JP2005530354A - 調整可能な大きさを有する均散可能な磁性ナノコロイドおよびその製造方法 - Google Patents

調整可能な大きさを有する均散可能な磁性ナノコロイドおよびその製造方法 Download PDF

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Abstract

この発明は、均散可能な、例えば１またはそれ以上の金属を含む磁性粒子に関しており、更には、磁性粒子が例えば、空気による二次処理によって保護され、２から１５ｎｍの調整可能な平均粒径を備え、最大１．６ｎｍの標準偏差の狭い粒径分布を備えている。この発明は、更に、このような材料を製造する方法に関している。この材料は、分離された形または溶液中に懸濁された状態で、回転軸の潤滑および支持（磁気浮揚ベアリング）、磁気光学情報記憶、および、細胞のための磁気マーカーおよび生物学的サンプルにおける磁気セル分離、更に、薬剤の局部への適用のために、磁気流体シール（流体Ｏ−リング）において、埃およびガスに対するシール媒体として使用される。

Description

本発明は、分離ステップ（例えば、磁気分離）を含まず２から約１５ナノメートルの間の調整可能な平均粒径を有し、粒径の狭い分布を有する、新規な一金属原子性および多金属性の磁性コロイド粒子、および、その調製方法に関する。この新規な材料の利点は、その高い磁気飽和性にあり、そして、低い金属濃度および低い粘性を有する非常に効率的な強磁性流体の調製のために特に適している点にある。
磁気コロイドは磁気流体の製造のために追求されている材料である。これらは、産業上、回転軸の潤滑および支持（磁気浮揚ベアリング）、ならびに、磁気光学情報記憶のために、磁気流体シール（流体Ｏ−リング）において、埃およびガスに対するシール媒体として使用されている。医薬分野における適用として、例えば、罹患した細胞のための磁気マーカーおよび生物学的サンプルにおける磁気セル分離、更に、薬剤の局部への適用がある。
これまで、従来の調製方法によって（図１）、ナノレベルの磁性粒子の不十分な均散がなされただけである。この不十分な均散によって、従来の材料の磁化が行われ、多くの適用に対して不満足であった（図３における曲線Ｂ）。特別な方法（V.F. Puntes, K. Krishman and A.P. Alivsisatos, Topics in Catalysis, 19, 145, 2002）によって均散磁性粒子が製造される場合には、歩留まりが実際的な適用に対して不十分である。
コロイド磁性金属を製造する各種の方法が知られている、それらの例として、特にナノレベルのＦｅ、ＣｏおよびＮｉ、例えば、塩還元（G.Schmid (Ed.), Clusters and Colloids, VCH, 1994, EP 423 627, DE 4443 705およびUSP5,620,584）、カルボニル金属およびニトロシル錯体(K.S. Suslick, T. Hyeon, M. Fang, A.A. Cichowlas in: W. Moser(Ed.), Advanced Catalysts and Nanostructured Materials, Chapter 8, page 197, Academic Press, 1996; V. Bastovoi, A. Reks, L. Suloeva, A. Sukhotsky, A. Nethe, H.-D. Stahlmann, N. Buske and P. Killat, Conference Material: 8th ICMF Timisoara(1998)の加熱、光化学および音響化学分解、および、塩の還元またはミセル溶液におけるカルボニル化合物の分解(O.A. Platonova, L.M. Bronstein, S.P. Solodovnikov, I.M. Yanovskaya, E.S. Obolonkova, P.M. Valetsky, E. Wenz, M. Anotnietti, Colloid Polym. Sci. 275, 1997, 426)がある。
