Continuous Synthesis of Core-Shell Particles via Precise Control of Nucleation and Growth Processes Using Multiple Flow Reactors

使用多流反应器通过精确控制成核和生长过程连续合成核壳颗粒

• 批准号: 23656490
• 负责人: MIYAHARA Minoru
• 金额: $ 2.41万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23656490/
• 关键词: マイクロリアクタ; 連続合成; 金ナノクラスター; 金ナノシェル; マイクロミキサー; 不均一核生成; プラズモン; コアシェル粒子; 流通式合成; マイクロリアクター; 流通式; 流通式反応

Silica-gold core-shell particles are a promising material for various applications. They are produced through seed-mediated growth, in which gold nanoparticles are seeded on the core particle surface followed by growth of the gold seeds into a shell. However, synthetic gold nanoshell production is typically a time-consuming batch-type process, and a simple and scalable process remains a challenge. In the present study, we established a continuous flow process for the seed-mediated growth of silica-gold nanoshells by exploiting the excellent mixing performance of a microreactor. In the Au seeding step, we reduced gold ions in the presence of core particles in the microreactor, which enabled one-step flow synthesis of gold-seeded silica particles. Flow shell growth is also realized using the microreactor by selecting an appropriate reductant. We finally connected the microreactors for the seeding and shell growth steps into a sequential flow process to synthesize gold nanoshells.

二氧化硅-金核壳粒子是一种具有广泛应用前景的材料。它们是通过种子介导的生长产生的，其中金纳米颗粒被接种在核颗粒表面上，然后金种子生长成壳。然而，合成金纳米壳的生产通常是一个耗时的分批式过程，并且简单且可扩展的过程仍然是一个挑战。在本研究中，我们建立了一个连续流的过程中，通过利用优良的混合性能的微反应器的种子介导的硅-金纳米壳的生长。在Au接种步骤中，我们在微反应器中的核颗粒的存在下还原金离子，这使得能够一步流动合成金接种的二氧化硅颗粒。通过选择合适的还原剂，使用微反应器也实现了流动壳生长。最后，我们将用于接种和壳生长步骤的微反应器连接成连续的流程来合成金纳米壳。

项目成果

Flow Synthesis of SiO_2@Au Core-Shell Nanoparticles Using a Microreactor

微反应器流动合成SiO_2@Au核壳纳米粒子

• 发表时间: 2013
• 作者: Yusuke Asahi;Tatsumasa Hiratsuka;Satoshi Watanabe;Minoru T. Miyahara
• 通讯作者: Minoru T. Miyahara

京都大学化学工学専攻界面制御工学研究室

京都大学化学工程系接口控制工程实验室

マイクロリアクタを用いたシリカ-金パッチ粒子の合成

使用微反应器合成二氧化硅-金贴片颗粒

• 发表时间: 2014
• 作者: 渡邉 哲;朝日優介;宮原 稔
• 通讯作者: 宮原 稔

マイクロ空間におけるSiO2@Auコアシェル複合ナノ粒子の形成メカニズムの解明

阐明微空间中SiO2@Au核壳复合纳米粒子的形成机制

• 发表时间: 2013
• 作者: Yusuke Asahi;Tatsumasa Hiratsuka;Satoshi Watanabe;Minoru T. Miyahara;朝日優介，渡邉 哲，宮原 稔
• 通讯作者: 朝日優介，渡邉 哲，宮原 稔

マイクロリアクタを用いたシリカ－金コアシェル型微粒子の流通式合成

使用微反应器流通合成二氧化硅-金核壳颗粒

• 发表时间: 2013
• 作者: Yusuke Asahi;Tatsumasa Hiratsuka;Satoshi Watanabe;Minoru T. Miyahara;朝日優介，渡邉 哲，宮原 稔;渡邉 哲
• 通讯作者: 渡邉 哲