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Development of nanoparticle synthesis method via extended molten metal complex method toward preparation of 3D artificial lattice

Research Project

Project/Area Number 20H02499
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 27010:Transport phenomena and unit operations-related
Research InstitutionYamagata University

Principal Investigator

Takanari Togashi  山形大学, 理学部, 教授 (80510122)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 名嘉 節  国立研究開発法人物質・材料研究機構, 機能性材料研究拠点, 主席研究員 (30344089)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥17,550,000 (Direct Cost: ¥13,500,000、Indirect Cost: ¥4,050,000)
Fiscal Year 2023: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2021: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2020: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Keywords有機無機ハイブリッドナノ粒子 / 無溶媒合成 / 精密サイズ制御 / ナノ粒子 / 金属錯体 / ナノ結晶 / サイズ制御 / 合金
Outline of Research at the Start

本研究は、あらゆる素材のナノ粒子を無溶媒条件で、自在にサイズ・構造を制御し作り分けることのできる新規なナノ粒子合成法の確立を目的とする。これにより、室温で無機材料を液体のように扱うことが可能な次世代材料であるナノ粒子の社会実装の壁であった多量な排液を劇的低減する。さらに、容易かつ低コストで合成されるナノ粒子を原料として、ナノ相分離構造がデザインされた3D人工格子を作成し競争的昨日発言を狙う。

Outline of Final Research Achievements

In this research, a metal complex design guideline was established that enables a synthesis concept that is compatible with both solvent-free and precise size tunable synthesis of organic inorganic hybrid nanoparticles to develop and expand the synthesis of nanoparticles of a wider range of metals and metal oxides. advanced. We have realized size control that allows for precise size control of metal complexes that can be freely identified. Development of the relationship between the ligand and decomposition temperature of metal complexes and a nondestructive method for evaluating decomposition temperature, and quantitative evaluation of nanoparticle structure (size/ligand) and nanoparticle dispersion behavior toward the development of artificial three-dimensional super lattices.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

液相法によるナノ粒子合成は多量な溶媒・廃液が環境・原料コスト的な問題があり社会実装の大きな障壁となっていた。本研究では、申請者独自技術である融解金属錯体法によ無溶媒単分散ナノ粒子の自在精密サイズ制御合成の汎用性向上を目指し研究を進めた。この成果により、所望の構造・性質を有するナノ粒子を簡便かつ低コストで合成可能とした本成果は、ナノ粒子を原料とした材料合成の開拓、ナノ粒子分散挙動などの基礎物性の評価を可能とする点に学術的意義がある。さらに、低コスト・簡便なナノ粒子合成法はナノ粒子の社会実装をする上で社会的意義もある。

Report

(2 results)
  • 2023 Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2020

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (6 results)

  • [Journal Article] Size-Tunable Continuous-Seed-Mediated Growth of Silver Nanoparticles in Alkylamine Mixture via the Stepwise Thermal Decomposition of Silver Oxalate2020

    • Author(s)
      Togashi Takanari、Tsuchida Koki、Soma Shiori、Nozawa Ryosuke、Matsui Jun、Kanaizuka Katsuhiko、Kurihara Masato
    • Journal Title

      Chemistry of Materials

      Volume: 32 Issue: 21 Pages: 9363-9370

    • DOI

      10.1021/acs.chemmater.0c03303

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Effect of Organic Ligands for Morphology of Synthesized Iron Oxide Nanocrystals via Thermal Decomposition of Oleylamine-coordinated Iron Oxalate2020

    • Author(s)
      伊藤夢乃, 野澤良甫 , 栗原正人 , 冨樫貴成
    • Organizer
      ナノ学会第18回大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] シュウ酸鉄の逐次熱分解によるFe3O4ナノ粒子の合成およびサイズ制御2020

    • Author(s)
      野澤 良甫, 栗原 正人, 冨樫 貴成.
    • Organizer
      ナノ学会第18回大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] Shape-controlled Synthesis of Iron Oxide Nanocrystals via Thermal Decomposition of Oleylamine-coordinated Iron Oxalate2020

    • Author(s)
      伊藤夢乃, 野澤良甫, 冨樫貴成
    • Organizer
      化学工学会第51回秋季大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] コロイド状マグネタイトナノ粒子の粒径制御に向けたシュウ酸鉄の逐次分解におけるアルキルアミンの効果2020

    • Author(s)
      野澤 良甫, 冨樫 貴成, 栗原 正人.
    • Organizer
      第71回コロイドおよび界面化学討論会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] Fe3O4ナノ粒子の粒径制御に向けたシュウ酸鉄の逐次熱分解に対するアルキルアミンの効果2020

    • Author(s)
      野澤 良甫, 冨樫 貴成, 栗原 正人.
    • Organizer
      化学工学会 第51回秋季大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] Effect of Alkylamine for Stepwise Thermal Decomposition of Iron Oxalate toward Size-Tunable Synthesis of Fe3O4 Nanoparticles2020

    • Author(s)
      野澤 良甫, 冨樫 貴成, 栗原 正人
    • Organizer
      令和2年度化学系学協会東北大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2025-01-30  

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