しかしながら、これらの方法では、常に、粒径の分布が広いナノレベルの磁性コロイドが得られるだけである（図１参照）。磁性材料において粒径の分布が広い場合には、磁化が不十分、即ち、磁化曲線の勾配が実際的な適用に対しては小さすぎる（図３におけるＢ）ので、上述した適用に限界がある。
これまでは、産業上適用可能な高い磁気飽和を有する磁気流体の製造が試みられたが上手くいかなかった。T. Handel, H.-D.Stahlman, A. Nethe, J.Muller, N. Buske, およびA. Rehfeld（PCT/DE97/00443）は、特別な腐食抑制界面活性剤および得られた分散の濃度を使用して、強磁性成分の容積濃度３５％以下、１００ｍＴを超える磁気飽和を有する磁気流体を調製することができた。しかしながら、この合成方法では、所望の均散を有する磁性粒子を得ることができない。更に、磁気流体は高い濃度で使用されなければならない。従って、非常に粘着性の強磁性流体になる。M. Hilgendorff, B. Tesche M. Giersing(Aust. J. Chem. 2001, 54, 497-501頁)によって、別の方法で、磁気分離を使用して、高い磁気飽和を有する分散から粒径の分布の小さい、均散コバルト粒子を得る試みがなされた。この方法によると、先ず、粒径の分布が広いコバルトコロイドが得られ、そこから、磁気分離によって、ある範囲のものが選別されなければならない。従って、所望の材料の歩留まりが非常に低い。
C. Petit, A. Talebおよび M.P. Pileni (J. Phys. Chem. B, Vol.103 (11), 1999, 1805-1810頁)によると、逆ミセルにおけるコバルト塩とＮａＢＨ４との還元によって、均散コバルトコロイド粒子が得られた。しかし、この材料は、ホウ素化合物によって高く汚染され、従って、産業上の利用に適さない。ＷＯ 99/41758は、粒径２０ナノメートル以下の一原子金属性および多金属性の磁性コロイド粒子を開示しており、その粒子の表面は、貴金属によって腐食から保護されている。しかしながら、この先行技術は、全体として、調製された磁性金属コロイドの耐食処理に関している。この目的のために使用される磁性金属粒子の調製は、公知の方法によって専ら行われていた。
PCT/DE97/00443 USP5,620,584 V.F. Puntes, K. Krishman and A.P. Alivsisatos, Topics in Catalysis, 19, 145, 2002 G.Schmid (Ed.), Clusters and Colloids, VCH, 1994, EP 423 627, DE 4443 705 O.A. Platonova, L.M. Bronstein, S.P. Solodovnikov, I.M. Yanovskaya, E.S. Obolonkova, P.M. Valetsky, E. Wenz, M. Anotnietti, Colloid Polym. Sci. 275, 1997, 426 M. Hilgendorff, B. Tesche M. Giersing(Aust. J. Chem. 2001, 54, 497-501頁) C. Petit, A. Talebおよび M.P. Pileni (J. Phys. Chem. B, Vol.103 (11), 1999, 1805-1810頁)
この発明の目的は、分離ステップ（例えば、遠心分離または磁気分離）を含まず調整可能な粒径の均散磁性コロイドを調製し、それから、分散剤を使用して、高い飽和磁気のナノコロイド分散を得ることができることにある。
