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ナノ粒子 - Wikipedia

ナノ粒子りゅうし(ナノりゅうし、Nanoparticle)とは、物質ぶっしつナノメートルのオーダー(1-100ナノメートル)の粒子りゅうしにしたものである。

表面積ひょうめんせききわめておおきいこと、量子りょうしサイズ効果こうか英語えいごばん量子りょうしドット)によって特有とくゆう物性ぶっせいしめすことなど、一般いっぱんてきおおきさの固体こたい(バルク)の材料ざいりょうとはことなる性質せいしつしめすことから、幅広はばひろ分野ぶんやでの研究けんきゅう利用りようすすめられている[1]

製法せいほう

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ナノ粒子りゅうし製法せいほうは、目的もくてき材料ざいりょうわせていくつもの方法ほうほう開発かいはつされている。 バルク金属きんぞくからの物理ぶつりほう(粉砕ふんさいほう)と金属きんぞく原子げんし生成せいせいさせてつく化学かがくほう(凝集ぎょうしゅうほう)とにけられ、化学かがくほう反応はんのうさせるじょうによってさらに区別くべつされ、えきしょう場合ばあい湿式しっしきほうしょう場合ばあい乾式かんしきほうとされる[2]

物理ぶつりほう

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粉砕ふんさいほう

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材料ざいりょうかたまりボールミルジェットミル英語えいごばんなどでくだき、ナノメートルのおおきさまでちいさくする。初期しょきころから使用しようされてきたがおさむりつひくく、素材そざいによっては粉砕ふんさい過程かてい変性へんせいするので適用てきようできず、られるつぶみち均一きんいつではないのでぶんつぶ工程こうていようする。

化学かがくほう

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凝集ぎょうしゅうほう(還元かんげんほう)

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原料げんりょうとなるイオンまたは錯体さくたい還元かんげんざいまたは電気でんき化学かがくてき還元かんげんし、凝集ぎょうしゅうさせてナノ粒子りゅうしする。湿式しっしきほう

ねつ分解ぶんかいほう

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原料げんりょうをそのまま、あるいは担体に担持させて加熱かねつ分解ぶんかいする。

ねつプラズマほう

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高温こうおんプラズマちゅう蒸発じょうはつさせ急冷きゅうれいさせる。高周波こうしゅうは(RF)しき直流ちょくりゅう(DC)しきがある。RFしきでは同時どうじ化学かがく反応はんのうさせること可能かのう。CVDによるナノ粒子りゅうし合成ごうせいもできる。

レーザー蒸発じょうはつほう

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レーザー蒸発じょうはつ英語えいごばん急速きゅうそく蒸発じょうはつさせる。乾式かんしきほう

物理ぶつりしょう成長せいちょう (PVD) ほう

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化学かがくしょう成長せいちょう

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乾式かんしきほうしょうちゅう化学かがくしょう成長せいちょう (CVD)で化学かがく反応はんのうこす。

活性かっせいえきめん連続れんぞく真空しんくう蒸着じょうちゃくほう

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回転かいてんする真空しんくうドラムのなかあぶらとそれにける界面かいめん活性かっせいざいれ、ドラムの中央ちゅうおう金属きんぞくを2000℃ちかくまで加熱かねつする蒸発じょうはつげんき、回転かいてんするドラムの内側うちがわめんつね油膜ゆまくおおわれるが、油膜ゆまく表面ひょうめんには界面かいめん活性かっせいざい分子ぶんし親水しんすいもとならんでいて、蒸発じょうはつした金属きんぞく原子げんしはこの親水しんすいもと吸着きゅうちゃく凝縮ぎょうしゅく固体こたい金属きんぞく微粒子びりゅうしになると同時どうじに、界面かいめん活性かっせいざい分子ぶんしつつまれて成長せいちょうまる。一方いっぽう成長せいちょう不十分ふじゅうぶんなものは分解ぶんかい蒸発じょうはつしてしまうため、られる微粒子びりゅうし固体こたい維持いじできる最低限さいていげんおおきさ、臨界りんかいかくとなる[3]

きむぎんどうなどの電気でんき抵抗ていこうりつちいさな金属きんぞくのナノ粒子りゅうしは、分散ぶんさんざい希釈きしゃくざいによってペーストじょうインクとすることで、IC基板きばんなどに電気でんき配線はいせん形成けいせいできると期待きたいされている。

きむぎんのナノ粒子りゅうし表面ひょうめんプラズモン共鳴きょうめいによる特有とくゆう吸光しめし、あたらしい色素しきそセンサーとして研究けんきゅうされている。ステンドグラスのあざやかな赤色あかいろは、きむナノ粒子りゅうしによる発色はっしょく典型てんけいれいである。また、バルクのかね一般いっぱん触媒しょくばい活性かっせいであるが、きむナノ粒子りゅうし様々さまざま反応はんのうたいして触媒しょくばい活性かっせいしめすことが見出みいだされ、トイレの脱臭だっしゅう触媒しょくばいとして実用じつようされている[4]

白金はっきんのナノ粒子りゅうし燃料ねんりょう電池でんちをはじめ様々さまざま分野ぶんや触媒しょくばいとして利用りようされる。食品しょくひんひとし用途ようとでは白金はっきんナノコロイドともばれる。

硫化りゅうか亜鉛あえんセレンカドミウム英語えいごばんなど、半導体はんどうたいのナノ粒子りゅうし発光はっこう材料ざいりょうとしてられ、量子りょうしドットともばれる。

関連かんれん項目こうもく

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脚注きゃくちゅう

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  1. ^ ナノ粒子りゅうしとは|ナノ粒子りゅうし応用おうよう研究けんきゅうかい
  2. ^ 米澤よねざわとおるナノ粒子りゅうし創製そうせい応用おうよう」『表面ひょうめん技術ぎじゅつ』 2008ねん 59かん 11ごう p.712,doi:10.4139/sfj.59.712表面ひょうめん技術ぎじゅつ協会きょうかい
  3. ^ 金属きんぞく磁性じせいたい微細びさい構造こうぞうをつくる ~ナノ粒子りゅうしからナノ加工かこうプラズマプロセスまで~
  4. ^ 春田はるた正毅まさき, 「きむナノ粒子りゅうし触媒しょくばい作用さよう」, 表面ひょうめん科学かがく 26, 578 (2005) . doi:10.1380/jsssj.26.578

外部がいぶリンク

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