金属ナノ粒子・微粒子 徹底解説

本セミナーは金属ナノ粒子・微粒子のすべてを短時間で俯瞰して、理解する1日コースです。これまでの研究成果を十分にわかりやすく皆様にご紹介します。化学法・凝集法を中心にその合成法、サイズや形状の制御に関する考え方と実践について述べます。さらに、得られたナノ粒子の表面、表面吸着物、酸化膜の微細構造の解析、さらには金属コアの構造解析についても紹介します。こうしてナノ粒子の獲得手法を心得ていただいた後、その応用について例を挙げてご紹介します。どのように粒子径を制御するか、形を制御するか、精密に合成するか、から、逆に粒子径はある程度ばらついてもいいが、どうしたら大量に合成するかなども理解していただきます。特に、電子部品部材に用いるための低温焼結法などについても、当研究室のものだけではなく、いくつかの例について、その原理や考え方を含めて解説します。高い付加価値を有するナノ粒子合成を目指していきます。 　今回は、さらに、材料化に向けた粒子の分散凝集制御技術とその評価法や低温焼結用の銅微粒子とその低温焼結メカニズムについても触れます。直近で得られた新しい粒子についてもご紹介したいと考えます。また、当研究室独自のナノ粒子に対する考え方や解析手法などについても一緒に議論しましょう。そのほかの光学応用・磁性応用などについても時間のある限り触れていきたいと考えています。

1. 金属ナノ粒子・微粒子の設計と合成
   1. 金属ナノ粒子研究の歴史
   2. 金属ナノ粒子の基礎
   3. 金属ナノ粒子材料の設計
   4. 金属ナノ粒子材料の合成
      1. 金
      2. 銀
      3. 白金族
      4. 銅・ニッケル
      5. 他の遷移金属
      6. 触媒材料に向けた合成
      7. 導電性材料に向けた合成
      8. アプリケーションに求められるナノ粒子
   5. 化学還元法以外の合成法
   6. 金属ナノ粒子材料の低コスト化
   7. 粒子径をそろえた粒子の合成
      1. 合成手順の改良
      2. 保護剤・添加剤の工夫
   8. 大量合成
      1. 小量合成からのバッチアップ
      2. 大量合成に有力な原料探索
   9. 遷移金属ナノ粒子への耐酸化性付与
      1. 耐酸化性付与手法
      2. 耐酸化性評価
   10. ナノ粒子の構造評価
       1. ナノ粒子金属コアの構造評価
       2. 表面酸化の評価
       3. 表面吸着物の構造評価
2. 金属ナノ粒子の評価
   1. 電子顕微鏡による評価
      • TEM
      • STEM
      • SEM
   2. 表面吸着物の検証
   3. ゼータ電位、粒度分布評価
3. 金属ナノ粒子の凝集分散技術および分散安定性評価
   1. ナノ粒子の回収・固液分離
      1. 分散液からの回収
      2. 効率のよい回収・固液分離
      3. 再分散可能なナノ粒子分離
   2. 金属ナノ粒子の再分散と安定化
      1. 固体からの再分散
      2. 溶媒置換による再分散
      3. 安定に分散させるために必要なことがら
      4. インク・ペーストの作製と評価
      5. 安定分散に向けた表面吸着分子の設計指針
      6. 金属ナノ粒子の分散安定化の細かなノウハウ
      7. 金属ナノ粒子の分散安定化評価法
4. 金属ナノ粒子ペーストと焼結
   1. 金属ナノ粒子ペーストの調製
   2. 金属ナノ粒子ペーストの評価
   3. 低温焼結銅微粒子の極意
   4. 安定な新しい銅ナノ粒子システムの開拓
   5. 焼結挙動の直接観察法
      1. SEMによる焼結の観察
      2. 一歩進んだその観察
   6. 焼結観察結果
5. 応用と将来
   1. 電子部品部材
   2. 電極材料
   3. 触媒材料
      1. 金属ナノ粒子均一触媒系
      2. 担持触媒系
   4. 将来:企業と大学との協業での開発