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2010 年度 実績報告書

超臨界法による有機無機ハイブリッドナノ粒子合成・化工熱力学と単位操作の確立

研究課題

研究課題/領域番号 20226015
研究機関東北大学

研究代表者

阿尻 雅文  東北大学, 原子分子材料科学高等研究機構, 教授 (60182995)

研究分担者 名嘉 節  独立行政法人物質・材料研究機構, 材料ラボ, 主席研究員 (30344089)
高見 誠一  東北大学, 多元物質科学研究所, 准教授 (40311550)
梅津 光央  東北大学, 工学研究科, 准教授 (70333846)
有田 稔彦  東北大学, 多元物質科学研究所, 助教 (50423033)
北條 大介  東北大学, 原子分子材料科学高等研究機構, 助教 (30511919)
キーワード無機物ナノ粒子 / ナノ粒子系熱力学 / 相平衡測定 / 擬似分子様ナノ粒子 / ハイブリッド材料合成
研究概要

金属(酸化物)ナノ粒子は、極めて広い分野での応用が期待され、その利用技術開発が進められている。研究代表者のグループは、有機分子により無機物ナノ粒子の表面修飾に成功しており、ナノ粒子の応用を視野に入れた研究を行って来た。そこで本研究では、ナノ粒子系の分子設計とハンドリング・構造化のための基礎学理と単位操作の確立を目指す。また、学術面においても、有機・無機融合学理、その反応工学、そしてナノ粒子系の熱力学を創出する。本年度は、擬似分子様ナノ粒子については、その機構解明を行うとともに、そのハンドリング性についても検討を行った。それを基盤としてナノ粒子系の熱力学の確立を図った。また、ナノ粒子からなる超結晶合成のための技術基盤の確立を進めた。
1.疑似分子様ナノ粒子創製
有機・無機結合反応の機構解明、多元系複合金属、金属硫化物、半導体合成の研究を昨年度に引き続き行った。その成果に基づき、疑似分子様ナノ粒子合成の最適条件を予測する手法・反応設計指針野確立を進めた。さらに表面有機分子への高分子、バイオ分子の導入により、高分子とのハイブリッド材料合成を行い、相反機能の発現、新規印刷技術に適用する流体ハンドリングの可能性を検討した。バイオ分子による高次構造形成の可能性も検討を進めた。
2.疑似分子様ナノ粒子-溶媒間の熱力学
水-溶媒-ナノ粒子の3成分系の相平衡測定に基づき、有機修飾ナノ粒子の分配係数および溶媒間相互作用の評価を行った。この評価をもとに、疑似分子様ナノ粒子-溶媒間相互作用の予測手法の基礎の確立に向けた検討を進めた。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (9件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Organic-ligand-assisted hydrothermal synthesis of ultrafine and hydrophobic ZnO nanoparticles2010

    • 著者名/発表者名
      T.Mousavand, S.Ohara, T.Naka, M.Umetsu, S.Takami, T.Adschiri
    • 雑誌名

      Journal of Materials Research

      巻: 25 ページ: 219-223

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Controlled reduction of Cu2+ to Cu+ with an N,O-type chelate under hydrothermal conditions to produce Cu2O nanoparticles2010

    • 著者名/発表者名
      T.Togashi, H.Hitaka, S.Ohara, T.Naka, S.Takami, T.Adschiri
    • 雑誌名

      Materials Letters

      巻: 64 ページ: 1049-1051

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Continuous synthesis of fine MgFe2O4 nanoparticles by supercritical hydrothermal reaction2010

    • 著者名/発表者名
      T.Sasaki, S.Ohara, T.Naka, J.Vejpravova, V.Sechovsky, M.Umetsu, S.Takami, B.Jeyadevan, T.Adschiri
    • 雑誌名

      The Journal of Supercritical Fluids

      巻: 53 ページ: 92-94

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hybridisation of Sebaic Acid onto the Surface of gamma-Alumina Nanoparticles in Sub- and Supercritical Water2010

    • 著者名/発表者名
      V.Singh, S.Takami, K.Minami, D.Hojo, T.Arita, T.Adschiri
    • 雑誌名

      Z.Naturforsch.B : Chem.Sci.

