金属・半導体ナノ粒子の合成とエネルギー材料への応用

溶媒に溶ける種々の金属・半導体ナノ粒子は、それ自身を機能単位とするデバイスや触媒として、あるいは、バルク材料の前駆体として大きな魅力がある。金属・半導体ナノ粒子を材料として利用するためには、構造を精密に制御し、構造-物性 (機能) 相関を明らかにする必要がある。 　本講演では、金属、半導体 (カルコゲニド、酸化物、ペロブスカイト) ナノ粒子の粒径、形状、結晶構造、相分離構造を液相で精密に制御する方法を解説する。さらに、合成したナノ粒子の形状を維持したまま構成元素を置換する方法や、ナノ粒子の機能を生かした次世代エネルギー材料応用について述べる。

1. 無機ナノ粒子の基礎
   1. ナノ粒子の歴史
   2. ナノ粒子の基礎
2. ナノ粒子の構造
   1. 結晶系と結晶格子
   2. 金属・合金ナノ粒子の結晶構造
   3. イオン結晶ナノ粒子の結晶構造
   4. 相分離構造
3. コロイド・界面化学の基礎
   1. 界面の重要性
   2. 界面電荷の発生
   3. 電気二重層と界面動電現象
   4. ナノ粒子の分散・凝集
   5. DLVO理論
4. ナノ粒子の液相構造制御
   1. 金属・半導体ナノ粒子のサイズ制御
   2. 金属・半導体ナノ粒子の形状制御
   3. ナノ粒子の組成・結晶構造制御
   4. ナノ粒子の相分離構造制御
   5. ナノ粒子の仮晶変換 (形状を維持した元素置換)
5. ナノ粒子の電子輸送機能
   1. π-金属相互作用
   2. プリンテッドエレクトロニクス用金属ナノ粒子
   3. 微細金ナノ粒子を単電子島とする単電子トランジスタ
6. ナノ粒子の光機能
   1. ヘテロ構造ナノ粒子における高効率光電荷分離
   2. 金属および半導体ナノ粒子のプラズモニクス
   3. 近赤外光を吸収するナノ粒子
   4. 近赤外光エネルギー変換
7. ナノ粒子の触媒機能
   1. 水分解光触媒
   2. 金属ナノ粒子を用いた物質変換
8. ナノ粒子の磁気機能
   1. ナノ粒子を用いたナノコンポジット磁石の合成
   2. ナノコンポジット磁石の組織制御と磁気特性
   3. 高Fe濃度1-12系希土類磁石粒子の合成
   4. 高Fe濃度1-12系希土類磁石粒子の磁気特性