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ナノ粒子のレーザー誘起凝集を利用した球状サブミクロン粒子の作製

研究課題

研究課題/領域番号 17K05078
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 光工学・光量子科学
研究機関島根大学

研究代表者

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)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワードレーザー / ナノ粒子 / コロイド / 導電材料 / サブミクロン粒子 / 金ナノ粒子 / アブレーション / 凝集 / 分散
研究成果の概要

・サブミクロン粒子粒径の保護剤濃度依存性: 以前の研究より,原料ナノ粒子コロイドの保護剤濃度が高くなると,ナノ粒子の残留量が増加し,サブミクロン粒子の粒径分布が広くなることを我々は観察していた。本研究では,この現象が,レーザー照射を行ったときに,粒径が小さいナノ粒子の加熱が不十分になることによって起こることを明らかにした。
・白金サブミクロン粒子の作製: 白金サブミクロン粒子は優れた導電材料であるが,その作製方法は,化学還元法等の既存の手法では困難であった。本研究では,金サブミクロンの作製方法を応用することによって,始めて作製に成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

球状サブミクロン粒子(SMP)は,高い分散性など,ナノ粒子にはない特性を持つ優れた機能材料であるが,ナノ粒子と比べると作製は容易ではない。最近液中のナノ粒子にレーザー光を照射して溶融を誘起し,SMPを作製する,液中レーザー溶融法が注目されている。本研究は,ナノ粒子が溶融に至る前の凝集過程を詳しく調べ,その制御法を提案するために行ったものである。
今回の研究を通して,保護剤の影響など,SMPを効率よく作製するために必要な知見が得られた。さらに,白金SMP作製への応用など,この方法を幅広く利用するために必要な地券も得られた。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 9件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 2件、 招待講演 5件)

  • [雑誌論文] Improvement of the Cycle Property of Binder-Free LiCoO<sub>2</sub> Positive Electrode Film Deposited via the Pulsed Electrophoretic Deposition2019

    • 著者名/発表者名
      Miyazaki Hidetoshi、Mimaru Yu、Makinose Yuki、Tsuji Takeshi、Yamada Hirotoshi、Mutai Toshiki
    • 雑誌名

      MATERIALS TRANSACTIONS

      巻: 60 号: 12 ページ: 2576-2579

    • DOI

      10.2320/matertrans.MT-M2019112

    • NAID

      130007751040

    • ISSN
      1345-9678, 1347-5320
    • 年月日
      2019-12-01
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Experimental and Theoretical Study of Photochemical Hydrogen Evolution Catalyzed by Paddlewheel‐Type Dirhodium Complexes with Electron Withdrawing Carboxylate Ligands2019

    • 著者名/発表者名
      Kataoka, Yusuke; Yano, Natsumi; Kohara, Yoshihiro; Tsuji, Takeshi; Inoue, Satoshi; Kawamoto, Tatsuya
    • 雑誌名

      ChemCatChem

      巻: 11 号: 24 ページ: 6218-6226

    • DOI

      10.1002/cctc.201901534

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Photochemical degradation of acrolein using VUV excimer lamp in air at atmospheric pressure2019

    • 著者名/発表者名
      M. Tsuji,M. Miyano,N. Kamo,T. Kawahara,K. Uto,J. Hayashi,T. Tsuji
    • 雑誌名

      International Journal of Environmental Science and Technology

      巻: 16 号: 11 ページ: 7224-4229

    • DOI

      10.1007/s13762-019-02404-5

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] マイクロ波加熱で合成した Au/TiO<sub>2</sub>, Ag/TiO<sub>2</sub>光触媒ナノ粒子によるメチルオレンジの分解2019

    • 著者名/発表者名
      辻 正治、有村 優奈、田中 茉優、松田 佳奈子、河済 博文、宇都 慶子、林 潤一郎、吾郷 浩樹、辻 剛志
    • 雑誌名

      日本電磁波エネルギー応用学会論文誌

      巻: 3 ページ: 14-23

    • NAID

      130007762489

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Formation of Unique Nanoparticle Agglomerates During Laser Ablation of CaO Powders in Ethanol2019

