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プラズマ合成高結晶性磁性ナノ粒子の高度分散機能化

Research Project

Project/Area Number 20656120
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Material processing/treatments
Research InstitutionHosei University (2009)
National Institute for Materials Science (2008)

Principal Investigator

石垣 隆正  Hosei University, 生命科学部, 教授 (40343842)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 李 継光  独立行政法人物質・材料研究機構, ナノセラミックスセンター, 主任研究員 (90354381)
Project Period (FY) 2008 – 2009
Project Status Completed (Fiscal Year 2009)
Budget Amount *help
¥3,500,000 (Direct Cost: ¥3,500,000)
Fiscal Year 2009: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000)
Fiscal Year 2008: ¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
Keywordsブラズマ / ナノ粒子 / 完全分散 / 磁性体 / ナノ構造体 / プラズマ
Research Abstract

1.磁性鉄ナノ粒子へのシリカ被覆
針状鉄ナノ粒子は、磁気異方性を有するため優れた磁気特性を有しているが、空気中で容易に酸化する欠点を有している。その欠点を解消するため、分散剤にオレイン酸を用いて、未処理の針状鉄コバルトナノ粒子を超音波分散した。針状鉄コバルトナノ粒子が分散したエタノールサスペンジョンを作成し、TEOSの加水分解により耐酸化シリカ被覆を施した。針状鉄コバルトナノ粒子表面の鉄酸化物層の還元と被覆シリカ層の緻密化を目的に、さらに水素還元処理した。シリカ被覆および水素還元処理が、針状鉄コバルトナノ粒子の耐酸化性を著しく向上させることを、湿度90%、温度60℃環境下に放置し、飽和磁化の劣化度を測定する手法で、確認した。シリカ被覆後水素還元処理した針状鉄コバルトナノ粒子は磁気特性を著しく向上させ、特に重量で規格化して算出した磁性成分の飽和磁化を大幅に増大させた。
2.磁性ニッケルナノ粒子への炭素被覆
不活性雰囲気中で準安定相Ni_3Cナノ粒子を熱分解して、コアシェル構造Ni@Cナノ複合粒子を合成した。この複合ナノ粒子は粒径30-40nmで、厚さ約4nmのグラファイト炭素層で均一被覆されていた。ニッケル共存にかかわらず、炭素はナノチューブ構造をつくらず、グラファイト純相であった。この複合粒子中のニッケルコアはナノサイズの高結晶性微結晶であり、非磁性炭素シェルの働きで、バルクニッケルに相当する大きな強磁性磁化を示した。

Report

(2 results)
  • 2009 Annual Research Report
  • 2008 Annual Research Report
  • Research Products

    (18 results)

All 2009 2008

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (11 results)

  • [Journal Article] 針状鉄コバルトナノ粒子の耐酸化シリカ被覆2009

    • Author(s)
      佐藤仁俊, 飯島志行, 冷永華, 李継光, 倉嶋敬二, 吉田貴行, 神谷秀博, 石垣隆正
    • Journal Title

      粉体および粉末冶金 56

      Pages: 232-235

    • NAID

      10025398524

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Iron nanoparticles Dispersible in Both Ethanol and Water for Direct Silica Coating2009

    • Author(s)
      冷永華, 佐藤仁俊, 李継光, 石垣隆正, 館島志行, 神谷秀博, 吉田貴行
    • Journal Title

      Powder Technology 196

      Pages: 80-84

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Oxidation-Resistant Silica Coating on Gas-Phase-Reduced Iron Nanoparticles and Influence on Magnetic Properties2009

    • Author(s)
      冷永華, 佐藤仁俊, 李継光, 石垣隆正, 吉田貴行, 神谷秀博
    • Journal Title

      Journal of Physical Chemistry C 113

      Pages: 16681-16685

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 熱プラズマプロセスによるナノ構造セラミックス材料の高機能化2009

    • Author(s)
      石垣隆正
    • Journal Title

      Journal of the Society of Inorganic Materials, Japan 16

      Pages: 176-183

    • NAID

      10024971975

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 針状鉄ナノ粒子の有機溶媒中における分散挙動2008

    • Author(s)
      佐藤仁俊, 古川紀行, 冷永華, 李継光, 倉嶋敬二, 神谷秀博, 石垣隆正
    • Journal Title

      粉体工学会誌 45

      Pages: 773-779

    • NAID

      10024408866

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 熱プラズマを用いたナノ粒子合成2008

    • Author(s)
      石垣隆正
    • Journal Title

      マテリアルインテグレーション 21

      Pages: 58-66

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Journal Article] 熱プラズマプロセスによる高機能ナノ粒子の合成2008

