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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

Research Project

Project/Area Number 20246114
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Reaction engineering/Process system
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

阿尻 雅文  Tohoku University, 原子分子材料科学高等研究機構, 教授 (60182995)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 高見 誠一  東北大学, 多元物質科学研究所, 准教授 (40311550)
名嘉 節  独立行政法人物質・材料研究機構, 材料ラボ, 主幹研究員 (30344089)
梅津 光央  東北大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (70333846)
有田 稔彦  東北大学, 多元物質科学研究所, 助教 (50423033)
北條 大介  東北大学, 原子分子材料科学高等研究機構, 助教 (30511919)
Project Period (FY) 2008
Project Status Completed (Fiscal Year 2008)
Budget Amount *help
¥20,020,000 (Direct Cost: ¥15,400,000、Indirect Cost: ¥4,620,000)
Fiscal Year 2008: ¥20,020,000 (Direct Cost: ¥15,400,000、Indirect Cost: ¥4,620,000)
Keywords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
Research Abstract

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。

Report

(1 results)
  • 2008 Annual Research Report

URL: 

Published: 2008-04-01   Modified: 2016-04-21  

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