機能性ナノ粒子の創製とナノ領域における特異物性に関するボトムアップ的研究

自下而上的研究功能性纳米粒子的创建和纳米领域独特的物理性质

• 批准号: 05J05711
• 负责人: 車田 真実
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Ritsumeikan University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05J05711/
• 关键词: ナノ粒子; アルミナ; 透過型電子顕微鏡; 赤外吸収; 低温プラズマ; 気相法; ガス中蒸発法; 透過型電子顕微鏡法; 赤外吸収スペクトル; 相転移; 酸化物

1)酸化アルミニウムナノ粒子を低温プラズマ場中で生成し、プラズマを作用させることによりアルミナの構造及び形態が変化することを透過型電子顕微鏡を用いて明らかにした。プラズマ場を作用させないときには球形のデルタ構造を持つアルミナ粒子が得られた。一方プラズマを作用させることによりガンマ構造粒子を作成することができた。このプラズマ中で生成された粒子の中には正八面体の形態をもつ粒子もみられ、粒子の形態制御として低温プラズマが有用であるという可能性が示唆された。さらに赤外吸収スペクトルの測定により、プラズマ中で生成されたアルミナナノ粒子は表面に非常に活性なラジカルをもち、大気にさらすことにより非常に多くの水分子をその表面に化学吸着できることを明らかにした。2)ガス中蒸発法において、ナノ粒子生成時の圧力を変化させることにより平均粒径33nmと平均粒径20nmのアルミナナノ粒子のサンプルを作製した。それぞれのサンプルを加熱し赤外吸収スペクトルを測定することにより、各温度での構造の同定を行い、相転移温度のサイズによる違いを明らかにした。これにより平均粒径20nmのサンプルでは、平均粒径33nmのものよりも相転移温度が100度程度低下することを明らかにした。3)ガス中蒸発法で生成したアルミナナノ粒子の中に双晶粒子、多重双晶粒子が多数生成されることを見出した。多重双晶粒子は金などFCC金属に見られることが有名だが、アルミナのような酸化物イオン結晶において多重双晶粒子が見られたのは初めてである。多重双晶粒子の形態からスピネルの{111}面を双晶面としていることを明らかにした。すなわち酸素のFCC構造の中にアルミイオンが分布している構造をもつスピネル型アルミナにおいて、結晶の成長や形態を考えるときには酸素イオンの振る舞いのみを考えればよいということを実験的に見出した。

1) acidification ア ル ミ ニ ウ ム ナ ノ particle を cryogenic プ ラ ズ マ field generated で し, プ ラ ズ マ を role さ せ る こ と に よ り ア ル ミ ナ の structures and が び form - the す る こ と を type through electronic 顕 micromirror を with い て Ming ら か に し た. プ ラ ズ マ を function さ せ な い と き に は spherical の デ ル タ tectonic を hold つ ア ル ミ が ナ particles have ら れ た. One party プ ラ ズ マ を role さ せ る こ と に よ り ガ ン マ を structure particles into す る こ と が で き た. こ の プ ラ ズ マ generated で さ れ た particle の に は is octahedron の form を も つ particle も み ら れ suppression, particle の form と し て cryogenic プ ラ ズ マ が useful で あ る と い が う possibility in stopping さ れ た. さ ら に red outside the suction 収 ス ペ ク ト ル の determination に よ り, プ ラ ズ マ generated で さ れ た ア ル ミ ナ ナ に very に は ノ particle surface active な ラ ジ カ ル を も ち, big 気 に さ ら す こ と に よ り very に more く の water molecules を そ に の surface chemical sorption で き る こ と を Ming ら か に し た. 2) ガ ス に steamed 発 method in お い て, ナ ノ particles generated の pressure を variations change さ せ る こ と に よ り average particle size of 33 nm と average particle size of 20 nm の ア ル ミ ナ ナ ノ particle の サ ン プ ル を cropping し た. そ れ ぞ れ の サ ン プ ル を heating し red outside suck 収 ス ペ ク ト ル を determination す る こ と に よ り, various temperature で の の structure with fixed line を い planning, phase shift temperature の サ イ ズ に よ る) い を Ming ら か に し た. こ れ に よ り average particle size of 20 nm の サ ン プ ル で は, average particle size of 33 nm の も の よ り も phase planning moving low temperature 100 degrees が degree す る こ と を Ming ら か に し た. 3) ガ ス で steamed 発 method in generating し た ア ル ミ ナ ナ ノ particle の に double grain son, multiple double grain son が most generated さ れ る こ と を shows し た. Multiple pairs of grain son は gold な ど FCC metal に see ら れ る こ と が famous だ が, ア ル ミ ナ の よ う な acidification content イ オ ン crystallization に お い て multiple pairs of grain son が see ら れ た の は early め て で あ る. Multiple pairs of grain son の form か ら ス ピ ネ ル の {111} plane を twinning plane と し て い る こ と を Ming ら か に し た. す な わ ち の acid element in FCC structure の に ア ル ミ イ オ ン が distribution し て い る tectonic を も つ ス ピ ネ ル type ア ル ミ ナ に お い の て, crystallization growth や form を exam え る と き に は acid element イ オ ン の vibration る dance い の み を exam え れ ば よ い と い う こ と を be 験 に see out し た.

