2020 Fiscal Year Research-status Report
Direct immobilization technique of noble metal nanoparticles on resin surface using reaction filed induced by radiation
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20K05382
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
清野 智史 大阪大学, 工学研究科, 准教授 (90432517)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | ナノ粒子 / 樹脂 / 貴金属 / 放射線 / めっき / 抗菌 / 抗ウイルス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
樹脂基材のモデルとしてABS樹脂板を使用し、Pdナノ粒子およびAgナノ粒子の固定化を行った。それぞれの金属イオン溶液に樹脂板を含浸した状態で、放射線（加速器電子線もしくはコバルト60ガンマ線）を照射した。放射線照射により誘起される化学反応により、金属イオンの還元反応と樹脂表面の改質反応が同時進行することで、樹脂表面に貴金属ナノ粒子が固定化される。照射後、超音波洗浄機を用いて水洗し、貴金属ナノ粒子が担持した樹脂板を得た。SEM観察により、PdもしくはAgナノ粒子が樹脂板表面に担持していることを確認した。また両貴金属を比較した場合、AgよりもPdの方が担持量が多いことが分かった。実験パラメータの一つとして、ラジカル補足剤として添加する2-propanolの濃度を変化させたところ、興味深い結果が得られた。2-propanol濃度が一定程度含まれている実験系では、Pdは金属状態で析出していた。一方、2-propanolが含まれていない場合、Pdはカルボキシル基に配位した状態で存在する可能性が高いことが、XPS解析により示された。ラジカル補足剤が不在の場合、放射線照射により生成するOHラジカルがABS表面を改質することで官能基が生成し、Pdを固定化したものと考えられる。Pd担持樹脂板を無電解めっき試験に供したところ、良好なめっき膜が析出し、また非常に高い密着強度が得ることに成功した。比較対象としてPPS板を適用したところ、めっき膜は析出するものの、密着強度が低いことが分かった。放射線照射により誘起される表面改質反応は樹脂基材によって異なることから、貴金属ナノ粒子の固定化状態にも強く影響を及ぼすものと考えられる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
新型コロナウイルスの感染拡大にともなう緊急事態宣言により、研究を実施できない期間があったものの、当初予定していた研究計画を達成することが出来ている。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初の計画通り研究を遂行する。樹脂基材として、PP・PS・PETへの展開を試みる。またPd以外の貴金属種としてAgを対象とし、抗菌性能や抗ウイルス性能の付与を試みる。
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