機能向上を狙った内部構造を持つシングルナノ粒子の放射線場での合成

具有内部结构的单个纳米粒子的合成旨在改善辐射场的功能

• 批准号: 03J03751
• 负责人: 清野 智史
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03J03751/
• 关键词: 放射線; 複合ナノ粒子; 貴金属; セラミックス; 磁性; 磁気分離; 触媒; ナノバイオ

微小な貴金属ナノ粒子が担体ナノ粒子上に担持した複合ナノ粒子の、放射線を利用した合成技術の開発を行った。放射線照射により水溶液中に生成する活性種により貴金属イオンが還元され、ナノ粒子として酸化物表面に担持する。各出発原料の濃度により、貴金属ナノ粒子の粒子径や担持量を制御できる。バイオ分野における新規な磁気ビーズ応用を狙って、磁性酸化鉄ナノ粒子表面に金ナノ粒子が担持した金/酸化鉄磁性複合ナノ粒子を合成した。得られた複合粒子は、約5-6nmの金粒子が数十nmの酸化鉄粒子表面に分散して担持した構造を有しており、外部磁場により分離・回収・誘導等の操作が可能である。合成後の粒子分散液に磁気分離操作と水による再分散処理を繰り返すことで、粒子表面に残存したポリマーが除去され、水中での分散性が向上することを見出した。S-Au結合を利用して粒子表面にプローブDNAを固定化でき、またプローブDNAを介して相補配列を持つターゲットDNAを分離できることを確認した。分離できるターゲットDNAの量は、金粒径が小さくなるほど多くなることを確認した。市販の代表的な磁気ビーズと比較してより効率的に分離できる。光触媒材料としての応用を狙い、チタニアナノ粒子表面に白金、パラジウムを担持した。得られた複合ナノ粒子は、無担持のチタニア粒子の場合と比較して光触媒活性が高いことを確認した。放射線を利用して合成した複合ナノ粒子が、様々な分野で優れた機能を示すことを確認した。

开发了一种基于辐射的合成技术，用于复合纳米颗粒，其中支持纳米颗粒的小贵金属纳米颗粒。高贵金属离子被辐射辐射在水溶液中产生的活性物质减少，并在氧化物表面上作为纳米颗粒支撑。根据每种起始材料的浓度，可以控制贵金属纳米颗粒的粒度和量。为了在生物技术场中创建新型的磁珠应用，合成了由金纳米颗粒支撑在磁铁氧化铁纳米颗粒表面上的金/氧化铁磁复合纳米颗粒。所得的复合颗粒具有一个结构，其中大约5-6 nm的金颗粒分散并支撑在几十千米氧化物氧化铁颗粒的表面，并且可以通过外部磁场分离，回收和诱导。发现通过在合成的颗粒分散体上重复磁分离并重新分散处理，可以去除保留在颗粒表面上的聚合物，从而提高水的分散性。已经证实，S-AU结合可用于将探针DNA固定在粒子表面上，并且可以通过探针DNA分离具有互补序列的靶DNA。已经证实，随着金粒径减小，可以分离的靶DNA量增加。比典型的市售磁珠更有效地分离。为了用作光催化材料，在二氧化钛纳米颗粒的表面支持铂和钯。已证实，所获得的复合纳米颗粒的光催化活性比不支持的二氧化钛颗粒的情况更高。据证实，使用辐射合成的复合纳米颗粒在各个领域表现出出色的功能。

项目成果

金と磁性酸化鉄が複合したナノ粒子材料のγ線による合成

利用伽马射线合成金和磁性氧化铁组成的纳米颗粒材料

• 发表时间: 2004
• 期刊: 粉体および粉末冶金 51
• 作者: 山本孝夫;木下卓也;清野智史他
• 通讯作者: 清野智史他

Selective Magnetic separation of sulfur-containing amino acids by sonochemically prepared Au/γ-Fe_2O_3 composite nanoparticles

声化学制备Au/γ-Fe_2O_3复合纳米粒子选择性磁分离含硫氨基酸

• 发表时间: 2006
• 期刊: Scripta Materialia 54
• 作者: Yoshiteru Mizukoshi;Satishi Seino;Takuya Kinoshita;Takashi Nakagawa;Takao A. Yamamoto;Shuji Tanabe
• 通讯作者: Shuji Tanabe

T.Kinoshita, S.Seino, H.Maruyamaa, Y.Otome, K.Okitsu, T.Nakayama, K.Niihara, T.Nakagawa, T.A.Yamamoto: "Influence of size distribution on the magnetocaloric effect of superparamagnetic gold-magnetite nanocomposite"Journal of Alloys and Compounds. 365. 281

T.Kinoshita、S.Seino、H.Maruyamaa、Y.Otome、K.Okitsu、T.Nakayama、K.Niihara、T.Nakakawa、T.A.Yamamoto：“尺寸分布对超顺磁金-磁铁矿纳米复合材料磁热效应的影响

水越克彰, 興津健二, 仁谷浩明, 清野智史, 中山忠親, 新原晧一, 中川貴, 山本孝夫: "超音波による磁性複合ナノ粒子の合成と評価"粉体工学会誌. (in press).

Katsuaki Mizukoshi、Kenji Okitsu、Hiroaki Nitani、Satoshi Seino、Tadachika Nakayama、Koichi Niihara、Takashi Nakakawa、Takao Yamamoto：“通过超声波合成和评估磁性复合纳米粒子”粉末工程学会杂志（正在出版）。

S.Seino, T.Kinoshita, Y.Otome, K.Okitsu, T.Nakagawa, T.A.Yamamoto: "Magnetic Composite Nanoparticle of Au/γ-Fe_2O_3 Synthesized by Gamma-Ray Irradiation"Chemistry Letters. Vol.32,No.8. 690-691 (2003)

S.Seino、T.Kinoshita、Y.Otome、K.Okitsu、T.Nakakawa、T.A.Yamamoto：“通过伽马射线照射合成的 Au/γ-Fe_2O_3 磁性复合纳米粒子”化学快报第 32 卷第 8 期。 .690-691 (2003)