2019 Fiscal Year Annual Research Report
Preparation of submicron-sized spherical particles using laser-induced agglomeration of nanoparticles
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17K05078
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| Research Institution | Shimane University |
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Principal Investigator |
辻 剛志 島根大学, 学術研究院環境システム科学系, 准教授 (50284568)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | レーザー / コロイド / ナノ粒子 / サブミクロン粒子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
(1)レーザー誘起凝集過程の定量的解析と制御: 以前からNaClやNaBrのようなハロゲン化物で保護された金ナノ粒子から生成する金サブミクロン粒子の粒径分布が，クエン酸ナトリウムで保護された金サブミクロン粒子のものよりも著しく広くなることが観察されていたが，本年度は，この現象が，昨年度提案した，ナノ粒子温度の粒径依存性を考慮したモデルを用いて説明できることを提案した。具体的には，小粒径の金ナノ粒子に保護剤が吸着した場合，これらのナノ粒子のレーザー照射時の温度上昇が保護剤脱離に不十分になるために，残留し，粒径分布を広くすると考えた。
(2)白金サブミクロン粒子の作製とレーザー誘起凝集過程の比較:昨年度は，金と同様にクエン酸ナトリウムを保護剤にしてレーザーアブレーションによって白金ナノ粒子を作製し，これに波長266 nmのレーザー光を照射すれば白金サブミクロン粒子が得られることを明らかにしたが，本年度はより，コストが低い波長355 nmのレーザー光を用いても白金サブミクロン粒子が得られることを明らかにした。
(3)エタノール中のCaO粉末へのレーザーアブレーションによるゲル状構造体の生成: エタノール中のCaO粉末へレーザーアブレーションを行うと，ゲル状構造体が生成することが見出されたが，ゲル状構造体は，サブミクロン粒子と同様にCaOナノ粒子のレーザー誘起凝集によって生成したものであることを明らかにした。これによってレーザー誘起凝集には保護剤の脱離以外の経路で起きるものがあることが明らかになった。
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