【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.05.07】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
23NI0101
利用課題名 / Title
機能性金属ナノ粒子の精密合成
利用した実施機関 / Support Institute
名古屋工業大学 / Nagoya Tech.
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）物質・材料合成プロセス/Molecule & Material Synthesis（副 / Sub）計測・分析/Advanced Characterization
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）マテリアルの高度循環のための技術/Advanced materials recycling technologies（副 / Sub）次世代ナノスケールマテリアル/Next-generation nanoscale materials
キーワード / Keywords
電子顕微鏡/ Electronic microscope,資源代替技術/ Resource alternative technology,ナノ粒子/ Nanoparticles
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
辛 韵子
所属名 / Affiliation
名古屋工業大学 先進セラミックス研究センター
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
浅香透
利用形態 / Support Type
（主 / Main）技術代行/Technology Substitution（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
本研究では、液相合成法を用いて金属ナノ粒子を合成し、異なる加熱手法や加熱速度、金属前駆体の種類と表面修飾剤との濃度比によって作製した金属ナノ粒子のサイズ、形態、組成、結晶構造および粒子表面の化学状態への影響について考察し、機能性金属ナノ粒子の精密合成手法を提案した。本課題の実施内容として、NI-001原子分解能分析電子顕微鏡を用いて、作製した金属ナノ粒子のサイズと形態を観察し、電子回折法およびエネルギー分散型X線分光法を利用することによりナノ粒子の結晶構造および化学組成をそれぞれ詳しく分析した。
実験 / Experimental
液相合成で作製した金属ナノ粒子のエチレングリコール分散液に過量のアセトン溶媒を添加し、超遠心分離を利用することによって金属ナノ粒子を液相から分離した。分離した金属ナノ粒子を真空乾燥によって乾燥させた後にエタノール溶液に再分散し、最適化した濃度の分散液を高分解能TEM観察用カーボン被覆グリッドの上に滴下した。グリッドを真空乾燥機の中に挿入し、24時間乾燥させた後にTEM観察を行った。
結果と考察 / Results and Discussion
結果として、TEM画像から白金前駆体、白金・ニッケル・ルテニウムの混合前駆体を用いた場合は直径〜10nmのナノ粒子、銀前駆体を用いた場合は直径〜50nm前後のナノ粒子をそれぞれ観察された。金属前駆体と表面修飾剤の濃度比を変化させることで、合成した金属ナノ粒子のサイズ分布を制御することに成功した。電子回折の結果によって、白金とそのニッケル・ルテニウムとの複合粒子、銀ナノ粒子中、fccおよび4Hの結晶相が混在していることがわかった。また、加熱速度を制御することにより、作製した金属ナノ粒子中単結晶および多結晶の割合が変化することもわかった。エネルギー分散型X線分光計を用いて、白金とそのニッケル・ルテニウムとの複合粒子中の化学組成および各元素の分布を考察した。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
- Role of Polyvinylpyrrolidone in Polyol Synthesis of Platinum Nanoparticles, Yunzi Xin, Taku Nagata, Kunihiko Kato, Yuping Xu, Takashi Shirai, Nanoscale Advances, in press.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件