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ナノクラスター分散液、ナノクラスター膜、ナノクラスター分散体、ナノクラスター分散液の製造方法およびナノクラスター分散液の製造装置 NEW

国内特許コード P180015432
整理番号 (E104P07)
掲載日 2018年11月5日
出願番号 特願2017-535517
出願日 平成28年8月12日(2016.8.12)
国際出願番号 JP2016073737
国際公開番号 WO2017030087
国際出願日 平成28年8月12日(2016.8.12)
国際公開日 平成29年2月23日(2017.2.23)
優先権データ
  • 特願2015-160680 (2015.8.17) JP
発明者
  • 中嶋 敦
  • 角山 寛規
  • 赤塚 紘己
  • 塚本 恵三
出願人
  • 国立研究開発法人科学技術振興機構
  • 株式会社アヤボ
発明の名称 ナノクラスター分散液、ナノクラスター膜、ナノクラスター分散体、ナノクラスター分散液の製造方法およびナノクラスター分散液の製造装置 NEW
発明の概要 このナノクラスター分散液は、所定の原子数のナノクラスターが分散されてなる。
従来技術、競合技術の概要


ナノクラスターは、数個~数千個の原子又は分子が集合した超微粒子である。ナノクラスターは、原子より大きく、バルクの固体よりも小さく、微粒子直径で表せば0.2~8nm程度である。ナノクラスターは特異な性質や機能を示し、触媒、光電子デバイス、磁気デバイス、バイオセンサー、プローブ、診断薬(インジケーター)等の種々の用途への応用が期待されている。



ナノクラスターは種々の方法で生成されている。
例えば、特許文献1及び2、非特許文献1~3には、マグネトロンスパッタリング法で生成した中性原子もしくは原子イオンを、液相中に打ち込み、原子同士が液相の表面または内部で凝集することでナノクラスターを生成することが記載されている。



特許文献3には、マグネトロンスパッタリング法で生成した中性原子および原子イオンを、気相中で凝集する方法が開示されている。気相中で凝集させることで、ナノクラスターを構成する原子数(以下、クラスターサイズという。)の分布が制御されている。

産業上の利用分野


本発明は、ナノクラスター分散液、ナノクラスター膜、ナノクラスター分散体、ナノクラスター分散液の製造方法およびナノクラスター分散液の製造装置に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
所定の原子数のナノクラスターを分散せしめてなるナノクラスター分散液。

【請求項2】
前記所定の原子数のナノクラスターが均一分散されてなる請求項1に記載のナノクラスター分散液。

【請求項3】
ナノクラスターが分散する分散媒が難揮発性溶媒である請求項1又は2のいずれかに記載のナノクラスター分散液。

【請求項4】
前記分散媒が、エーテル結合またはシロキサン結合を有する請求項3に記載のナノクラスター分散液。

【請求項5】
前記エーテル結合または前記シロキサン結合の末端が不活性な置換基によって終端されている請求項4に記載のナノクラスター分散液。

【請求項6】
ナノクラスターが分散する分散媒が揮発性溶媒である請求項1又は2のいずれかに記載のナノクラスター分散液。

【請求項7】
前記分散媒が、鎖状エーテル、環状エーテル、鎖状シロキサン、ニトリル類、ハロアルカン類、アルコール類、アミド類、スルホキシド類、及びベンゼン誘導体からなる群のいずれかである請求項6に記載のナノクラスター分散液。

【請求項8】
ナノクラスターの構成単位が、イオン化傾向がAgよりも高い金属元素若しくは典型元素、またはこれらの複合体である請求項1~7のいずれか一項に記載のナノクラスター分散液。

【請求項9】
ナノクラスターが、M@Siで表記される金属イオン内包クラスターである請求項1~8のいずれか一項に記載のナノクラスター分散液。

【請求項10】
ナノクラスターが、TaとSiとの複合クラスター,TiとSiとの複合クラスター,LuとSiとの複合クラスター,MoとSiとの複合クラスター,WとSiとの複合クラスター及びRuとSiとの複合クラスターからなる群のいずれかである請求項1~9のいずれか一項に記載のナノクラスター分散液。

