金属アルコキシド重合における単分散超微粒子の製造法に関する研究

金属醇盐聚合中单分散超细颗粒的制备方法研究

基本信息

批准号：
07650912
负责人：
今野幹男
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-07650912/
关键词：
金属アルコキシド重合粒径分布粒子生成過程単分散微粒子

项目摘要

金属アルコキシド重合は単分散性の良い無機微粒子の製造法として注目されている。特に、粒径が1μm以下の粒子は、ファインセラミックス原料や電磁気材料、感光材料や触媒材料として応用用途を目指し、その研究開発が精力的に行われている。しかしながら、粒径分布の狭い粒子を製造するための反応条件の選定は試行錯誤的な方法に頼らざるを得ない状況にあり、この制御法を確立することは極めて重要な工業的課題である。そこで本申請者らはこのような問題を解決するために、反応条件を種々に変えた場合の粒径分布および生成粒子の多分散性の指標となる変動係数の経時変化の測定を行うことにより、粒子生成過程の考察を行った。その結果、反応初期では微小粒子が凝集して大きな粒子が生成し、その大粒子が粒径分布を維持したまま微小粒子を吸収しながら成長する2つの過程を経ることがわかった。これらの実験結果から、粒子生成過程と粒子成長過程の2つを同時に考慮したモデルを導出し、粒径分布および変動係数の経時変化についての計算を試みた。その結果、モノマー濃度に対する平均粒径や変動係数の経時変化について本実験結果と同様な傾向を示すことができた。また、反応初期段階で析出する粒子の大きさを変えて計算を行ったところ、反応終了時の平均粒径や変動係数は析出粒子の大きさにそれほど依存せずほぼ同様な結果が得られた。したがって、析出粒子の大きさをそれほど考慮しなくても最終粒径の粒径分布は予測できることが分かった。

金属烷氧化物聚合吸引了人们的注意，作为产生具有良好单分散性的无机细颗粒的方法。特别是，颗粒直径为1μm或更少的颗粒正在积极研究和开发其应用的材料，以作为精美的陶瓷原料，电磁材料，光敏材料和催化材料。但是，选择粒度分布狭窄的粒子生产的反应条件是必须依靠反复试验方法的情况，而建立此控制方法是一个极为重要的工业问题。因此，为了解决此问题，当反应条件以各种方式和变异系数更改时，申请人通过测量粒径分布的时间的变化来考虑粒子生成过程，这是生成颗粒的多分散性的指标。结果，发现在反应开始时，小颗粒聚集形成大颗粒，并且大颗粒经历了它们在维持粒度分布的同时吸收和生长的两个过程。从这些实验结果中，我们得出了一个模型，该模型同时考虑了两个过程：粒子的产生和粒子生长过程，并试图计算粒径分布和随时间变化系数的变化。结果，与本实验结果相同的趋势能够显示出相对于单体浓度随时间变化的平均粒径和变异系数的变化。此外，当对反应初始阶段沉淀的颗粒的大小变化时，反应结束时的平均粒径和变异系数并不取决于沉淀颗粒的尺寸，并且获得了几乎相同的结果。因此，发现可以预测最终粒径的粒径分布，而无需考虑沉淀颗粒的大小。