Innovative Control of Heat Flux and Reaction Field in Advanced Modulated Induction Meso-Plasmas and its Application to Nano-Materials Synthesis

先进调制感应介观等离子体热通量和反应场的创新控制及其在纳米材料合成中的应用

• 批准号: 21686027
• 负责人: TANAKA Yasunori
• 金额: $ 17.72万
• 依托单位: Kanazawa University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21686027/
• 关键词: 熱プラズマ; ナノ粒子生成; 変調プラズマ; 酸化チタン; スペクトル観測; 振動温度・回転温度; 粒径制御; 気相反応; ナノ粒子; 気相法; 変調; 急冷; 二酸化チタン; メゾプラズマ

In this work, we developed a 20kW-class high-power pulse-modulated induction thermal plasma system for nanoparticle synthesis. Using this system, the effect of pulse modulation of the coil current sustaining induction thermal plasmas on synthesized nanoparticles. This work targeted TiO_2 nanoparticle synthesis. Results showed that the pulse modulation enables us to control the mean diameter of the synthesized nanoparticles, and that it also provides 80-90% anatase phase in mass fraction of synthesized TiO_2 nanoparticles, and finally that the control on the diameter of the synthesized nanoparticles might be based on the decrease in averaged temperature in the reaction chamber by the pulse modulation.

在这项工作中，我们开发了一种用于纳米粒子合成的20kW级高功率脉冲调制感应热等离子体系统。使用该系统，维持感应热等离子体的线圈电流的脉冲调制对合成纳米颗粒的影响。本工作以TiO_2纳米粒子的合成为目标。结果表明，脉冲调制使我们能够控制合成纳米粒子的平均直径，并且还提供了合成的TiO_2纳米粒子质量分数80-90%的锐钛矿相，最终对合成纳米粒子直径的控制可能基于通过脉冲调制引起的反应室中平均温度的降低。

项目成果

パルス変調誘導熱プラズマを用いたナノ粒子生成時におけるスペクトル放射強度変化

使用脉冲调制诱导热等离子体生成纳米粒子期间的光谱辐射强度变化

• 发表时间: 2010
• 作者: 坂井寛明;附達也;田中康規;上杉喜彦;酒井義文;中村圭太郎
• 通讯作者: 中村圭太郎

Influence of modulated coil current on synthesis of nanotparticles using inductively coupled thermal plasmas

调制线圈电流对电感耦合热等离子体合成纳米颗粒的影响

• 发表时间: 2009
• 作者: Y.Tanaka;T.Nagumo;H.Sakai;Y.Uesugi;Y.Sakai;K.Nakamura
• 通讯作者: K.Nakamura

パルス変調誘導熱プラズマによる酸化チタンナノ粒子生成と生成粒子径のデューティ比依存性

通过脉冲调制诱导热等离子体生成氧化钛纳米颗粒以及所生成颗粒尺寸的占空比依赖性

• 发表时间: 2009
• 作者: 坂井寛明;附達也;田中康規;上杉喜彦;酒井義文;中村圭太郎
• 通讯作者: 中村圭太郎

Influence of coil current modulation on TiO2 nanoparticle synthesis using pulse-modulated induction thermal plasmas

• DOI: 10.1016/j.tsf.2010.11.063
• 发表时间: 2011-08
• 期刊: Thin Solid Films
• 影响因子: 2.1
• 作者: Yasunori Tanaka;H. Sakai;T. Tsuke;Y. Uesugi;Y. Sakai;K. Nakamura

Nanoparticle synthesis using high-powered pulse-modulated induction thermal plasma

• DOI: 10.1088/0022-3727/43/26/265201
• 发表时间: 2010-07
• 期刊: Journal of Physics D: Applied Physics
• 作者: Yasunori Tanaka;Takeo Nagumo;H. Sakai;Y. Uesugi;Y. Sakai;K. Nakamura