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2010 年度 実績報告書

微小活性種場と液相の界面を利用した難生成ナノ粒子の創製

研究課題

研究課題/領域番号 20360340
研究機関独立行政法人産業技術総合研究所

研究代表者

越崎 直人  独立行政法人産業技術総合研究所, ナノシステム研究部門, 研究グループ長 (40344197)

研究分担者 中川 貴  大阪大学, 大学院・工学系研究科, 准教授 (70273589)
川口 建二  独立行政法人産業技術総合研究所, ナノシステム研究部門, 主任研究員 (80344141)
キーワードナノ粒子 / 液相レーザーアブレーション / 微小活性種場 / 難合成 / レーザー照射法 / 純鉄 / 医療応用 / 低エネルギー照射
研究概要

本研究では、従来液相法では生成不可能であった難生成ナノ粒子の作製技術を微小活性種場の利用により実現し、バイオ・医療分野での高度な利用を可能とするナノ粒子を提供することを目指してきた。これを実現するために、レーザーを使って室温・大気圧条件の液相中に微小な高温・還元環境の場(「微小活性種場」)を発生させて、その中あるいは液相との界面でナノ粒子合成反応を誘起させる方法を検討した。従来の液相レーザーアブレーション法(主として物理的なプロセスが関与)と比較して、特に本研究では弱いレーザー光照射によって誘起されるさまざまな反応プロセスを利用したナノ粒子合成プロセスの開発を目指して、集中的に取り組んできた。
その結果・レーザー光を集光照射せずに、非集光でナノ粒子分散液に照射することで、純鉄や純銅のサブミクロン球状粒子の創成が可能であることを明らかにした、この手法はさまざまな酸化物に対しても適用可能であり、これまでに酸化銅酸化鉄、酸化タングステン、酸化亜鉛などのサブミクロン球状粒子の合成にも成功してきた。このような研究成果をまとめた論文は、インパクトファクターが10を超えるドイツ化学会誌のAngewandte Chemie-International Editionに上位10%の論文に与えられるVery Important Paperとして掲載された。本手法では非集光のレーザー光照射を利用することからより多くの量のサブミクロン球状粒子の合成が可能であることもわかってきている。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (8件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Size-tailored ZnO submicron spheres bottom-up construction, size relatedoptical extinction, and selective aniline trapping2011

    • 著者名/発表者名
      Hongqiang Wang, 他5名, Naoto Koshizaki, Kenji Kawaguchi
    • 雑誌名

      Advanced Materials

      巻: 23 ページ: 1865-1870

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Selective pulsed heating for semiconductor and metal submicron spheres synthesis2010

    • 著者名/発表者名
      Hongqiang Wang, 他4名, Naoto Koshizaki
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie-International Edition

      巻: 49 ページ: 6361-6364

    • 査読あり
  • [学会発表] 液相レーザー溶融法によるサブマイクロメートル球状ZnO粒子の作製2011

    • 著者名/発表者名
      越崎直人、Hongqiang Wang, 石川善恵
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2011年年会
    • 発表場所
      浜松
    • 年月日
      2011-03-18
  • [学会発表] 液中レーザープロセスによる粒子合成2011

    • 著者名/発表者名
      越崎直人
    • 学会等名
      ナノ粒子・構造応用研究会第2回公開講演会ナノ粒子・ナノ構造の神秘-未来への希望
    • 発表場所
      東京(招待講演)
    • 年月日
      2011-03-03
  • [学会発表] レーザー法によるサブミクロン球状粒子の新合成技術2011

    • 著者名/発表者名
      越崎直人、石川善恵
    • 学会等名
      第3回産総研ナノシステム連携促進フォーラム
    • 発表場所
      東京(招待講演)
    • 年月日
      2011-03-02
  • [学会発表] サブミクロン球状セラミックス粒子の作製法2011

    • 著者名/発表者名
      越崎直人、Hongqiang Wang、石川善恵
    • 学会等名
      第49回セラミックス基礎科学討論会
    • 発表場所
      岡山
    • 年月日
      2011-01-12
  • [学会発表] 液相レーザー照射法によるサプミクロン球状無機粒子の作製2011

    • 著者名/発表者名
      越崎直人, Hongqiang Wang, 石川善恵
    • 学会等名
      レーザー学会学術講演会第31回年次大会
    • 発表場所
      調布
    • 年月日
      2011-01-10
  • [学会発表] Selective pulsed heating for synthesizing semiconductor and metal aubmicron spheres based on pulsed laser irradiation of colloidal nanoparticles2010

    • 著者名/発表者名
      Hongqiang Wang, 他1名, 川口建二, 他2名, Naoto Koshizaki
    • 学会等名
      3rd International Congress on Ceramics(ICC3)
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2010-11-15
  • [学会発表] ZnO submicron spheres synthesized by pulsed laser irradiation in liquid2010

    • 著者名/発表者名
      Hongqiang Wang, 川口建二, 他3名, Naoto Koshizaki
    • 学会等名
      2010年秋季第71回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      長崎
    • 年月日
      2010-09-14
  • [学会発表] Mechanism of nanosecond laser interaction with colloidal nanoparticles(2)Copper oxides2010

    • 著者名/発表者名
      Alexander Pyatenko, Hongqiang Wang, Naoto Koshizaki
    • 学会等名
      2010年秋季第71回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      長崎
    • 年月日
      2010-09-14
  • [産業財産権] 球状ナノ粒子の製造方法及び同製造方法によって得られた球状ナノ粒子2010

    • 発明者名
      越崎直人、川口建二, 他5名
    • 権利者名
      産業技術総合研究所
    • 産業財産権番号
      特願2010-165560
    • 出願年月日
      2010-07-23

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公開日: 2012-07-19  

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