驚いたことに、（ＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）による標準偏差＝１．６ナノメートル未満の）非常に狭い粒径分布を有する磁性ナノコロイドが得られることが判明した。即ち、その平均粒径が２ナノメートルから約１５ナノメートルの間で調整可能、但し、少なくとも約１０．５ナノメートル以下の磁性コロイドが、１３族の金属の有機金属化合物、例えば、トリアルキルアルミニウム、または、水素化アルキアルミニウム化合物の存在のもとに、金属カルボニルまたは金属オレフィン化合物等の低原子価化合物、強磁性粒子、例えば、鉄、コバルト、またはニッケルの形成に適した金属を分解、例えば、加熱分解、光分解、または音響化学分解することによって得られる（図２参照）ことが判明した。
この発明によって調製された１０ナノメートルのコバルト粒子の分散の磁化曲線（図３におけるＡ）によって、コバルトの０．６容積％の濃度だけで、１１．６ｍＴの磁化が示されている。平均粒径の設定は、アルキル基および有機金属化合物の濃度によって制御される。異なる金属の低原子価化合物の混合物が使用される場合には、多金属磁性粒子（合金粒子）が形成される。
コバルト：アルミニウムのモル比が約１０：１で同一である各ケースにおいて、Ａｌ（Ｃ８Ｈ１７）３の存在のもとでのコバルトカルボニルの熱分解によって、１０ナノメートルの粒径のコバルトが得られ、Ａｌ（Ｃ２Ｈ５）３の存在のもとでは、６ナノメートルの粒径のコバルトが得られ、Ａｌ（ＣＨ３）３の存在のもとでは３．５ナノメートルの粒径のコバルトが得られる。Ａｌ（Ｃ８Ｈ１７）３の場合において、コバルト：アルミニウムのモル比を、１２：１から０．５：１に変更すると、粒径が１０ナノメートルから５．４ナノメートルに減少する。
この発明の方法によって調製された分離された、均散磁性ナノコロイドは、空気中において長時間は安定しないが、後処理によって、全ての酸化から容易に保護することができる。分離前に、磁性粒子が有機溶剤中において空気の上または空気中を通過させることによって後処理される場合には、乾燥後、耐酸化性の磁性粒子が得られる。このように、例えば、トルエン中においてＡｌ（Ｃ８Ｈ１７）３の存在のもとＣｏ２（ＣＯ）８から調製されるコバルト粒子は、反応混合物を空気中を通過させることによって後処理して、酸化から保護することができる。分離後得られるコバルト粒子は、空気中で取り扱うことができ、酸化から保護される。
保護されていない、または、後処理によって保護されている２ナノメートルから１５ナノメートルの間、但し、少なくとも１０．５ナノメートル以下の粒径の磁性ナノ粒子を、分離した形で使用、または、分散剤(例えば、BASFからのKorantin SHまたはMerckからのSarcosyl) の補助を得てコロイド溶液にすることができ、そして、更に、磁気流体の形で使用することができる。これらの適用に限定されることはないが、次の例がある：即ち、磁気流体シール（流体Ｏ−リング）における埃およびガスに対するシール媒体、回転軸の潤滑および支持（磁気浮揚ベアリング）、および、例えばコンパクトディスクおよびミニディスクにおける磁気光学情報記憶。粒子表面への細胞適合層（例えば、金、ＷＯ 99/41758参照）の適用後は、細胞のビトロマーキングにおける磁気に適しており、そして、生物学的サンプルにおけるマークされた細胞の磁気分離のために、または医薬の局部的な適用のために使用することができる。この発明によって調製された磁気ナノ粒子の均散は、全ての適用に決定的な利点を有している。
分離ステップ（例えば、磁気分離）を含まず２から約１５ナノメートルの間の調整可能な平均粒径を有し、粒径の狭い分布を有する、新規な一金属原子性および多金属性の磁性コロイド粒子およびその調製方法を提供することができる。この発明の新規な材料の利点は、その高い磁気飽和性にあり、そして、低い金属濃度および低い粘性を有する非常に効率的な強磁性流体の調製のために特に適している。