    • 著者名/発表者名
      T. Tsuji, M. Kaneko, M. Fujiwara, D. Atarashi, H. Miyazaki
    • 雑誌名

      Journal of Laser Micro/Nanoengineering

      巻: 14 ページ: 157-151

    • DOI

      10.2961/jlmn.2019.02.0006

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stabilizer-Concentration Effects on the Size of Gold Submicrometer-Sized Spherical Particles Prepared Using Laser-Induced Agglomeration and Melting of Colloidal Nanoparticles2018

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Tsuji, Shota Sakaki, Hideki Fujiwara, Hirotsugu Kikuchi, Masaharu Tsuji, Yoshie Ishikawa, Naoto Koshizaki
    • 雑誌名

      Journal of Physical Chemistry C

      巻: 122 号: 37 ページ: 21659-21666

    • DOI

      10.1021/acs.jpcc.8b05911

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enhanced photocatalytic degradation of methyl orange by Au/TiO2 nanoparticles under neutral and acidic solutions2018

    • 著者名/発表者名
      Tsuji Masaharu、Matsuda Kanako、Tanaka Mayu、Kuboyama Satsuki、Uto Keiko、Wada Nozomi、Kawazumi Hirofumi、Tsuji Takeshi、Ago Hiroki、Hayashi Jun-ichiro
    • 雑誌名

      ChemistrySelect

      巻: 3 号: 5 ページ: 1432-1438

    • DOI

      10.1002/slct.201702664

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書 2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Influence of pulse frequency on synthesis of nano and submicrometer spherical particles by pulsed laser melting in liquid2018

    • 著者名/発表者名
      Sakaki Shota、Ikenoue Hiroshi、Tsuji Takeshi、Ishikawa Yoshie、Koshizaki Naoto
    • 雑誌名

      Applied Surface Science

      巻: 435 ページ: 529-534

    • DOI

      10.1016/j.apsusc.2017.10.235

    • NAID

      120006820160

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Morphological changes from spherical silver nanoparticles to cubes after laser irradiation in acetone?water solutions via spontaneous atom transportation process2017

    • 著者名/発表者名
      Tsuji Takeshi、Kikuchi Makoto、Kagawa Takuya、Adachi Hiroaki、Tsuji Masaharu
    • 雑誌名

      Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects

      巻: 529 ページ: 33-37

    • DOI

      10.1016/j.colsurfa.2017.05.078

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pulse-Width dependence of the cooling effect on sub-micrometer ZnO spherical particle formation by pulsed-laser melting in a liquid2017

    • 著者名/発表者名
      Shota Sakaki, Hiroshi Ikenoue, Takeshi Tsuji, Yoshie Ishikawa, Naoto Koshizaki
    • 雑誌名

      ChemPhysChem

      巻: 18 号: 9 ページ: 1101-1107

    • DOI

      10.1002/cphc.201601175

    • NAID

      120006517700

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 液中レーザーアブレーションによるナノ粒子ゲル状凝集体の生成とこれを利用したナノコンポジットの作製 (2)2020

    • 著者名/発表者名
      辻 剛志, 金子 美貴, 藤原 萌豊, 新 大軌, 宮崎 英敏
    • 学会等名
      第67回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 液中レーザーアブレーションを用いたゲル状構造体,ナノコンポジットの作製2020

    • 著者名/発表者名
      辻 剛志,金子 美貴,藤原 萌豊,新 大軌,宮崎 英敏
    • 学会等名
      レーザー学会学術講演会第40回年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 金サブミクロン粒子の局所レーザー加熱を用いた空間選択的なZnOロッドアレイの作製2020

    • 著者名/発表者名
      辻 剛志,植山 大将,小椋 真輔,藤原 英樹,笹木 敬司,菊池 裕嗣
    • 学会等名
      レーザー学会学術講演会第40回年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 液中レーザーアブレーションによるナノ粒子ゲル状凝集体の生成とこれを利用したナノコンポジットの作製2019

    • 著者名/発表者名
      辻 剛志, 金子 美貴, 藤原 萌豊, 新 大軌, 宮崎 英敏
    • 学会等名
      第80回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] コロイド状CaOナノ粒子のレーザー誘起凝集によるゲル状構造体の生成2019

