超濃厚系における精密にサイズ制御された単分散金属ナノ粒子合成法の開発

开发一种在超浓缩系统中合成具有精确尺寸控制的单分散金属纳米颗粒的方法

• 批准号: 17750191
• 负责人: 君島 堅一
• 金额: $ 1.92万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17750191/
• 关键词: 単分散微粒子; 酸化鉄; 濃厚系; 構造制御

本研究は、超濃厚系における精密にサイズ制御された単分散金属ナノ粒子合成法の開発を目指すものである。初年度である本年度は、微粒子合成に関する知見の蓄積が多いα-オキシ水酸化鉄(ゲーサイト)およびγ-オキシ水酸化鉄(レピドクロサイト)、マグネタイト等の鉄系の材料をターゲットとした。本研究では、合成系の濃厚化を達成するために粒子前駆体に固体を用いることが特徴のひとつであるが、酸化鉄系においては中間酸化生成物であるgreen rustを出発物質として用いた。本年度は、以下の技術要素の開発・研究を行った。(1)微粒子構造制御法の確立:酸化機構について、酸化反応および生成物の構造に対する、酸素分圧、pH、酸化還元電位、共存イオンの影響を反応速度論的見地から系統的に検討した。精密な酸素分圧制御下でgreen rustを酸化した場合、分圧が低い場合にはゲーサイトのみが、分圧が高いほど反応速度は速く、また、レピドクロサイトの生成が促進された。アニオンのナトリウム塩を添加した場合、酸素供給の条件が同じでも、存在しない場合に比べて全反応速度が速くなった。一方、アニオンを添加した場合でも、酸素分圧が極めて低い場合には、γ-オキシ水酸化鉄はほとんど生成しないことから、アニオンの存在は、直接的にレピドクロサイトの生成を促進するものではないことが分かった。アニオンの影響は、Fe(II)からFe(III)への酸化および結晶化の過程においては、反応を促進する形で発現していることを示しており、最終的に生成するオキシ水酸化鉄の構造は、酸化反応速度により強く依存し、これらの制御により生成物の構造を制御できる可能性を示した。(2)新たな鉄系微粒子合成系の構築:(1)の知見を基に、固体を出発物質とした液相系における微粒子合成法の初期的検討を行い、比較的粒度分布の狭いマグネタイト粒子が得られた。

This study is aimed at the development of particle synthesis methods for ultra-dense systems. In the beginning of this year, the accumulation of knowledge related to the synthesis of fine particles was increased by α-iron hydrate and γ-iron hydrate, and iron series materials such as iron hydroxide and iron hydroxide. In this study, the thickening of the synthesis system was achieved. The particle precursor was used in the solid state. The characteristics of the acidification iron system were achieved. The intermediate acidification product was produced in the green rust. This year, the development and research of the following technical elements were carried out. (1)The establishment of micro-particle structure control method: acidification mechanism, acidification reaction and product structure, acid component pressure, pH, acidification reduction potential, blue shift effect, anti-velocity theory, system analysis Precision acid pressure control under the green rust acid, low pressure, high pressure, reverse speed, high pressure, reverse speed, reverse speed. When the acid is added, the acid supply conditions are the same, and when it is present, the reaction speed is faster than that of the whole reaction. In addition, the acid component pressure is extremely low. In addition, the acid component pressure is The influence of Fe(II) on the acidification and crystallization of Fe(III) ions is shown in the following table. The final formation of Fe(III) ions depends strongly on the acidification reaction rate and the possibility of controlling the formation of Fe (III) ions. (2)The construction of a new synthesis system for iron-based fine particles:(1) The initial stage of the particle synthesis method was discussed and compared in terms of particle size distribution, particle size distribution and particle size distribution.

项目成果

Suppression of the Conversion Process of Fe(OH)_3 to β-FeOOH and α-Fe_2O_3 by Silicate Ions

硅酸盐离子对Fe(OH)_3向β-FeOOH和α-Fe_2O_3转化过程的抑制

• 发表时间: 2005
• 期刊: High Temperature Materials and Processes 24・5
• 作者: 村上聖;山本修一;村上 聖;山本修一;山本 修一;山本修一;Masaki Yoshinaga;M.Yoshinaga;高橋英志;中村貴宏;Yoji Sunagawa;吉永勝己;H.Takahashi;T.Nakamura;Y.Sunagawa;M.Yoshinaga;Takahiro Nakamura;Hideyuki Takahashi;Katsutoshi Yamamoto;Takahiro Nakamura;村松淳司;T.Nakamura;H.Takahashi;K.Yamamoto;T.Nakamura;A.Muramatsu;Hideyuki Takahashi;Takahiro Nakamura;Katsutoshi Yamamoto;Sang-Koo Kwon
• 通讯作者: Sang-Koo Kwon