液相反応合成ナノ粒子のエアロゾル化法による粒径分布計測

采用气雾化法测量液相反应合成纳米粒子的粒径分布

基本信息

批准号：
13875148
负责人：
奥山喜久夫
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Hiroshima University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の目的はゾル-ゲル法や逆ミセル法などにより製造されるナノメータオーダのナノ粒子を、静電噴霧法により孤立した凝集していない状態で気中に浮遊させ、乾燥後、エアロゾルの計測装置を用いて粒径分布を計測できるシステムを完成させることである。具体的に平成13年度では、次の項目において液中ナノ粒子の粒径分布計測システムの確立のための実験的検討を行った。(1)市販のコロイド法(ゾル-ゲル法等)による製造されたシリカやポリスチレンなどのナノ粒子を試験ナノ粒子として用いた。(2)現在大きさが約1ナノメータのナノ粒子の計測が可能な微分型モビリティアナライザの分級部の長さなどを調整し、サブナノメータオーダのクラスタが可能なアナライザを設計した。(3)静電噴霧装置を試作し、できるだけ小さな液滴が発生する条件を明らかにした。(4)粒子の平均サイズおよび分布がわかっているポリスチレンラテックスを含む水溶液を静電噴霧させ液滴とし、液滴を乾燥させた後、微分型の静電モビリティアナライザに導入し、ナノ粒子の電気移動度分布を求めた。この電気移動度分布よりナノ粒子の粒径分布を求め、電子顕微鏡により計測結果と比較した。(5)本計測システムが有効となるように静電噴霧装置、モビリティアナライザ、電流計を改良した。(6)確立された計測システムを用いて、ゾル-ゲル法などより生成されたナノ粒子の計測を行い、生成条件、時間によるナノ粒子の平均サイズおよび分布を明らかにした。

本研究的目的是利用静电喷雾法将溶胶凝胶法或反胶束法制造的纳米级纳米颗粒以孤立的、非团聚的状态悬浮在空气中，然后在干燥后测量气溶胶的目标。是完成一个可以使用设备测量粒度分布的系统。具体而言，2001年度，我们针对以下项目进行了实验研究，以建立液体中纳米颗粒的粒度分布测量系统。 (1)使用通过市售的胶体法(溶胶-凝胶法等)制造的二氧化硅、聚苯乙烯等纳米粒子作为试验纳米粒子。 (2)我们设计了一种可以通过调整差分迁移率分析仪的分级部分的长度来测量亚纳米团簇的分析仪，该分析仪目前能够测量尺寸约为1纳米的纳米颗粒。 (3)我们制作了静电喷涂装置的原型，并阐明了产生尽可能小的液滴的条件。 (4)将含有已知平均粒径和分布的聚苯乙烯乳胶的水溶液静电喷雾成液滴，干燥，然后引入微分静电迁移率分析仪中，测定纳米粒子的迁移率分布。由该电迁移率分布确定纳米粒子的粒度分布，并与使用电子显微镜测量的结果进行比较。 (5)对静电喷涂装置、流度分析仪和电流计进行了改进，使该测量系统更加有效。 (6)使用已建立的测量系统，测量了通过溶胶-凝胶法等生产的纳米颗粒，并根据生产条件和时间阐明了纳米颗粒的平均尺寸和分布。