以下の実施例はこの発明を説明するものであり、それに限定されることはない。
実施例１：Ａｌ（Ｃ８Ｈ１７）３の存在のもとＣｏ２（ＣＯ）８の熱分解によって均一粒径（１０ナノメートル）のコバルトコロイド（Ｃｏ：Ａｌ原子比＝１２：１）
室温で、５００ｍｌのフラスコ内に、不活性ガス雰囲気中で、３ｇ（１７．５５ｍモルのコバルト）の固体Ｃｏ２（ＣＯ）８に、３００ｍｌのトルエン中に０．７３ｇ＝０．８８ｍｌ（１．４３５ｍモル）のＡｌ（Ｃ８Ｈ１７）３溶液を添加した。生成した溶液を、１１０℃の温度で４時間攪拌（磁気攪拌ではない）しながら、還流し、そして、浴の温度を１５０℃に１時間上昇させた。それによって、ガスの発生および濃茶の着色と共に、透明な溶液と実質的に黒色の沈殿物が生成された。反応混合物は、室温まで冷却しながら更に１６時間攪拌され、そして、上澄み溶液は、沈殿物からデカントされた。ガスの発生が観測されなくなると反応が完了する。５０ｍｌのトルエン中に２ｍｌ（１．７７ｇ、５ｍモル）の分散剤Korantin （SHBASFからの）を含有したものを、残留物（コバルト粒子）に添加し、完全に透明な濃黒茶のコバルト磁気流体が得られた。コバルト磁気流体は、６７．８５重量％のコバルトおよび０．９８重量％のアルミニウムを含有し、そして、１０ナノメートル±１．１ナノメートルの粒径（図２参照）であった。
実施例２：Ａｌ（Ｃ８Ｈ１７）３の存在のもとＣｏ２（ＣＯ）８の熱分解によって均一粒径（６ナノメートル）のコバルトコロイド（Ｃｏ：Ａｌ原子比＝１０：１）
室温で、５００ｍｌのフラスコ内に、不活性ガス（アルゴン）雰囲気中で、３．４ｇ（２０ｍモルのコバルト）の固体Ｃｏ２（ＣＯ）８に、３００ｍｌのトルエン中に０．２２８ｇ＝０．３ｍｌ（２ｍモル）のＡｌ（Ｃ８Ｈ１７）３溶液を添加した。生成した溶液を、１１０℃の温度で４時間攪拌（磁気攪拌ではない）しながら、還流し、そして、浴の温度を１５０℃に１時間上昇させた。それによって、ガスの発生および濃茶の着色と共に、透明な溶液と実質的に黒色の沈殿物が生成された。ガスの発生が観測されなくなると反応が完了する。反応混合物は、室温まで冷却しながら更に１６時間攪拌され、そして、上澄み溶液は、沈殿物からデカントされた。５０ｍｌのトルエン中に２ｍｌ（１．７７ｇ、５ｍモル）の分散剤Korantin （SHBASFからの）を含有したものを、残留物（コバルト粒子）に添加し、完全に透明な濃黒茶のコバルト磁気流体が得られた。コバルト磁気流体は、６９．２０重量％のコバルトおよび２．２１重量％のアルミニウムを含有し、そして、６．１５ナノメートル±１．５７ナノメートルの粒径であった。
実施例３：Ａｌ（ＣＨ３）３の存在のもとＣｏ２（ＣＯ）８の熱分解によって均一粒径（３．５ナノメートル）のコバルトコロイド（Ｃｏ：Ａｌ原子比＝１０：１）
室温で、５００ｍｌのフラスコ内に、不活性ガス（アルゴン）雰囲気中で、３．４ｇ（２０ｍモルのコバルト）の固体Ｃｏ２（ＣＯ）８に、３００ｍｌのトルエン中に０．１４４ｇ＝０．１９ｍｌ（２ｍモル）のＡｌ（ＣＨ３）３溶液を添加した。生成した溶液を、１１０℃の温度で４時間攪拌（磁気攪拌ではない）しながら、還流し、そして、浴の温度を１５０℃に１時間上昇させた。それによって、ガスの発生および濃茶の着色と共に、透明な溶液と実質的に黒色の沈殿物が生成された。ガスの発生が観測されなくなると反応が完了する。反応混合物は、室温まで冷却しながら更に１６時間攪拌され、そして、上澄み溶液は、沈殿物からデカントされた。５０ｍｌのトルエン中に２ｍｌ（１．７７ｇ、５ｍモル）の分散剤Korantin （SHBASFからの）を含有したものを、残留物（コバルト粒子）に添加し、完全に透明な濃黒茶のコバルト磁気流体が得られた。コバルト磁気流体は、３４．５０重量％のコバルトおよび８．４４重量％のアルミニウムを含有し、そして、３．５ナノメートル±０．７２ナノメートルの粒径であった。