项目成果

Structure of WO3 ultrafine particles and their characteristic solid states

• DOI: 10.1016/j.jcrysgro.2004.11.228
• 发表时间: 2005-02
• 期刊: Journal of Crystal Growth
• 影响因子: 1.8
• 作者: M. Kurumada;O. Kido;Takeshi Sato;Hitoshi Suzuki;Y. Kimura;K. Kamitsuji;Yoshio Saito;C. Kaito

Change in IR Spectra of Molybdenum Oxide Nanoparticles Due to Particles Size or Phase Change

由于粒径或相变而导致的氧化钼纳米颗粒红外光谱的变化

• 发表时间: 2006
• 期刊: Journal of the Physical Society of Japan 75-7
• 作者: Hideya Tanaka;Hiroshi Noguchi;Ikuro Abe;吉岡 貴子;吉岡 貴子;吉岡 貴子;吉岡 貴子;Tomohiro Nishimura et al.;Yoshimichi Sai et al.;Mami Kuramada
• 通讯作者: Mami Kuramada

Laboratory production of magnesium sulfide grains and their characteristic infrared spectra due to shape.

硫化镁颗粒的实验室生产及其形状引起的特征红外光谱。

• 发表时间: 2005
• 期刊: Astronomy and Astrophysics 442
• 作者: C.Koike;K.Koike;H.Sogawa;H.Sogawa;Yuki Kimura
• 通讯作者: Yuki Kimura

Influence of plasma on formation of crystalline Fe2Si04

等离子体对晶体 Fe2SiO4 形成的影响

• 发表时间: 2006
• 期刊: Planetary and Space Science 54
• 作者: Hideya Tanaka;Hiroshi Noguchi;Ikuro Abe;吉岡 貴子;吉岡 貴子;吉岡 貴子;吉岡 貴子;Tomohiro Nishimura et al.;Yoshimichi Sai et al.;Mami Kuramada;T.Sato
• 通讯作者: T.Sato

Laboratory production of delta and theta alumina Grains and their characteristic spectra

δ和θ氧化铝颗粒的实验室生产及其特征光谱

• 发表时间: 2005
• 期刊: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 359
• 作者: Hideya Tanaka;Hiroshi Noguchi;Ikuro Abe;吉岡 貴子;吉岡 貴子;吉岡 貴子;吉岡 貴子;Tomohiro Nishimura et al.;Yoshimichi Sai et al.;Mami Kuramada;T.Sato;Mami Kurumada;Mami Kurumada
• 通讯作者: Mami Kurumada