【請求項11】
前記所定の原子数のナノクラスターが、ナノクラスター分散液に含まれるナノクラスターの内の5%以上である請求項1~10のいずれか一項に記載のナノクラスター分散液。

【請求項12】
所定の原子数のナノクラスターを含むナノクラスター分散体。

【請求項13】
所定の原子数のナノクラスターを含むナノクラスター分散膜。

【請求項14】
ナノクラスターを生成するナノクラスター生成工程と、
生成した前記ナノクラスターが入射する分散媒を流動させながら、前記ナノクラスターを分散媒中で捕集するナノクラスター捕集工程と、を有するナノクラスター分散液の製造方法。

【請求項15】
前記ナノクラスター捕集工程において、前記分散媒表面におけるナノクラスター密度が凝集限界以上とならないように前記分散媒を流動させる請求項14に記載のナノクラスター分散液の製造方法。

【請求項16】
前記分散媒が、沸点160℃以上、かつ室温での蒸気圧が100Pa以下の難揮発性溶媒である請求項14又は15のいずれかに記載のナノクラスター分散液の製造方法。

【請求項17】
前記ナノクラスター捕集工程の後に、前記分散媒よりも沸点の低い揮発性分散媒に、前記分散媒を置換する置換工程をさらに備える請求項14~16のいずれか一項に記載のナノクラスター分散液の製造方法。

【請求項18】
前記ナノクラスター生成工程と、前記ナノクラスター捕集工程の間に、前記ナノクラスター生成工程で所定のナノクラスターが生成されているかを検出するナノクラスター検出工程をさらに有する請求項14~17のいずれか一項に記載のナノクラスター分散液の製造方法。

【請求項19】
ナノクラスター生成手段と、前記ナノクラスター生成手段で生成されるナノクラスターの進行方向に配設されるナノクラスター捕集手段とを備えるナノクラスター分散液の製造装置。

【請求項20】
前記ナノクラスター生成手段が、真空容器と、カソードとしてのターゲットを有し、放電によるマグネトロンスパッタリングを行い、プラズマを発生させるスパッタ源と、前記スパッタ源に対し電力を供給する電源と、前記スパッタ源に対し第1の不活性ガスを供給する第1不活性ガス供給手段と、前記真空容器内に収容されるナノクラスター成長セルと、を有する請求項19に記載のナノクラスター分散液の製造装置。

【請求項21】
前記ナノクラスター捕集手段が、分散媒を貯留可能な貯留容器と、前記ナノクラスターの入射面における前記分散媒を流動できる流動手段を有する、請求項19または20のいずれかに記載のナノクラスター分散液の製造装置。

【請求項22】
前記流動手段が、前記貯留容器内に設けられた撹拌子である請求項21に記載のナノクラスター分散液の製造装置。

【請求項23】
前記流動手段が、前記ナノクラスターの進行方向に対して垂直な方向に回転軸を有する回転体であって、
前記回転体は、前記貯留容器に貯留される分散媒に一部が浸漬するように配設されている請求項21に記載のナノクラスター分散液の製造装置。

【請求項24】
前記ナノクラスター捕集手段は、前記ナノクラスターの進行方向に対して交差する基板と、前記基板を冷却する冷却機構と、前記基板に対して分散媒を噴霧する分散媒供給手段と、前記基板の下方に設けられた捕集容器と、を有する、請求項19または20のいずれかに記載のナノクラスター分散液の製造装置。

【請求項25】
前記ナノクラスター生成手段と、前記ナノクラスター捕集手段との間に、前記ナノクラスターを検出する検出手段をさらに備える請求項19~24のいずれか一項に記載のナノクラスター分散液の製造装置。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2017535517thum.jpg
出願権利状態 公開
参考情報 (研究プロジェクト等) ERATO 中嶋ナノクラスター集積制御 領域
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