有機無機ハイブリッドナノ粒子の超臨界水熱反応工学の確立

有机-无机杂化纳米粒子超临界水热反应工程的建立

• 批准号: 20246114
• 负责人: 阿尻 雅文
• 金额: $ 12.81万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20246114/
• 关键词: 超臨界; ナノ粒子; 表面修飾; ハイブリッド; 水熱合成; 熱力学; 反応工学; 金属

当該研究の交付内定日(4月8日)以降、基盤(S)の交付内定日(5月12日)までの約1ヶ月間、超臨界水熱合成の反応工学を確立するために、平成20年度の研究実施計画に沿って、下記の研究を進めた。1.擬似分子様ナノ粒子創製と反応工学・有機・無機結合反応の機構解明と最適化すでに、超臨界場でのin-situ表面修飾ナノ粒子合成において、超臨界場におけるナノ粒子表面ζ電位の評価が重要と考え、イオンプローブを用いた新たな測定手法の開発を始めている。また、速度論的知見を得るために、流通式装置を改良し、修飾反応の速度論的最適化を得る手法を開発しつつある。・多元系複合金属、金属硫化物、半導体等への展開超臨界場において反応環境を整えれば、原理的には硫化物、Se化物、多成分系複合金属等の合成も可能である。従来の金属酸化物系から金属、硫化物への展開をはかり、それが可能であることを確認した。・官能基導入による高機能化擬似分子ナノ粒子の表面修飾基としては、COOH基、NH2基、OH基等を提示することができる。それらを起点として高分子やバイオ分子等の官能基を導入した。リビングラジカル重合を駆使し、粒子表面への高分子鎖のグラフト(表面修飾)が可能であることを確認した。2.擬似分子ナノ粒子の単位操作・擬似分子様ナノ粒子-溶媒系の熱力学ナノ粒子溶媒間の相互作用を評価するために、擬似分子ナノ粒子-溶媒系の相挙動観察を行っている。吸着平衡の測定(カラム分離)についても準備を始めている。・超結晶創製ナノ粒子の自己組織化結晶の創製をめざし、均一分散状態から蒸発法により2次元結晶を得ることに成功している。今後、異種ナノ粒子の自己組織化について検討を行っていく。

从本研究的预定授予日（4月8日）到基金会（S）的预定授予日（5月12日）大约1个月的时间里，我们将在平成时代致力于建立超临界水热合成的反应工程根据2020年研究实施计划开展了以下研究。 1. 类分子纳米颗粒的创建和有机/无机组合反应的反应工程、机理阐明和优化我们认为评估很重要，并已开始开发使用离子探针的新测量方法。此外，为了获得动力学知识，我们正在开发一种改进流式装置并获得改性反应动力学优化的方法。・扩展到多元复合金属、金属硫化物、半导体等。如果在超临界场中准备反应环境，理论上可以合成硫化物、氧化硒、多元复合金属等。我们已经从传统的金属氧化物体系扩展到金属和硫化物，并证实这是可能的。・作为引入官能团的高官能化拟分子纳米粒子的表面修饰基团，可以举出COOH基、NH2基、OH基等。以这些为起点，我们引入了聚合物和生物分子等官能团。我们确认，通过充分利用活性自由基聚合，可以将聚合物链接枝到颗粒表面（表面改性）。 2. 赝分子纳米粒子的单元操作/赝分子纳米粒子-溶剂体系的热力学为了评估纳米粒子和溶剂之间的相互作用，我们正在观察赝分子纳米粒子-溶剂体系的相行为。吸附平衡测量（柱分离）的准备工作也已开始。・超晶体的制作为了制作纳米粒子的自组装晶体，我们使用蒸发法成功地从均匀分散的状态获得了二维晶体。未来，我们将研究不同类型纳米粒子的自组装。