TOP > クイック検索 > 国内特許検索 > ゲル化剤、それを用いた金属ナノ粒子の製造方法及びグラフェンの製造方法

ゲル化剤、それを用いた金属ナノ粒子の製造方法及びグラフェンの製造方法 コモンズ 新技術説明会

国内特許コード P120007652
整理番号 T2011-112
掲載日 2012年6月13日
出願番号 特願2012-110082
公開番号 特開2013-237736
出願日 平成24年5月11日(2012.5.11)
公開日 平成25年11月28日(2013.11.28)
発明者
  • 遠藤 洋史
  • フレデリック・デルベック
  • 河合 武司
出願人
  • 学校法人東京理科大学
発明の名称 ゲル化剤、それを用いた金属ナノ粒子の製造方法及びグラフェンの製造方法 コモンズ 新技術説明会
発明の概要

【課題】水だけでゲル化するゲル化剤、それを用いた金属ナノ粒子の製造方法、及びグラフェンの製造方法を提供する。
【解決手段】下記式(I)で表されるゲル化剤を提供する。式(I)中、Rは炭素数7~21の脂肪族炭化水素基を示し、Rは水素原子、アルキル基、スルファニルアルキル基、アルキルスルファニルアルキル基、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよいヘテロアリール基、置換基を有してもよいアリールアルキル基、置換基を有してもよいヘテロアリールアルキル基、又は-(CH-CONH(CHXを示し、Xはそれぞれ独立に-NH又は-OHを示し、l、m、nはそれぞれ独立に1~3の整数を示す。

【選択図】なし

従来技術、競合技術の概要


従来、ゲルは食品、化粧品、工業用増粘剤等の広範な分野において使用され、その更なる応用が期待されている。ゲル材料としては、寒天やゼラチンのような天然高分子由来のものや、ポリアクリルアミド等の人工高分子のものが従来使用されているが、機能発現に制限があった。



そこで、近年、より広い用途で使用できるゲル化剤として、低分子ゲル化剤が開発されている。低分子ゲル化剤は、金属ナノ粒子やグラフェンの凝集防止剤への利用が検討されている。



金属ナノ粒子は、基板の配線材料、触媒、電極材料、医療用検査試薬等に広く利用されている。最近では使用量が増加し、品質の安定性の他、コストやエネルギー消費の削減も含めて、さまざまな製造方法が検討されている。水溶液あるいは非水溶液系で、溶解あるいは分散している金属化合物を、還元剤を用いて還元する液相法は、簡単に金属ナノ粒子を得る方法としてよく用いられる。この方法では、得られた金属ナノ粒子が凝集しないように、ナノ粒子の表面に吸着・配位する保護剤を添加する。たとえば、保護剤として、尿素誘導体(非特許文献1)やペプチド性デンドリマー(非特許文献2)等の低分子ゲル化剤を用いて金ナノ粒子を製造することが提案されている。これらの低分子ゲル化剤を用いると、十数nmの粒子を製造できたが、一部にクラスターが生成しており、金ナノ粒子の分散性は十分とはいえなかった。



グラフェンは、単原子厚のシート状の炭素材料であり、さまざまな優れた電気的、機械的、熱的特性を有することで注目されている。特に、電子の移動度が非常に高いため、配線材料、半導体、太陽電池、二次電池等への利用が期待されている。グラフェンを製造する方法の一つとして、グラフェン酸化物をグラフェンに還元する方法があるが、グラフェンは凝集しやすいため、ポリマー、界面活性剤、生体分子等を添加して凝集を抑える方法が検討されている。たとえば、グラフェン酸化物の水溶液にL-アスコルビン酸を還元剤として添加し、還元して得られたグラフェン水溶液を、DMSOと水でゲル化した低分子ペプチドからなるハイドロゲルと混合すると、グラフェンが安定に分散された状態を維持することが報告されている(非特許文献3)。ここでは、低分子ペプチドからなるハイドロゲルが凝集を抑える役割をしている。しかし、この方法では、低分子ペプチドからハイドロゲルを調製するのに、少量のDMSOが必要であった。

産業上の利用分野


本発明は、ゲル化剤、それを用いた金属ナノ粒子の製造方法及びグラフェンの製造方法関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
下記式(I)で表されるゲル化剤。
【化学式1】


(式中、Rは炭素数7~21の脂肪族炭化水素基を示し、Rは水素原子、アルキル基、スルファニルアルキル基、アルキルスルファニルアルキル基、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよいヘテロアリール基、置換基を有してもよいアリールアルキル基、置換基を有してもよいヘテロアリールアルキル基、又は-(CH-CONH(CHXを示し、Xはそれぞれ独立に-NH又は-OHを示し、l、m、nはそれぞれ独立に1~3の整数を示す。)

【請求項2】
請求項1記載のゲル化剤を用いて、金属前駆体を含有するゲルを調製するゲル調製工程と、
前記ゲル中で前記金属前駆体を還元して金属ナノ粒子を製造する還元工程と、を含む金属ナノ粒子の製造方法。

【請求項3】
請求項1記載のゲル化剤を用いて、グラフェン酸化物と還元剤とを含有するゲルを調製するゲル調製工程と、
前記ゲル中で前記グラフェン酸化物を還元してグラフェンを製造する還元工程と、を含むグラフェンの製造方法。
産業区分
  • その他無機化学
  • その他機械要素
  • 無機化合物
  • 加工
国際特許分類(IPC)
Fターム
出願権利状態 審査請求前
上記の特許・技術に関心のある方は、下記問合せ先にご相談下さい。


PAGE TOP

close
close
close
close
close
close
close