実施例４：Ａｌ（Ｃ８Ｈ１７）３の存在のもとＣｏ２（ＣＯ）８の熱分解によって均一粒径（５．４ナノメートル）のコバルトコロイド（Ｃｏ：Ａｌ原子比＝１：２）
室温で、５００ｍｌのフラスコ内に、不活性ガス（アルゴン）雰囲気中で、３．６４ｇ（２１．３ｍモルのコバルト）の固体Ｃｏ２（ＣＯ）８に、３００ｍｌのトルエン中に１５．６２ｇ（４２．６０ｍモル）のＡｌ（Ｃ８Ｈ１７）３溶液を添加した。生成した溶液を、１３０℃の温度で４時間攪拌（磁気攪拌ではない）しながら、還流し、そして、浴の温度を１５０℃に１時間上昇させた。それによって、ガスの発生および濃茶の着色と共に、透明な溶液と実質的に黒色の沈殿物が生成された。ガスの発生が観測されなくなると反応が完了する。反応混合物は、室温まで冷却しながら更に１６時間攪拌され、そして、生成された溶液に、２ｍｌ（１．７７ｇ、５ｍモル）の分散剤Korantin （SHBASFからの）を添加し、完全に透明な濃黒茶のコバルト磁気流体が得られた。コバルト磁気流体は、９．０５重量％のコバルトおよび８．７６重量％のアルミニウム、６５．１０重量％のカーボン（Ｃ）および、１０．１８重量％の水素（Ｈ）を含有し、そして、５．４ナノメートル±１．０ナノメートルの粒径であった。
実施例５：Ａｌ（Ｃ８Ｈ１７）３の存在のもとＦｅ（ＣＯ）５から熱分解によって均一粒径（１０．５ナノメートル）のＦｅコロイド（Ｆｅ：Ａｌ原子比＝１０：１）
５００ｍｌの三口フラスコ内で、不活性ガス（アルゴン）雰囲気中で、０．８８ｍｌ（０．７３ｇ、２ｍモル）のＡｌ（Ｃ８Ｈ１７）３を、３００ｍｌのトルエン中に溶解し、そして、２．７ｍｌ（３．９２ｇ、２０ｍモル）の液体Ｆｅ（ＣＯ）５を添加した。反応混合物を、１１０℃の温度で６時間攪拌（磁気攪拌ではない）しながら、還流し、そして、浴の温度を先ず１３０℃に１時間上昇させ、次いで更に１５０℃に１時間上昇させた。ガスの発生が観測されなくなると反応が完了する。室温まで冷却後、得られた懸濁液を更に一夜攪拌した。濃茶の着色と共に、懸濁液および実質的に黒色の沈殿物が生成された。溶剤をデカントした後、分散剤ラウロイルサルコシンＮａ塩（ＭｅｒｃｈからのＳａｒｃｏｓｙｌ）を添加し、トルエン中で再ペプチド結合され、長期間安定性のある粒径１０．５ナノメートル±１．２ナノメートルの鉄磁気流体が得られた。
実施例６：（Ｃ４Ｈ９）２ＡｌＨの存在のもとＣｏ２（ＣＯ）８から熱分解によって均散コバルトコロイド（３．４ナノメートル）
室温で２５０ｍｌのフラスコ内で、不活性ガス（アルゴン）雰囲気下で、３．４２ｇ（２０ｍモルのコバルト）の固体Ｃｏ２（ＣＯ）８に、トルエン中に２ｇの濃度５０％溶液の（Ｃ４Ｈ９）２ＡｌＨ（７ｍモル）を添加した。生成した溶液を、１１０℃の温度で５時間攪拌（磁気攪拌ではない）しながら、還流した。それによって、ガスの発生および濃茶の着色と共に、透明な溶液と実質的に黒色の沈殿物が生成された。反応混合物は、室温まで冷却しながら更に１６時間攪拌され、そして、上澄み溶液は、沈殿物からデカントされた。ガスの発生が観測されなくなると反応が完了する。残留物（コバルト粒子）に、１ｍｌ（０．８９ｇ、２．５ｍモル）の分散剤Korantin （SHBASFからの）を添加し、完全に透明な濃黒茶で、３．４ナノメートル±１．３ナノメートルの粒径のコバルト磁気流体が得られた。
実施例７：比較例：従来の方法によるコバルトコロイド
室温で５００ｍｌのフラスコ内で、不活性ガス（アルゴン）雰囲気下で、３００ｍｌのトルエン中に、２ｍｌ（１．７７ｇ、５ｍモル）の分散剤Korantin （SHBASFからの）を添加して、３ｇ（１７．５５ｍモルのコバルト）の固体Ｃｏ２（ＣＯ）８を溶解した。生成した溶液を、１１０℃の温度で４時間攪拌（磁気攪拌ではない）しながら、還流し、そして、浴の温度を１５０℃に１時間上昇した。それによって、ガスの発生および着色と共に、濃黒茶の反応混合物が生成された。ガスの発生が観測されなくなると反応が完了する。室温まで冷却しながら更に１６時間攪拌されて、１．８ナノメートルから１５ナノメートルの範囲内の粒径分布の広く分散したコバルト磁気流体が得られた（図１）。
