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2015 年度 実績報告書

ホウ化物ナノ粒子の犠牲酸化による強磁性L1o-FeNiナノ粒子の合成

研究課題

研究課題/領域番号 15H05409
研究機関東北大学

研究代表者

中谷 昌史  東北大学, 多元物質科学研究所, 助教 (80451681)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワードナノ粒子 / 強磁性 / L1o相
研究実績の概要

27年度は、前駆体となるFe-Ni非晶質化合物ナノ粒子の合成方法の検討を行った。
まず、鉄(Fe)、ニッケル(Ni) の各元素それぞれの化合物ナノ粒子合成について検討を行った。逆ミセル法により Fe ならびに Ni の非晶質ナノ粒子の調製を行ったところ、金属濃度、ミセル濃度を変化させることで条件を最適化し、ナノ粒子が得られることを確認した。しかしながら、回収したナノ粒子を溶媒中へきれいに再分散することは難しいため、課題として残った。続いて、Fe および Ni を同時に反応させて、同様に逆ミセル法を用いて化合物ナノ粒子を調製した。まずは、鉄/ニッケル仕込み比一定のもと、粒子の合成を試みたところ、粒子を得ることに成功した。しかしながら、単元素の時と同様、粒子を各種溶媒へ再分散させることが難しいため、配位子交換により有機相への抽出を試みた。側鎖の長さが異なる種々配位子を有機溶媒へ溶解させ、その中にナノ粒子の分散を試みた。配位子交換時間を変えながらその分散の仕方への影響を評価したが、安定した分散状態を得るための条件は得られなかった。また、配位子交換や抽出中にナノ粒子の色が変化することが確認され、非晶質化合物の状態から金属イオンの状態に戻ってしまったものと考えられる。そのため、次年度においては、粒子が安定に分散する条件の探索、不活性ガス下保存等による安定化を行いながら、鉄/ニッケル比の制御方法検討、ならびにL1o相への相変態条件について検証する予定である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

ナノ粒子の合成において、溶媒への再分散性の点が解決されておらず、そのため、粒径制御、組成制御に関しての検証が出来ていないため、進捗状況については、やや遅れていると判断した。

今後の研究の推進方策

次年度は、検証が不十分であった溶媒への再分散(各種溶媒への抽出)を可能とするための配位子交換技術確立を行う。また、Fe/Ni 組成比の制御、粒径の制御を広範に行い、相変態処理を行うことで目的とするL1o-FeNi相形成技術確立を検証する

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] 酸化鉄ナノ粒子を出発物質とした鉄基機能性材料創製2015

    • 著者名/発表者名
      中谷昌史
    • 雑誌名

      Colloid & Interface Communication

      巻: 40(4) ページ: 25-27

    • 査読あり
  • [学会発表] 粒径制御されたFeOナノ粒子を出発物質としたε-Fe2O3相の形成2016

    • 著者名/発表者名
      西田怜, 村松淳司、中谷昌史
    • 学会等名
      日本化学会代96春季年会
    • 発表場所
      同志社大学(京都府京田辺市)
    • 年月日
      2016-03-24 – 2016-03-27
  • [学会発表] 粒径制御されたFeOナノ粒子を出発物質としたε-Fe2O3相の形成とその磁気気性2016

    • 著者名/発表者名
      西田怜, 村松淳司、中谷昌史
    • 学会等名
      化学工学会第81年会
    • 発表場所
      関西大学(大阪府吹田市)
    • 年月日
      2016-03-13 – 2016-03-15
  • [学会発表] Synthesis of Liquid-crystalline Organic-Inorganic Hybrid Dendrimers with a Magnetite Nano-Core2015

    • 著者名/発表者名
      Kazusa Ohsugi, Masaki Matsubara, Masafumi Nakaya, Atsushi Muramatsu Kiyoshi Kanie
    • 学会等名
      The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies 2015
    • 発表場所
      Hawaii, USA
    • 年月日
      2015-12-15 – 2015-12-20
    • 国際学会
  • [学会発表] Surface Dense-Modification of Self-Assembling Organic Dendron on Monodispersed Spherical Magnetite Nanoparticles2015

    • 著者名/発表者名
      Kazusa Ohsugi, Masaki Matsubara, Masafumi Nakaya, Atsushi Muramatsu Kiyoshi Kanie
    • 学会等名
      6th Asian Conference on Colloid and Interface Science
    • 発表場所
      アルカスSASEBO(長崎県佐世保市)
    • 年月日
      2015-11-24 – 2015-11-27
    • 国際学会
  • [学会発表] 酸化鉄ナノ粒子を出発物質とした鉄基機能性材料の開発2015

    • 著者名/発表者名
      中谷昌史
    • 学会等名
      富士化学 交流講演会
    • 発表場所
      富士化学株式会社(大阪府枚方市)
    • 年月日
      2015-11-10 – 2015-11-10
    • 招待講演
  • [学会発表] 酸化鉄ナノ粒子を出発物質としたε-Fe2O3ナノ粒子の調製とその磁気特性2015

    • 著者名/発表者名
      西田怜, 中谷昌史, 村松淳司
    • 学会等名
      第66回コロイドおよび界面化学討論会
    • 発表場所
      鹿児島大学(鹿児島県鹿児島市)
    • 年月日
      2015-09-10 – 2015-09-12
  • [学会発表] Preparation of ε-Fe2O3 nanoparticles by crystal structural transformation of iron oxide nanoparticles2015

    • 著者名/発表者名
      Ryo Nishida, Atsushi Muramatsu, Masafumi Nakaya
    • 学会等名
      20th International Conference on Magnetism
    • 発表場所
      Barcelona, Spain
    • 年月日
      2015-07-05 – 2015-07-10
    • 国際学会

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公開日: 2017-01-06  

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