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金属ナノワイヤーの製造方法

国内特許コード P08A013611
整理番号 QP050140
掲載日 2008年8月22日
出願番号 特願2006-065015
公開番号 特開2007-239055
登録番号 特許第4852751号
出願日 平成18年3月10日(2006.3.10)
公開日 平成19年9月20日(2007.9.20)
登録日 平成23年11月4日(2011.11.4)
発明者
  • 君塚 信夫
  • 副島 哲朗
出願人
  • 国立大学法人九州大学
発明の名称 金属ナノワイヤーの製造方法
発明の概要

【課題】 簡便に且つ低コストで、充分に細くて長い金属ナノワイヤーを製造することのできる新しい技術を提供する。
【解決手段】 光励起状態において、ハロゲン化物イオンより高い電子親和性を示す金属錯体または金属水酸化物イオンを溶解させた水相と、脂溶性有機塩(例えば、テトラアルキルアンモニウム塩)を有機溶媒(例えば、クロロホルム)に溶解させた有機相とから成る水相-有機相の二相構造に紫外光または可視光を照射する工程を含む、金属ナノワイヤーの製造方法による。
【選択図】 図1

従来技術、競合技術の概要


直径がナノメートルのオーダーの金属ナノワイヤーは、ナノテクノロジーにおける基幹材料として、微細配線や各種の電子部品等への応用が期待されている。また、金属のナノワイヤーは体積当りの表面積が大きくなるので触媒としてもその性能の顕著な向上が予想される〔例えば、「ナノテクノロジーの全て」川合知二監修、株式会社工業調査会発行(非特許文献1)参照〕。



従来より提案されている金属ナノワイヤーの製造方法は、主として、鋳型(テンプレート)法と呼ばれる方法である。すなわち、ポーラスな(多孔質)シリカやアルミナ、界面活性剤、あるいはブロック共重合体をテンプレートとするものであるが、いずれも多数の工程や数~数十時間におよび反応時間を必要とする複雑なものである。また、得られるナノワイヤーは、必ずしも好適な太さと長さを有するものではなかった。例えば、界面活性剤を用いて金のナノワイヤーを合成する方法〔例えば、C.J.Murphy他、J.Phys. Chem. B, 105, 4065 (2001)(非特許文献2)〕では、得られるナノワイヤーは直径15nmでアスペクト比25程度に留まる。また、共重合体を用いる合成〔例えば、J-C. Lee他、Adv. Mater., 16, 459 (2004)(非特許文献3)〕では、アスペクト比の大きい金ナノワイヤーが得られるが直径50nm程度の太いものしか合成できない。



鋳型に依らない方法として、金属イオン担持体に電子線を照射して専ら銀を対象とする金属ナノワイヤーを製造する方法も案出されている〔特開2002-67000号公報(特許文献1)〕。しかし、電子線照射は高真空の条件を必要とし操作が複雑であり、且つ、高エネルギー線の使用はコスト的にも不利である。

【非特許文献1】「ナノテクノロジーの全て」川合知二監修、株式会社工業調査会発行

【非特許文献2】C.J.Murphy他、J.Phys. Chem. B, 105, 4065 (2001)

【非特許文献3】J-C. Lee他、Adv. Mater., 16, 459 (2004)

【特許文献1】特開2002-67000号公報

産業上の利用分野


本発明は、金属ナノワイヤーの製造方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
光励起状態において、ハロゲン化物イオンより高い電子親和性を示す金属水酸化物イオンを溶解させた水相と、脂溶性有機塩を有機溶媒に溶解させた有機相とから成る水相-有機相の二相構造に当該水相と有機相を攪拌せずに紫外光または可視光を照射する工程を含む金属ナノワイヤーの製造方法であって、
前記金属が金であり、前記金属水酸化物イオンがAu(OH)で表わされ、
前記有機溶媒が、クロロホルム、ジクロロメタンまたは四塩化炭素から選ばれ、
前記脂溶性有機塩が、テトラブチルアンモニウム、テトラヘキシルアンモニウム、テトラオクチルアンモニウム、テトラデシルアンモニウム、テトラドデシルアンモニウムの陽イオンと、ヘキサフルオロフォスフェイト、テトラフルオロボレート、テトラフェニルボレート、過塩素酸イオンの陰イオンとの組み合わせから選ばれることを特徴とする金ナノワイヤーの製造方法。
産業区分
  • 加工
  • その他無機化学
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2006065015thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
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