実施例８：（Ｃ２Ｈ５）３Ａｌの存在のもとＮｉ（ＣＯＤ）２の熱分解によって散分のＮｉコロイド（２．５ナノメートル）
室温で、５００ｍｌのフラスコ内に、不活性ガス（アルゴン）雰囲気中で、３００ｍｌのトルエン中において、０．２７５ｇ（１ｍモルのニッケル（Ｎｉ）の固体Ｎｉ（ＣＯＤ）２に、０．２２８ｇ＝０．３ｍｌ（２ｍモル）のＡｌ（Ｃ２Ｈ５）３溶液を添加した。生成した溶液を、１１０℃の温度で４時間攪拌（磁気攪拌ではない）しながら、還流した。それによって、濃茶黒色の反応混合物が生成された。反応混合物は、室温まで冷却しながら更に１６時間攪拌され、そして、真空（１０−３ｍｂａｒ）中で全ての揮発性物質を除去した。残留物（Ｎｉ粒子）に、５０ｍｌのトルエン中で２ｍｌ（１．７７ｇ、５ｍモル）の分散剤Korantin （SHBASFからの）を添加し、２．５ナノメートル±０．８ナノメートルの粒径の濃黒茶色のＮｉ磁気流体を得た。
実施例９：Ａｌ（Ｃ８Ｈ１７）３の存在のもとＣｏ２（ＣＯ）８から均一粒径（１０ナノメートル）のコバルトコロイド（Ｃｏ：Ａｌ原子比＝１０：１）、更に空気による後処理
室温で、５００ｍｌのフラスコ内に、不活性ガス（アルゴン）雰囲気下で、１７．１ｇ（１００ｍモルのコバルト）の固体Ｃｏ２（ＣＯ）８に、３００ｍｌのトルエン中に４．４ｍｌ（１０ｍモル）のＡｌ（Ｃ８Ｈ１７）３溶液を添加した（最初のＣｏ：Ａｌ原子比＝１０：１）。生成した溶液を、１１０℃の温度に１８時間攪拌（磁気攪拌ではない）しながら、加熱した。それによって、ガスの発生および濃茶の着色と共に、透明な溶液と実質的に黒色の沈殿物が生成された。２０℃に冷却後、溶液に更に１．５ｍｌ（１０ｍモル）のＡｌ（Ｃ８Ｈ１７）３を添加した。その後、溶液を１１０℃の温度に再度加熱し、そして、１１０℃の温度に３時間保持した。反応混合物は、室温まで冷却しながら更に１６時間攪拌された。反応混合物は、空気中を通過（約５時間）させて、酸化させ、そして、約１６時間攪拌した。沈殿物を３時間以上沈降させ、上澄み溶液を沈殿物からデカントした。
３ｇの乾燥したコバルト粒子に、トルエン中に１０ｍｌの濃度３％の分散剤Korantin （SHBASFからの）溶液を含むものを添加して、完全に透明な濃黒茶のコバルト磁気流体が得られた。
実施例１０：Ａｌ（Ｃ８Ｈ１７）３の存在のもとＣｏ２（ＣＯ）８から均一粒径（８ナノメートル）のコバルトコロイド（Ｃｏ：Ａｌ原子比＝１０：１）、更に空気による後処理
５００ｍｌの三口フラスコ内に、不活性ガス（アルゴン）雰囲気下で、３００ｍｌのトルエン中に８．８ｍｌ（２０ｍモル）のＡｌ（Ｃ８Ｈ１７）３を溶解した。生成した溶液を、７０℃の温度に加熱した。その後、１７．１ｇ（１００ｍモルのコバルト）の固体Ｃｏ２（ＣＯ）８（最初のＣｏ：Ａｌ原子比＝１０：１）を添加し、そして、反応混合物を１１０℃の温度に加熱した。生成した溶液を、攪拌（磁気攪拌ではない）しながら１１０℃の温度に１８時間保持した。それによって、ガスの発生および濃茶の着色と共に、透明な溶液と実質的に黒色の沈殿物が生成された。室温に冷却後、２００ｍｌの透明な溶液をデカントし、そして、混合物に、２００ｍｌのトルエン中に溶解した１．５ｍｌのＡｌ（Ｃ８Ｈ１７）３を添加した。その後、溶液を１１０℃の温度に再度加熱し、そして、１１０℃の温度に４時間保持した。反応混合物は、室温まで冷却しながら更に１６時間攪拌された。反応混合物は、空気中を通過（約５時間）させて、酸化させ、そして、約１６時間攪拌した。沈殿物を２時間以上沈降させ、上澄み溶液を沈殿物からデカントして、コバルト粒子をトルエンで数回洗浄した。
