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METHOD OF MANUFACTURING METAL NANOPARTICLE commons

Patent code P110006109
File No. N11045
Posted date Dec 14, 2011
Application number P2011-175685
Publication number P2013-036114A
Patent number P5822265
Date of filing Aug 11, 2011
Date of publication of application Feb 21, 2013
Date of registration Oct 16, 2015
Inventor
  • (In Japanese)酒井 俊郎
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人信州大学
Title METHOD OF MANUFACTURING METAL NANOPARTICLE commons
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of manufacturing nanoparticles, which is applicable even at various temperature conditions and can make particle size uniform even though the device is handy and inexpensive.
SOLUTION: The method uses inherent property of functional water obtained by applying high-output ultrasonic wave to argon substitution water or function included in components thereof. The functional water is mixed with a metal salt solution, and they are left for a fixed time, thereby reducing metal salt in high efficiency, stably dispersing them in a solution and obtaining the metal nanoparticles having uniform particle size.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)


金属ナノ粒子(粒径が数nmから数十nm程度の金属の微粒子)は、粒径がミクロンおよびサブミクロンオーダーの粒子には無い、特有の性質を示すことから、様々な分野への応用が期待されている。例として、大きな比表面積を利用して有機合成触媒への適用や、量子サイズ効果を利用しての光デバイスへの適用が挙げられる。また、微粒子が磁性体微粒子である場合には、単磁区構造を利用しての高密度記録媒体への適用が期待されている。さらに、金属ナノ粒子は、同じ組成のミクロンおよびサブミクロン粒子と比較して、著しく低い融点を示すことが認められているため、これを利用して、低温焼成が可能な導電性材料としての適用が研究されている。



一般的な金属ナノ粒子の製造方法としては、金属塩水溶液と、還元補助剤とを混合して、金属塩水溶液を還元することによって金属ナノ粒子を得る方法が提案されている(特許文献1、2、3等)。また、生成した金属ナノ粒子の凝集を防ぐため、各粒子の保護剤を添加する方法も一般的である(特許文献4、5等)。この際、使用される還元補助剤や保護剤は、有機成分を含む化合物が用いられる場合があるため、産業への適用が好適な高純度な金属ナノ粒子を得るためには、その製造工程において、これらの不純物を除去する必要がある(特許文献6、7、8等)。



上記問題に対応するため、還元補助剤などの不純物を含まない物理的作用を利用した方法として、金属の溶液または気相状態の金属に対して高出力のプラズマを発生させて、金属ナノ粒子を得る方法が報告されている(特許文献9、10等)。また、金属塩溶液に対して高出力の超音波を照射することで金属ナノ粒子を製造する方法についても多数報告がある(特許文献11、12等)。
上記超音波を照射することによる金属ナノ粒子の製造方法は、水溶液に超音波が照射されることによって生じるソノケミカル反応を利用したものである(非特許文献1)。具体的には、液体へ超音波を照射することで、その間に生じる急激な撹拌効果や気泡の圧縮、膨張によるキャビテーションの反応を利用した方法が報告されている(特許文献13)。

Field of industrial application (In Japanese)


本発明は、産業への適用が容易な、有機物を含まない金属ナノ粒子の製造方法に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
金属塩の還元を利用した金ナノ粒子の製造方法であって、水に周波数が200KHzから1000KHzの超音波を照射して、機能水を得る調製工程と、前記機能水と金属塩溶液とを混合する混合工程と、を備えること
を特徴とする金ナノ粒子の製造方法。

【請求項2】
 
前記調製工程において、前記水がアルゴン置換水であることを特徴とする請求項1に記載の金ナノ粒子の製造方法。

【請求項3】
 
前記混合工程において、混合の際の反応温度が30℃から60℃であることを特徴とする請求項1または2記載の金ナノ粒子の製造方法。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2011175685thum.jpg
State of application right Registered
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