常温液相プロセスを利用した金属および半導体超微粒子の精密合成

室温液相法精密合成金属和半导体超细颗粒

• 批准号: 06750850
• 负责人: 大瀧 倫卓
• 金额: $ 0.7万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06750850/
• 关键词: 金属超微粒子; 半導体超微粒子; 硫化カドミウム; 硫化亜鉛; 非水溶媒; 励起子吸収; 常温液相合成; 粒子径制御

1.光還元による貴金属超微粒子の液相合成において、10%EtOH水溶液中で合成したAu超微粒子の平均粒径は20nm以上あるが、100%EtOHでは3nmまで微細化することを見出した。これに伴い530nm付近の表面プラズマ吸収は600nm以上までシフトし、Au超微粒子分散液の色は赤から青へと顕著に変化した。さらに、MeOHを用いると粒径は大きく分布も広いが、PrOHではEtOHよりやや粒径は大きいものの分布は逆に狭くなることがわかった。また粒子径は光還元時の温度や照射光波長にも大きく依存することがわかった。2.非水溶媒中でのP_2S_5の分解によるS^<2->イオンの徐放を利用して、硫化物半導体超微粒子の常温液相合成を試みた。保護高分子としてポリビニルピロリドン(PVP)を用い、Cd(NO_3)_2とP_2S_5の無水EtOH溶液を常温大気下で混合するだけで、安定なCdS超微粒子分散液が直ちに得られることを見出した。系内の水分が少なくPVPの平均分子量が大きくなるほど粒径分布は狭くなり、平均粒径6.0nm、標準偏差1.2nmと微細で単分散に近いCdS超微粒子が得られた。さらにZn(CH_3COO)_2を用いると、平均粒径2.2nm、標準偏差0.5nmという極めて微細なZnS超微粒子を合成できた。TEM/EDXにより粒子組成はいずれも量論であることが確認された。これらのCdSおよびZnS超微粒子は、バルクのバンドギャップより約0.6〜0.8eV短波長の350nmと268nmにそれぞれ鋭い励起子吸収を持つ。CdS超微粒子は緑色域の520nmに、ZnS超微粒子は紫色域の380nmに強い蛍光を示すが、表面欠陥の制御や発行中心のドープにより多色化できる可能性がある。3.これらの超微粒子分散液を常温で濃縮しても吸収スペクトルなどに変化はなく、CdS超微粒子を用いてゾルゲル法で作製したTiO_2ガラスは分散液同様黄色透明であり、内部に高濃度で分散させた超微粒子の平均粒径や標準偏差も変化していないことが確認できた。また、Pt超微粒子を内部に分散させたTiO_2では、Ptを表面に担時したものに比べて光触媒活性の向上が認められた。

1。在液相合成贵金属超细颗粒的液相合成中，通过在10％EtOH水溶液中合成的AU Ultrafine颗粒的平均粒径为20 nm或更多，但发现将100％EtOH精制到3 nm。结果，在530 nm左右的表面血浆吸收转移到600 nm或更多，而Au Ultrafine颗粒分散体的颜色从红色变为蓝色。此外，发现MeOH具有较大的粒径和较宽的分布，但是尽管ProH的粒径比EtOH稍大，但分布实际上较窄。还发现，粒径高度取决于降低时温度和辐照光的波长。 2。我们试图在室温下合成硫化硫化物半导体颗粒，通过利用S^<2->离子的持续释放，这是由于p_2s_5在非水溶剂中的分解而导致的。已经发现，在室温和大气下，使用聚乙烯基吡啶酮（PVP）将Cd（NO_3）_2和P_2S_5混合Cd（NO_3）_2和P_2S_5的无水ETOH溶液可以立即获得稳定的CDS超细颗粒分散体。系统中的水分越小，PVP的平均分子量越大，粒径分布越小，导致细分粒径为6.0 nm，标准偏差为1.2 nm。此外，使用Zn（CH_3COO）_2，合成了平均粒径为2.2nm且标准偏差为0.5nm的极细ZnS超细颗粒。 TEM/EDX证实，这两个粒子组成都是化学计量的。这些CD和ZnS超细颗粒在350 nm和268 nm处具有锐利的激子吸收，大约比散装带隙的波长约为0.6-0.8 eV。 CD Ultrafine颗粒在绿色透视中在520 nm处表现出强荧光，而ZnS Ultrafine颗粒在紫色域中在380 nm处表现出强荧光，但是有可能通过控制表面缺陷和在问题中心控制表面缺陷和掺杂。 3。即使这些超细颗粒分散液集中在室温下，吸收光谱也没有变化，并且使用CDS Ultrafine颗粒通过Sol-Gel方法制备的TIO_2玻璃是黄色透明的，就像分散体一样，并且确认超级粒子的平均粒子大小和标准偏差在内部的高度不变。此外，在TIO_2中，与表面支持PT相比，在TIO_2中，PT超细颗粒分散在内部，观察到光催化活性得到了改善。

项目成果

小田 国博,大瀧 倫卓,江口 浩一,荒井 弘通: "常温液相反応によるCdS超微粒子の合成と粒径制御" 九州大学超高圧電子顕微鏡室研究報告. 18. 71-72 (1994)

Kunihiro Oda、Michitaku Otaki、Koichi Eguchi、Hiromichi Arai：“室温液相反应的 CdS 超细颗粒的合成和粒径控制”九州大学超高压电子显微镜实验室研究报告 18. 71-72 (1994)。

藤井 寛之,大瀧 倫卓,江口 浩一,荒井 弘通: "水の光分解反応におけるPt担持TiO_2の触媒活性の評価" 九州大学超高圧電子顕微鏡室研究報告. 18. 73-74 (1994)

Hiroyuki Fujii、Michitaku Otaki、Koichi Eguchi、Hiromichi Arai：“Pt负载的TiO_2在水的光解反应中的催化活性评估”九州大学超高压电子显微镜实验室研究报告18。73-74（1994）。