シングルナノから数ミクロンのいわゆる、ナノ粒子や微粒子は、媒質である水などの溶媒に対して、ときに分散し、ときに凝集します。牛乳や墨汁が分散し、美味しい珈琲やお茶が飲めること、逆に豆腐の生成や、腰の強い讃岐うどんができる背景には共通の物理化学現象があることは御存知でしょうか。平衡論的にはDLVO理論というものがあり、速度論的には急速凝集理論というものがあります。難しそうですが、そうでもありません。これは、スラリーの他、ナノインプリントやナノインクなどで応用が期待される各種ヘテロ分散系の科学を応用面や実用面に適用する場合に、抑えておきたい基礎知識ですので、是非身につけてください。
本講演では、身近なコロイドの振る舞いを通して、まず、分散と凝集の本質を知ることから始まり、凝集要因となる分子間力、van der Waals力、分散要因となる静電的反発力を知り、特に後者における表面電位とゼータ電位の違いや、ゼータ電位測定の基礎などに言及し、ナノ粒子の振る舞いの全貌を詳細に解説したいと思います。美味しい珈琲のいれ方、クリーミーなビールの泡、なども分かるかも。また、ナノ粒子や微粒子の評価法として、放射光を用いた手法についても、解説します。
- 微粒子とナノ粒子 (コロイドとは)
- サイズで整理
- ナノ粒子の合成法
- 生活の中のコロイドの分散凝集
- 牛乳と墨汁
- ビールと温泉
- 豆腐は分散する?
- 分散凝集の理論
- 分子間力
- van der Waals引力を特徴づけるHamaker定数 (凝集促進因子)
- 粒子間斥力を特徴づけるゼータ電位 (分散促進因子)
- 分子間引力と帯電粒子の電荷と電位
- 電気泳動とゼータ電位 〜液体媒質中の帯電粒子のゼータ電位の評価法
- Smoluchowskiの式、Huckel式とHenry式
- ゼータ電位測定の実際
- DLVO理論
- ポテンシャル曲線
- 凝集
- 豆腐の分散と凝集
- 急速凝集理論
- 分散と凝集を応用した工業製品
- 分散・凝集の評価法
- 電子顕微鏡法
- X線、放射光による評価
- 次世代放射光施設NanoTerasuにおける評価
- 終わりに
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