 关键词: マイクロエマルション; プラズマレプリカ法; クラスター; 集合体; 微細構造; 凝集; 凍結割断; 溶液構造; 結晶化機構; 結晶形態; 凍結判断

マイクロエマルションの内水相を反応場とする超微粒子調製プロセスにおいて、異方性の超微粒子が生成する場合が知られている。異方性の原因として、粒子の結晶構造の異方性やマイクロエマルションの微細構造の異方性、あるいはそれらの複合作用が考えられる。さらに、マイクロエマルションの微細構造は水、界面活性剤、有機溶媒の比率によって変化することから粒子の生成によっても変化することが考えられる。したがって、粒子が生成しつつある溶液そのものを対象として、マイクロエマルション溶液の微細構造と粒子の存在様式を明らかにする必要がある。プラズマレプリカ法による溶液の微細構造観察をマイクロエマルション中におけるコバルトフェライト微粒子の生成過程に適用した。反応場であるマイクロエマルションの微細構造とマイクロエマルション中の直径約15nmのコバルトフェライト微粒子の集合状態を同時に捉えることができた。この微細構造はマイクロエマルション滴の集合体の構造であると考えられ、マイクロエマルションの含水量が増加すると微細構造の単位構造が大きくかつ長くなること、微粒子はこの微細構造の外表面に存在し、一部は孤立しているが、含水量が増加するとほとんどが集合体となることを明らかにした。以上のように、マイクロエマルションの内水相を反応場とする超微粒子調製において、各マイクロエマルション滴は必ずしも独立の反応場ではなく、集合体を形成する場合があること、さらに本系ではこの集合体の表面に粒子が集まり、そしてここで粒子が凝集し、より大きな粒子集合体へと変化することを明らかにした。このように、マイクロエマルションを反応場とする粒子生成の機構を検討するためには粒子が生成しつつある溶液そのものの構造の確認が必要である。今後、異方性の微粒子が生成する系について検討を進めていきたい。

众所周知，在使用微乳液作为反应场的内部水相制备超细颗粒的过程中产生各向异性超细颗粒。各向异性的原因包括颗粒晶体结构的各向异性，微乳液的微结构的各向异性或这些组合。此外，微乳液的微观结构取决于水，表面活性剂和有机溶剂的比率，因此人们认为微乳液的微结构也取决于颗粒的形成。因此，有必要阐明微乳液溶液的微观结构和颗粒的存在方式，以产生溶液本身的目的。通过等离子体复制方法对溶液的微观结构观察应用于在微乳液中产生钴铁液颗粒的过程。可以同时捕获微乳液的微观结构，即是反应场，以及在微乳液中直径约为15 nm的钴铁液颗粒的聚集状态。该微观结构被认为是微乳液液滴组件的结构，并且发现当微乳液的水含量增加时，微观结构的单位结构变得更大且更长，并且细颗粒存在于微观结构的外表面上，而其中一些粒子是隔离的，但是当水的含量是孤立的，大多数粒子就会增加，而大多数人会增加。如上所述，已经表明，在使用微乳液内部水相作为反应场的超细颗粒制备中，每个微乳液液滴不一定是一个独立的反应场，而是可能形成组合。此外，在该系统中，颗粒聚集在该组合的表面上，在这里聚集的颗粒然后转换为较大的组合。这样，为了研究使用微乳液作为反应场的颗粒产生的机理，有必要确认溶液本身的结构。将来，我们希望继续研究产生各向异性细颗粒的系统。

项目成果

飯田俊一, 奥山保雄, 佐藤 博, 大垣一成: "プラズマレプリカ法によるクエン酸水溶液の微細構造の観察"プラズマ応用科学. 9. 57-62 (2001)

饭田俊一、奥山康夫、佐藤博、大垣一成：“通过等离子体复制法观察柠檬酸水溶液的精细结构”等离子体应用科学。 9. 57-62 (2001)

飯田俊一, 奥山保雄, 小路智子, 佐藤 博, 大垣一成: "プラズマレプリカ法によるマイクロエマルション中の超微粒子の観察"プラズマ応用科学. 10(印刷中). (2002)

Shunichi Iida、Yasuo Okuyama、Tomoko Koji、Hiroshi Sato、Kazunari Ogaki：“使用等离子体复制方法观察微乳液中的超细颗粒”等离子体应用科学 10（出版中）。