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注目の研究化学

金属錯体の粉からナノ粒子を合成

掲載日:2018.11.01

助教 冨樫貴成(ナノ材料化学)

図1. 銅ナノ粒子の原料となる金属錯体の構造
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図1. 銅ナノ粒子の原料となる金属錯体の構造

 ナノメートル(=10-9 m)サイズの大きさの金属やセラミックスの小さな結晶=ナノ粒子はサイズや形を変えるだけで物性が変化する特徴をもち、現在のナノテクノロジーの根幹を支える材料群の一つとなっています。現在、ナノ粒子は触媒・色材・薬剤など様々な用途が提案・研究されています。

 魅力的な物性・用途を持つナノ粒子ですが、一般的に金属イオン濃度が希薄な溶液内で合成されています。そのため、合成後に大量の廃液が排出され、環境に対して大きな負荷となっています。

 我々は、ナノ粒子の合成に適した有機配位子と金属イオンからなる金属錯体(図1)をデザイン・合成し、低環境負荷なナノ粒子合成法の開発に挑戦しています。

最近では、低温で融解する金属錯体の合成に成功しました(図2)。さらに、融解した金属錯体から直接ナノ粒子を合成する手法を開発しました。現在は、金属錯体を用いた低環境負荷な条件で、ナノ粒子のサイズを自在に制御する手法へと展開しています(図3)。

 

図2. 反応前の金属錯体の粉末(左)、高温で酸化鉄ナノ粒子合成中の金属錯体(中)合成された酸化鉄ナノ粒子の電子顕微鏡像(右)
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図2. 反応前の金属錯体の粉末(左)、高温で酸化鉄ナノ粒子合成中の金属錯体(中)合成された酸化鉄ナノ粒子の電子顕微鏡像(右)

図3 銀ナノ粒子の電子顕微鏡像の画像
図3 銀ナノ粒子の電子顕微鏡像

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