    • Author(s)
      石垣隆正
    • Journal Title

      粉体工学会誌 45

      Pages: 18-26

    • NAID

      10021172150

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      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Oxidation-resistant silica coating on iron nanoparticles (Invited lecture)2009

    • Author(s)
      石垣隆正
    • Organizer
      The 18th International Simposium on Processing and Fabrication of Advanced Materials
    • Place of Presentation
      東北大学、仙台市
    • Year and Date
      2009-12-14
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      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] ヘマタイト粉末の熱プラズマ還元により合成された鉄ナノ粒子2009

    • Author(s)
      石垣隆正, 山田明徳, 守吉佑介
    • Organizer
      第19回日本MRS学術シンポジウム
    • Place of Presentation
      横浜市開港記念会館、横浜市
    • Year and Date
      2009-12-07
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      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Silica coating on highly dispersed iron nano-size powders2009

    • Author(s)
      冷永華, 佐藤仁俊, 李継光, 吉田貴行, 石垣隆正, 神谷秀博
    • Organizer
      The 26th International Japan-Korea Seminar on Ceramics
    • Place of Presentation
      つくば国際会議場、つくば市
    • Year and Date
      2009-11-24
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] マイクロエマルジョン法によりシリカ被覆した空気中で安定な鉄ナノ粒子とその磁気特性2009

    • Author(s)
      石垣隆正, 冷永華, 佐藤仁俊
    • Organizer
      無機マテリアル学会 第119回学術講演会
    • Place of Presentation
      大垣市情報工房 スインクホール、大垣市
    • Year and Date
      2009-11-06
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] マイクロエマルジョン法によりシリカ被覆した鉄ナノ粒子における耐酸化性と磁気特性2009

    • Author(s)
      石垣隆正, 冷永華, 佐藤仁俊, 李継光, 吉田貴行, 神谷秀博
    • Organizer
      日本セラミックス協会第22回秋季シンポジウム
    • Place of Presentation
      愛媛大学、松山市
    • Year and Date
      2009-09-17
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] A Simple Method to Synthesize Core/Shell Structured Ni/C Nanoparticles2009

    • Author(s)
      冷永華, J.Huang, Y.Shi, 石垣隆正, 打越哲郎, 李星国
    • Organizer
      The Third International Conference on the Science and Technology for Advanced Ceramics
    • Place of Presentation
      メルパルク横浜ホテル、横浜市
    • Year and Date
      2009-06-17
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Synthesis and Properties of Ni@C Nanocomposites2008

    • Author(s)
      冷永華, J. Huang, 李継光, 石垣隆正, 李星国
    • Organizer
      IUMRS International Conference in Asia 2008(IUMRS-ICA 2008)
    • Place of Presentation
      名古屋国際会議場、名古屋
    • Year and Date
      2008-12-09
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Formation of Ni/Ni3C Core-Shell Nanocomposites and Their Magnetic and Acid-Resistant Properties2008

    • Author(s)
      冷永華, 李継光, 石垣隆正
    • Organizer
      The 1st International Symposium on Advanced Synthesis and Processing Technology for Materials (ASPT08)
    • Place of Presentation
      武漢理工大学、武漢、中国
    • Year and Date
      2008-11-15
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] マイクロエマルジョン法によりシリカ被覆した鉄ナノ粒子における耐酸化性と磁気特性の向上2008

    • Author(s)
      石垣隆正, 冷永華, 佐藤仁俊, 李継光, 吉田貴行, 神谷秀博
    • Organizer
      粉体粉末冶金協会 平成20年度秋季大会
    • Place of Presentation
      九州大学、福岡
    • Year and Date
      2008-11-06
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Synthesis of Iron Nanoparticles in RF Induction Thermal Plasma2008

    • Author(s)
      石垣隆正, 山田明徳, R. Ye, 佐藤仁俊, 李継光, 守吉佑介, 浜中廣見
    • Organizer
      The 9th Asia-Pasific Conference on Plasma Science and Technology (APCPST-9) & The 21st Symposium on Plasma Science for Materials (SPSM21)
    • Place of Presentation
      Huangshan International Hotel、黄山、中国
    • Year and Date
      2008-10-08
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Silica Coating on Highly Dispersed Fe Nanoparticles2008

    • Author(s)
      冷永華, 佐藤仁俊, 飯島元之, 李継光, 石垣隆正, 神谷秀博
    • Organizer
      The 10th International Conference on Ceramic Processing Science
    • Place of Presentation
      犬山国際観光センター、犬山
    • Year and Date
      2008-05-26
    • Related Report
      2008 Annual Research Report

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

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