2018 Fiscal Year Annual Research Report
Design strategy of organic-modified metal oxide nanoparticles and their nanofluids
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16H04559
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
高見 誠一 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (40311550)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | ナノ粒子 / 表面修飾 / 金属酸化物 / 分散 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
金属酸化物ナノ粒子の溶媒中分散を実現するため、ナノ粒子の表面に有機分子を結合して表面化学特性を制御する表面修飾が行われてきた。しかし、どの分子を結合すれば良いかは試行錯誤により決定されてきたため、本研究では、ナノ粒子の分散を決める有機分子の特徴に関する研究を行なった。具体的には、２エチルヘキサン酸酸化ジルコニウムナノ粒子を合成し、これを29種類の溶媒に分散して分散性を評価した。さらに、未修飾の酸化ジルコニウムナノ粒子、２エチルヘキサン酸についても、各種溶媒中への分散性、均一混合の可否を調べた。この結果を用いてHansen溶解度パラメータを求めたところ、未修飾ナノ粒子と２エチルヘキサン酸のHansen溶解度パラメータの間に、修飾ナノ粒子のパラメータが存在することが明らかになった。これより、目的とする溶媒中にナノ粒子を分散させようとするとき、有機分子を選択するための指標を得ることができた。続いて、COSMO-RS法を用いて様々な溶媒と酸化ジルコニウムナノ粒子、および２エチルヘキサン酸酸化ジルコニウムナノ粒子との相互作用を評価した。無限希釈活量係数の自然対数を溶媒とモデルとの親和性の指標と考え、比較を行なった。その結果、分散性の高い粒子は、無限希釈活量係数の自然対数が小さく、高い親和性を持ち得ることが明らかとなった。これより、この手法でも分子の選択が可能であることが示された。一方、分散性の低い粒子も指標の上では親和性が高いという結果になったため、今後、さらに様々な指標で分散性を説明できるか、検討を行う。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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