2013 Fiscal Year Annual Research Report
多段フローリアクタによる粒子成長制御に基づくコアシェル粒子連続合成法の開発
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23656490
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
宮原 稔 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (60200200)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
渡邉 哲 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (80402957)
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| Keywords | マイクロリアクタ / 流通式合成 / 金ナノクラスター / 金ナノシェル / 不均一核生成 / プラズモン / コアシェル粒子 |
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| Research Abstract |
Silica@Auコアシェル複合ナノ粒子は近赤外領域に渡る幅広いプラズモン吸収特性を持ち，医療分野等への応用が期待されている。しかし，既報のバッチ式製造プロセスでは製造に8日間を要し7つの工程を経る必要があるなど，簡便な合成手法の開発が待たれている。この現状を踏まえた本研究の目的は，フロー式マイクロリアクターを用いたコアシェル粒子連続合成プロセスの構築である。初年度，次年度には，Silica@Auコアシェルを形成するための中間体（コアシェルクラスター）をマイクロリアクターを用いて形成することに成功し，さらに得られたコアシェルクラスターを金イオン，還元剤とマイクロリアクターで混合・反応させることでマイクロリアクターの高い混合性能が滑らかなシェル形成を促し，かつ連続プロセスとすることでSilica@Auコアシェル粒子の合成に成功した。最終年度では，これらの知見を踏まえて，この２つのプロセスを連結し，Silica@Auコアシェル粒子の完全な連続合成プロセスの構築を試みた。その結果，マイクロリアクター間の滞留時間を2秒に設定することで，Silica@Auコアシェル粒子の連続合成に成功した。合成速度は60 mL/minであり，本手法によって，dayのオーダーでの時間が必要であった従来のSilica@Auコアシェル粒子合成法から大幅な合成時間の短縮，手順の簡便化を実現できた。さらに，コアシェルクラスター，Silica@Auコアシェル粒子の形成メカニズムを詳細に検討し，それを明らかにすることができた。
また，手法適用の可能性を広げるべく，異なる材料種であるプラチナのシェル形成を検討し，同様の手法でSilica@Ptコアシェル粒子を合成可能であることを見出した。
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[Presentation] Flow Continuous Synthesis of Gold Nanoshells2014
Author(s)
Satoshi Watanabe, Tatsumasa Hiratsuka, Yusuke Asahi, Kazuhiro Mae, Minoru T. Miyahara
Organizer
13th International Conference on Microreaction Technology
Place of Presentation
Budapest University of Technology and Economics (Budapest, Hungary)
Year and Date
20140623-20140625
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