      巻: 65b ページ: 1045-1050

    • 査読あり
  • [学会発表] SUPERCRITICAL HYDROTHERMAL SYNTHESIS OF ORGANIC-INORGANIC HYBRID NANOPARTICLES-TOWARD SUPER HYBRID MATERIALS-2010

    • 著者名/発表者名
      Tadafumi Adschiri
    • 学会等名
      NEPTIS-19
    • 発表場所
      Sendai, Japan(招待講演)
    • 年月日
      2010-12-07
  • [学会発表] Green Solvento Conference2010

    • 著者名/発表者名
      Tadafumi Adschiri
    • 学会等名
      Green Supercritical Route for Super Hybrid Materials
    • 発表場所
      Berchtesgaden, Germany
    • 年月日
      2010-10-12
  • [学会発表] NEDO Project "Super Hybrid Materials" Challenge for Incompatible Multi-Functions2010

    • 著者名/発表者名
      Tadafumi Adschiri
    • 学会等名
      10th International Symposium on Advanced Organic Photonics and 1st International Symposium on Super-hybrid Materials
    • 発表場所
      Tokyo, Japan(招待講演)
    • 年月日
      2010-09-28
  • [学会発表] Supercritical Route for Super Hybrid Materials2010

    • 著者名/発表者名
      Tadafumi Adschiri
    • 学会等名
      9th CONFERENCE ON SOLID STATE CHEMISTRY
    • 発表場所
      Prague, Czech
    • 年月日
      2010-09-14
  • [学会発表] 溶媒アニール法を用いた再配列化によるナノ粒子工秩序吸着構造の作製2010

    • 著者名/発表者名
      北條大介, 冨樫貴成, 南公隆, 有田稔彦, 高見誠一, 阿尻雅文
    • 学会等名
      化学工学会第42回秋季大会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2010-09-07
  • [学会発表] Supercritical Route for Super Hybrid Materials2010

    • 著者名/発表者名
      Tadafumi Adschiri
    • 学会等名
      9th Conference on Supercritical Fluids and Their Applications
    • 発表場所
      Napoli, Italy
    • 年月日
      2010-09-06
  • [学会発表] Supercritical Route for Super Hybrid Nanomaterials2010

    • 著者名/発表者名
      Tadafumi Adschiri
    • 学会等名
      The 19th International Congress of Chemical and Process Engineering CHISA 2010 and the 7th European Congress of Chemical Engineering
    • 発表場所
      Prague, Czech
    • 年月日
      2010-08-29
  • [学会発表] Super Hybrid Nanomaterials2010

    • 著者名/発表者名
      Tadafumi Adschiri
    • 学会等名
      The 2nd International Solvothermal & Hydrothermal Association Conference
    • 発表場所
      Beijing, China(招待講演)
    • 年月日
      2010-07-27
  • [学会発表] Supercritical Route for Organic-Inorganic Hybrid Nanoparticles2010

    • 著者名/発表者名
      Tadafumi Adschiri
    • 学会等名
      1st WCUIAMS(postech)-WPIAIMR(tohoku univ.) Joint Workshop
    • 発表場所
      Pohang, Korea
    • 年月日
      2010-06-18
  • [産業財産権] 超臨界水中における金属酸化物表面修飾処理方法2011

    • 発明者名
      阿尻雅文
    • 権利者名
      阿尻雅文
    • 産業財産権番号
      特願2011-061517
    • 出願年月日
      2011-03-18
  • [産業財産権] 還元雰囲気下超臨界水熱反応による金属・合金ナノ粒子の合成方法2011

    • 発明者名
      阿尻雅文
    • 権利者名
      阿尻雅文
    • 産業財産権番号
      特願2011-061295
    • 出願年月日
      2011-03-18

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公開日: 2013-06-26  

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