| 研究課題/領域番号 |
16560670
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(C)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 研究分野 |
反応工学・プロセスシステム
|
|---|
| 研究機関 | 広島大学 |
|---|
研究代表者 |
迫原 修治 広島大学, 大学院・工学研究科, 教授 (80108232)
|
|---|
| 研究分担者 |
飯澤 孝司 広島大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (60130902)
後藤 健彦 広島大学, 大学院・工学研究科, 助手 (10274127)
徳山 英昭 広島大学, 大学院・工学研究科, 助手 (10363029)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2004 – 2005
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2005年度)
|
| 配分額 *注記 |
3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
2005年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2004年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
|
|---|
| キーワード | 酸化亜鉛 / ナノ粒子 / 蛍光 / 量子サイズ効果 / 両親媒性ゲル / N,N-ジメチルアクリルアミド / 加水分解触媒 |
|---|
| 研究概要 |
ナノサイズの酸化亜鉛(ZnO)粒子は量子サイズ効果を示し、蛍光強度および波長は粒子径に依存する。ZnOナノ粒子の合成法としてこれまでに様々な方法が提案されているが、ナノ粒子は容易に成長あるいは凝集し、ナノ粒子としての特性が失われるという問題がある。本研究では、ゲルネットワーク中でのZnOナノ粒子の合成法を提案し、ゲル中に生成したZnOナノ粒子の安定性、およびゲルの合成組成によるZnOナノ粒子の粒子径制御の可能性について検討した。
ゲルには透明性の高い両親媒性N,N-ジメチルアクリルアミドゲルを用いた。ゲルの合成はラジカル重合法でエタノール中で行い、種々の架橋剤組成で厚さ2mmの板状ゲルを作製した。また、ゲルネットワークの有効細孔径は、種々の分子量のポリエチレングリコールを用いて、分子サイズと阻止率の関係を測定して評価した。ZnOコロイドの合成は、酢酸亜鉛とエタノールとを80℃で3時間反応させてプリカーサーを作製し、これを超音波洗浄器中で水酸化リチウムを触媒として加水分解する方法で行った。ゲル中でのZnOナノ粒子の合成は、まず乾燥ゲルを所定量の酢酸亜鉛を含むエタノール中で膨潤させた。その後の手順はコロイドの場合と同様である。
ZnOコロイドは、比較的高温の50℃では、粒子径に対応する吸収スペクトルの立ち上がりの波長(λ_<onset>)が長波長側に大きくシフトし、2日以内に白濁して沈殿を生じた。これに対して、ゲル中のZnO粒子の吸収スペクトルについては、1ヶ月以上経過してもλ_<onset>のシフトはほとんど見られず、ゲルは透明であった。また、ゲルの合成組成(架橋剤濃度)を変えると生成するZnOの吸収スペクトルのλ_<onset>が変化した。これらの結果は、ゲル中で合成されたZnOナノ粒子は非常に安定であり、粒子径はゲルの架橋密度によって制御できることを示唆している。
|