３ｇの乾燥したコバルト粒子に、トルエン中に１０ｍｌの濃度３％の分散剤Korantin （SHBASFからの）溶液を含むものを添加して、完全に透明な濃黒茶のコバルト磁気流体が得られた。
図１は、先行技術による従来の粒径分布を示す図である。 図２は、この発明（実施例１）によるコバルト磁気流体の粒径分布を示す図である。 図３は、磁化曲線を示す図である。Ａは、この発明によって調製された１０ナノメートルコバルト磁気流体の磁化曲線、Ｂは、従来の１ナノメートルコバルト磁気流体の磁化曲線をそれぞれ示す。

Claims (18)

  1. １３族の金属の有機金属化合物の存在のもとに、磁性粒子の金属の低原子価化合物の分解によって、磁性粒子を製造することを特徴とする、磁性粒子の調製方法。
  2. 調製された磁性粒子が３から１５ナノメートルの範囲内の平均粒径および標準偏差１．６ナノメートル未満の粒径分布を備えていることを特徴とする、請求項１に記載の磁性粒子の調製方法。
  3. 前記平均粒径が使用される有機金属化合物の性質および濃度によって決定されることを特徴とする、請求項１または２に記載の磁性粒子の調製方法。
  4. 使用される前記有機金属化合物が有機アルミニウム化合物であることを特徴とする、請求項１から３の何れか１項に記載の磁性粒子の調製方法。
  5. 使用される前記低原子価化合物が鉄、コバルトまたはニッケル、またはこれらの混合物であることを特徴とする、請求項１から３の何れか１項に記載の磁性粒子の調製方法。
  6. 鉄のカルボニル化合物、コバルトのカルボニル化合物またはニッケルのカルボニル化合物が使用されることを特徴とする、請求項５に記載の磁性粒子の調製方法。
  7. 鉄のオレフィン化合物、コバルトのオレフィン化合物、または、ニッケルのオレフィン化合物を使用することを特徴とする、請求項５に記載の磁性粒子の調製方法。
  8. 使用される前記有機アルミニウム化合物が水素化アルミニウムトリアルキルまたは水素化アルキルアルミニウムであることを特徴とする、請求項４に記載の磁性粒子の調製方法。
  9. 前記分解が、加熱分解によって行われることを特徴とする請求項１から８の何れか１項に記載の磁性粒子の調製方法。
  10. 前記分解が、光分解または音響化学分解によって行われることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の磁性粒子の調製方法。
  11. 調製された前記磁性粒子が有機溶液中において空気による後処理によって防護されていることを特徴とする請求項１から１０の何れか１項に記載の磁性粒子の調製方法。
  12. ＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）によって決定される平均粒径が３から１５ナノメートルの範囲内であり、そして、標準偏差１．６ナノメートル未満の粒径分布を備えている一金属原子性または多金属性の磁性粒子。
  13. 前記磁性粒子が鉄、コバルトまたはニッケルオを含んでいることを特徴とする請求項１２に記載の磁性粒子。
  14. 請求項１１に従って、空気による後処理によって、前記磁性粒子が保護されていることを特徴とする請求項１２に記載の磁性粒子。
  15. 分散剤の補助のもと、高い磁気飽和を有する磁性流体の調製のために使用する、請求項１２から１４の何れか１項に記載の磁性粒子の使用方法。
  16. 磁気セルマーカーとしてセルコンパティブルコーティングを適用した後に使用することを特徴とする請求項１２から１４の何れか１項に記載の磁性粒子の使用方法。
  17. 磁性セル分離のために使用する、請求項１２から１４の何れか１項に記載の磁性粒子の使用方法。
  18. 磁気光学情報記憶のために使用することを特徴とする請求項１２から１４の何れか１項に記載の磁性粒子の使用方法。
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