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環境安定型磁性金属ナノ粒子の作製とその応用

环境稳定的磁性金属纳米颗粒的制备及其应用

基本信息

批准号：
18710095
负责人：
渡辺友亮
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Meiji University (2007)Tokyo Institute of Technology (2006)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究課題ではエタノールを溶媒とした新しい液相放電合成法により、ニッケル金属ナノ粒子内包カーボンを直接作製することに成功した。反応は常温常圧の窒素雰囲気下で40KVppの高電圧高速パルスを一対のニッケル電極間に印加して行った。その後反応溶液をろ過し不純物を取り除いた後遠心分離器を用いて磁性金属内包ナノ粒子を分離した。以上の操作により得られたナノカプセルの透過電子顕微鏡観察によれば、生成したナノカプセルは直径20-30nm程度の大きさであることが確認された。内部のニッケル金属ナノ粒子を覆っているグラファイト層は透過電子顕微鏡観察の結果3-4nmであることがわかった。さらに表面を覆っているグラファイト層の層間隔は0.34nmであることがわかり、これはグラファイトの相関距離と一致することが確認された。得られたナノカプセルを塩酸に分散させ、加熱させる耐薬品性試験を行った結果、本研究で作製した金属内包カーボンナノカプセルは高度な安定性を示し、内部のニッケル金属ナノ粒子は完全に薄いグラファイト層で覆われていることが確認出来た。耐薬品性試験後の各種磁気特性試験の結果、内部のニッケル金属ナノ粒子は磁気特性を失っていないことが確認され、さらに260℃でアニールしたものについては磁気特性の向上が見られた。本試験の結果280℃以上の加熱によって表面のグラファイト層は破壊されると結論づけられた。得られたナノカプセルは依然として収率が悪いため、今後も引き続き精力的な研究を行い、大量合成を実現する必要がある。

This research topic is a new method for the synthesis of metal particles in liquid phase. The high voltage and high speed of 40KVpp at room temperature and normal pressure are suitable for the operation between electrodes. After the separation of impurities in the reaction solution, a telecentric separator is used to separate particles in the magnetic metal coating. The above operations were carried out by means of electron microscopy and confirmed by measuring the diameter of the sample at 20-30nm The inner layer of metal particles is observed by electron microscopy at 3-4nm. The layer spacing of the layer is 0.34 nm. The results of acid dispersion and heat resistance tests were obtained. In this study, it was confirmed that the metal inner coating was highly stable and the metal inner coating was completely thin. The results of various magnetic properties tests after the resistance test, the loss of magnetic properties of the internal metal particles, and the upward magnetic properties of the internal metal particles were confirmed at 260℃. The results of this experiment show that the heating temperature above 280℃ is higher than that of the surface layer. It is necessary to carry out research and mass synthesis in the future.