2009 Fiscal Year Annual Research Report
微小活性種場と液相の界面を利用した難生成ナノ粒子の創製
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20360340
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
越崎 直人 National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, ナノテクノロジー研究部門, 研究グループ長 (40344197)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中川 貴 大阪大学, 大学院・工学系研究科, 准教授 (70273589)
川口 建二 独立行政法人産業技術総合研究所, ナノテクノロジー研究部門, 主任研究員 (80344141)
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| Keywords | ナノ粒子 / 液相レーザーアブレーション / 微小活性種場 / 難合成 / レーザー照射法 / 純鉄 / 医療応用 / 低エネルギー照射 |
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| Research Abstract |
本研究では、従来液相法では生成不可能であった難生成ナノ粒子の作製技術を微小活性種場の利用により実現し、バイオ・医療分野での高度な利用を可能とするナノ粒子を提供することを目指す。これを実現するために、レーザーを使って室温・大気圧条件の液相中に微小な高温・還元環境の場(「微小活性種場」)を発生させて、その中あるいは液相との界面でナノ粒子合成反応を誘起させる。最近検討が進められてきている液相レーザーアブレーション法(主として物理的なプロセスが関与)と比較して、特に本研究では弱いレーザー光照射によって誘起されるさまざまな反応プロセスを利用したナノ粒子合成プロセスの開発を目指して検討を進める。特にこれまでの研究から、有機溶媒中にホウ素粒子を分散させてレーザー光を照射することにより炭化ホウ素が生成する条件を参考として、これまで大量の界面活性剤存在下でしか得られなかった純鉄ナノ粒子の簡易合成法の確立を目標にして研究を進めた。
レーザー光の波長・フルーエンス・繰り返し周波数・照射時間などの条件を変化させることで、生成物の形態・量・平均粒子サイズとその分布などがどのように変化するかについて実験を行った。また、原料としてバルクターゲット・ミクロンサイズの粒子・ナノ粒子を用いることで、生成物の形態が大きく異なることもわかってきた。特に今年度は、酸化銅・酸化鉄・酸化チタン・酸化亜鉛などの機能性酸化物に弱いレーザー光を照射することで、酸化銅や酸化鉄の場合は銅や鉄の球状サブミクロン粒子、酸化チタンや酸化亜鉛の場合は球状酸化物サブミクロン粒子が得られることがわかった。また、従来は集光照射によりレーザー光を照射していたが、非集光照射によってもこのような現象が起きることもわかってきた。
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