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複合ナノシート及びその製造方法、並びに金属酸化物ナノシートの製造方法 コモンズ 外国出願あり

国内特許コード P110004740
整理番号 403
掲載日 2011年8月18日
出願番号 特願2006-528845
登録番号 特許第4765079号
出願日 平成17年7月1日(2005.7.1)
登録日 平成23年6月24日(2011.6.24)
国際出願番号 JP2005012183
国際公開番号 WO2006006425
国際出願日 平成17年7月1日(2005.7.1)
国際公開日 平成18年1月19日(2006.1.19)
優先権データ
  • 特願2004-202533 (2004.7.9) JP
発明者
  • 足立 基齊
  • 中川 敬三
  • 村田 雄輔
  • 佐郷 賢亮
  • 西川 幸宏
出願人
  • 国立大学法人京都大学
発明の名称 複合ナノシート及びその製造方法、並びに金属酸化物ナノシートの製造方法 コモンズ 外国出願あり
発明の概要

【課題】穏和な条件で、しかも短時間で膜厚の均一な種々の金属酸化物ナノシートを提供する。
【解決手段】ラウリルアミンなどの界面活性剤及び金属アルコキシドを含む混合溶液を水表面に流すことにより、界面活性剤からなりラメラ構造を有する分子膜と、この分子膜の面方向に沿って形成された金属酸化物ナノシートとを備えることを特徴とする複合ナノシートを製造し、所望により複合ナノシートを乾燥した後、前記界面活性剤が溶解しうる溶剤に浸けることにより、前記金属酸化物ナノシートを前記分子膜から分離することを特徴とする。
【選択図】図1

従来技術、競合技術の概要


ナノサイズの材料、例えばセラミックナノシートは、バルク相では期待できない興味深い性質を示すことがある。このため製造方法として種々の技術が検討されてきた。従来のセラミックナノシートの製造方法としては、ゾル-ゲル法、電解酸化法、CVD法などが知られている。
また、近年、層状マンガン酸化物(特許文献1)、層状チタン酸塩(非特許文献1)、層状ペロブスカイト(非特許文献2)、層状ニオブ酸塩(非特許文献3)などの層状化合物を剥離することによって、製造する方法も提案されている。これらの層状化合物の出発原料は、後工程の酸処理のために800℃~1300℃という高温で10~40時間という長時間焼成することを必要とする。




【特許文献1】特開2003-335522

【非特許文献1】Sasaki, T., M. Watanabe, H. Hashizume, H. Yamada, and H. Nakazawa “Macromolecule-like aspects for a colloidal suspension of an exfoliated titanate. Pairwise association of nanosheets and dynamic reassembling process initiated from it” Journal of The American Chemical Society, 125, 3568-3575 (2003)

【非特許文献2】Schaak, R. E. and T. E. Mallouk “Prying apart Ruddlesden-Popper phses: Exfoliation into sheets and nanotubes for assembly of perovskite thin films” Chemistry of Materials, 12, 3427-3434 (2000b)

【非特許文献3】Saupe, G., C. C. Waraksa, H.-N. Kim, Y. J. Han, D. M. Kaschak, D. M. Skinner and T. E. Mallouk Chemistry of Materials, 12, 1556-1562 (2000)

産業上の利用分野


この発明は、金属酸化物ナノシート、及びそれと界面活性剤のラメラ分子膜からなる複合ナノシート、並びにそれらの製造方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】 有機相と水相との界面に形成された複合ナノシートであって、当該複合ナノシートが、界面活性剤からなりラメラ構造を有する分子膜と、この分子膜の面方向に沿って形成された金属酸化物ナノシートとを備えることを特徴とする液液界面上の複合ナノシート。
【請求項2】 前記界面活性剤の分子膜と金属酸化物ナノシートとの合計厚さが5nm以下である請求項1に記載の複合ナノシート。
【請求項3】 界面活性剤からなりラメラ構造を有する分子膜と、この分子膜の面方向に沿って形成された金属酸化物ナノシートとを備え、前記金属酸化物ナノシートが、ゲルマニウム酸化物ナノシートであって平面視で一辺1000nm以下のほぼ方形をなすことを特徴とする複合ナノシート。
【請求項4】 界面活性剤及び金属アルコキシドを含む混合溶液を水と接触させることにより、界面活性剤からなりラメラ構造を有する分子膜と、この分子膜の面方向に沿って形成された金属酸化物ナノシートとを備える複合ナノシートを得ることを特徴とする複合ナノシートの製造方法。
【請求項5】 前記接触は、水表面に前記混合溶液を流すことによりなされる請求項4に記載の製造方法。
【請求項6】 前記界面活性剤がカチオン系界面活性剤である請求項4又は5に記載の製造方法。
【請求項7】 前記界面活性剤がラウリルアミン、金属アルコキシドがGe(OR)(Rは炭素数1~4のアルキル基)であって、モル濃度比[Ge(OR)]/[ラウリルアミン]が0.01以上0.5以下となるように前記混合溶液がこれらの2成分を含有する請求項4又は5に記載の製造方法。
【請求項8】 前記界面活性剤がラウリルアミン、金属アルコキシドがSi(OR)(Rは炭素数1~4のアルキル基)であって、モル濃度比[Si(OR)]/[ラウリルアミン]が0.01以上0.5以下となるように前記混合溶液がこれらの2成分を含有する請求項4又は5に記載の製造方法。
【請求項9】 請求項4~8のいずれかに記載の方法で製造された複合ナノシートを乾燥した後、前記界面活性剤が溶解しうる溶剤に浸けることにより、前記金属酸化物ナノシートを前記分子膜から分離することを特徴とする金属酸化物ナノシートの製造方法。
産業区分
  • 高分子化合物
  • 無機化合物
国際特許分類(IPC)
Fターム
出願権利状態 権利存続中
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