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金属酸化物ナノ粒子の製造方法 新技術説明会

国内特許コード P170013650
整理番号 14066
掲載日 2017年1月25日
出願番号 特願2015-021067
公開番号 特開2016-141613
出願日 平成27年2月5日(2015.2.5)
公開日 平成28年8月8日(2016.8.8)
発明者
  • 後藤 健彦
  • 迫原 修治
出願人
  • 国立大学法人広島大学
発明の名称 金属酸化物ナノ粒子の製造方法 新技術説明会
発明の概要 【課題】塩基性溶液を必要とせずに、高分子ゲルネットワーク内部に金属酸化物ナノ粒子を合成することが可能な金属酸化物ナノ粒子の製造方法を提供する。
【解決手段】金属酸化物ナノ粒子の製造方法は、末端のアミノ基とアクリルアミド基又はメタクリルアミド基との間に2つ以上の飽和炭化水素を有するアクリルアミドモノマー又はメタクリルアミドモノマーが重合して得られた親水性の高分子ゲルに水分子の存在下で金属イオンを介在させて、高分子ゲルのネットワーク空間内にて金属酸化物のナノ粒子を生成させる。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要


物質の大きさがナノメートルオーダーになると、電気特性、光学特性、磁性特性などがバルク状態とは大きく異なってくる(量子サイズ効果)。この量子サイズ効果が現れるナノ粒子は、近年さまざまな分野での応用が期待されている。



ナノ粒子の合成法の多くは、CVDを中心とする気相法と、還元や熱分解を中心とする液相法に分類される。液相法は比較的均質な粒子が簡単な操作で得られることから広く用いられているが、生成した粒子の成長を制御することが困難という問題がある。気相法は純度の高い粒子が得られるが、生成した粒子の凝集、装置壁への付着などが問題になっている。



これらの方法に加え、近年では、高分子ゲルを金属酸化物ナノ粒子生成の場として用い、そのなかでナノ粒子を合成する方法が提案されている(非特許文献1)。この方法はin situ法と呼ばれ、まず、乾燥した高分子ゲルを金属イオン溶液に浸漬させて、金属イオンを高分子ゲル中に取り込む。そして、金属イオンが取り込まれた高分子ゲルを塩基性溶液に浸漬させることで、高分子ゲル中に金属酸化物のナノ粒子を生成させている。



高分子ゲル中での金属酸化物ナノ粒子の合成は、有効細孔径が数nm程度のゲルネットワーク内部で行われるので、ネットワークが粒子の凝集・成長を妨げ、ネットワークの有効細孔径より大きな粒子は生成しにくいという利点がある。

産業上の利用分野


本発明は、金属酸化物ナノ粒子の製造方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
末端のアミノ基とアクリルアミド基又はメタクリルアミド基との間に炭素数が2以上のアルキレン鎖を有するアクリルアミドモノマー又はメタクリルアミドモノマーが重合して得られた親水性の高分子ゲルに水分子の存在下で金属イオンを介在させて、前記高分子ゲルのネットワーク空間内にて金属酸化物のナノ粒子を生成させる、
ことを特徴とする金属酸化物ナノ粒子の製造方法。

【請求項2】
炭素数が3以上の前記アルキレン鎖を有する前記アクリルアミドモノマー又は前記メタクリルアミドモノマーが重合して得られた前記高分子ゲルを用いる、
ことを特徴とする請求項1に記載の金属酸化物ナノ粒子の製造方法。

【請求項3】
前記金属イオンを含有する水溶液に乾燥された前記高分子ゲルを浸漬させる、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の金属酸化物ナノ粒子の製造方法。

【請求項4】
水素イオンよりも酸化還元電位が大きい前記金属イオンと水酸化物イオンよりも陰イオン化傾向が大きい陰イオンとの金属塩が溶解された前記水溶液に前記高分子ゲルを浸漬させる、
ことを特徴とする請求項3に記載の金属酸化物ナノ粒子の製造方法。

【請求項5】
アクリルアミド系の架橋剤又はメタクリルアミド系の架橋剤と前記アクリルアミドモノマー又は前記メタクリルアミドモノマーとの共重合により得られた前記高分子ゲルを用い、
前記架橋剤に対して1.5モル以上の前記アクリルアミドモノマー又は前記メタクリルアミドモノマーを加える、
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の金属酸化物ナノ粒子の製造方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2015021067thum.jpg
出願権利状態 公開


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