    • 著者名/発表者名
      辻 剛志, 金子 美貴, 藤原 萌豊, 新 大軌, 宮崎 英敏
    • 学会等名
      2019年光化学討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 液中レーザー溶融法を用いた白金サブミクロン粒子の作製2019

    • 著者名/発表者名
      辻 剛志,鈴木 優太,榊 祥太,石川 善恵,越崎 直人
    • 学会等名
      2019年 電気学会 電子・情報・システム部門大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Formation of unique nanoparticle agglomerates during laser ablation of CaO powders in liquids2019

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Tsuji, Ryo Antatsu, Miki Kaneko
    • 学会等名
      The 8th International Congress on Laser Advanced Materials Processing (LAMP2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] レーザー照射によるナノ粒子の凝集制御と球状サブミクロン粒子の作製2019

    • 著者名/発表者名
      辻 剛志
    • 学会等名
      先端錯体工学研究会ミニシンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 液中レーザー溶融法による球状金サブミクロン粒子の作製と生成機構2018

    • 著者名/発表者名
      辻 剛志, 榊 祥太, 石川善恵, 越崎直人
    • 学会等名
      日本化学会 第99春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 液中レーザー溶融法におけるナノ粒子の凝集効率の粒径依存性を考慮したサブミクロン粒子生成過程の新規モデルと粒径制御への利用2018

    • 著者名/発表者名
      辻 剛志, 榊 祥太, 石川 善恵, 越崎 直人
    • 学会等名
      第79回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 様々な液中レーザープロセスを組み合わせた球状サブミクロン粒子作製法の開発2018

    • 著者名/発表者名
      辻 剛志, 藤原英樹, 菊池裕嗣
    • 学会等名
      第8回物質・デバイス領域共同研究拠点活動報告会及び平成29年度ダイナミック・アライアンス成果報告会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] コロイド状ナノ粒子のレーザー誘起凝集過程の解析と制御 ~保護剤が球状サブミクロン粒子の粒径分布に与える影響~2018

    • 著者名/発表者名
      辻 剛志, 榊 祥太, 越崎 直人, 石川 善恵, 藤原 英樹, 菊池 裕嗣
    • 学会等名
      電子材料研究会 「先端電子材料とプロセシング」
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 金ナノ粒子のレーザー誘起凝集過程における保護剤の吸脱着ダイナミクスの解析2018

    • 著者名/発表者名
      安達 泰精, 辻 剛志, 石川 善恵, 越崎 直人
    • 学会等名
      レーザー学会学術講演会第38回年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ナノ粒子のレーザー誘起凝集の制御による球状サブミクロン粒子の作製2018

    • 著者名/発表者名
      辻 剛志, 安達 泰精, 石川 善恵, 越崎 直人
    • 学会等名
      レーザー学会学術講演会第38回年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] レーザー誘起凝集過程における保護剤吸脱着ダイナミクスの解析2017

    • 著者名/発表者名
      安達 泰精, 辻 剛志, 石川 善恵, 越崎 直人
    • 学会等名
      レーザー学会第513回研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] コロイド状ナノ粒子のレーザー誘起凝集を利用した球状サブミクロン粒子の作製2017

    • 著者名/発表者名
      辻 剛志, 石川 善恵, 越崎 直人
    • 学会等名
      電子材料研究会 「物質生成・材料合成を目指した高エネルギープロセス」
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] コロイド状ナノ粒子のレーザー誘起凝集を用いた球状サブミクロン粒子の作製2017

    • 著者名/発表者名
      辻 剛志, 安達 泰精, 石川 善恵, 越崎 直人
    • 学会等名
      レーザー学会第509回研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Preparation of submicron-sized spherical particles of gold using laser melting in liquids: Improvement of the formation efficiency and size control by utilizing laser-induced agglomeration of colloidal nanoparticles2017

    • 著者名/発表者名
      T. Tsuji, N. Yamada, F. Kitagawa, Y. Ishikawa, N. Koshizaki
    • 学会等名
      COLA 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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