JP2013534967A - コアシェル型磁性合金ナノ粒子の調製方法 - Google Patents

Abstract

コアシェル型磁性合金ナノ粒子の調製方法であって、ニッケルの化合物を溶剤に溶解して溶液に調製するステップ１と、ステップ１の溶液に界面活性剤を添加するステップ２と、第１還元剤を溶剤に溶解して第１還元剤溶液に調製するステップ３と、撹拌条件下でステップ３における第１還元剤溶液をステップ２からの溶液に加え、撹拌して熟成した後ニッケルナノコロイド溶液を得るステップ４と、金属化合物をステップ４のニッケルナノコロイド溶液に加えるステップ５と、第２還元剤を溶剤に溶解して第２還元剤溶液に調製するステップ６と、ステップ６からの第２還元剤溶液をステップ５からの混合溶液に加えるステップ７と、ステップ７からの反応生成物を静置した後、上澄液を除去し改めて水または無水エタノールに分散させて、ニッケルをコアとするコアシェル型磁性合金ナノ粒子を得るステップ８とを含む。
【選択図】なし

Description

本発明は合金金属ナノ粒子の調製方法に関し、特にコアシェル型磁性合金ナノ粒子の調製方法に関する。

磁性複合ナノ粒子は通常２種の構造を有し、１種の構造は磁性ナノ粒子をコア、ある１つの機能化材料をシェルにしているが、他１種の構造は反対で、そのシェルが磁性ナノ材料で、コアがある１つの機能化材料である。これらの複合構造はナノ磁性粒子の特殊な磁気学性能を維持しているだけでなく、ナノ磁性粒子の生体適合性、熱学、力学及び化学安定性も増強し、一連の新しい性能を得た。例えば、ナノ磁性粒子及び量子ドットを埋収する二酸化珪素ナノボールはナノ磁性粒子、量子ドット及び二酸化珪素、３つの性能を同時に有する。

単純なニッケル磁性金属ナノ粒子の実際環境に応用されることは非常に難しい。その原因は、ニッケルナノ粒子は酸素環境下で特に酸化されやすいため、その応用範囲もそれによって極大に制限される。貴金属ナノ粒子は、良好な熱伝導率及び電気伝導率を有し、例えナノサイズ範囲内になっていても、依然として非常に強い抗腐食及び抗酸化能力を有する。そのため、貴金属で磁性金属ナノの表面を被覆することは、磁性金属ナノ粒子の多くの磁性特性を保留する前提下で、その酸化速度を有効に低減し且つその化学安定性を増強することができる。また、磁性金属ナノ粒子の表面に金、銀などの貴金属を被覆することは、それに１つのナノクラスの多機能プラットホームを提供していることに相当する。例えば、金の生体適合性及びそれのアミノ基、チオール基との強烈な吸着力を利用して、それを各種抗体、核酸、酵素、タンパク質などの生物分子と結合させることができ、それによって、磁性を有する生物医学材料を調製して、且つ免疫測定、生物分離などの分野において広大な応用前景を有する。

本発明が解決しようとする技術的課題は、プロセスが簡単で、設備に対する負担が少なく、有効にコストを低減できるコアシェル型磁性合金金属ナノ粒子の調製方法を提供することにある。

本発明の技術的課題を解決する技術的手段は、コアシェル型磁性合金ナノ金属粒子の調製方法を提供し、前記方法は、
ニッケルの化合物を溶剤に溶解して、１×１０^−１ｍｏｌ／Ｌ〜１×１０^−４ｍｏｌ/Ｌ濃度範囲の溶液に調製するステップ１と、
ステップ１の溶液に界面活性剤を添加し、界面活性剤とニッケルイオンとのモル比が０．３：１〜２０：１であるステップ２と、
第１還元剤を溶剤に溶解して第１還元剤溶液に調製するステップ３と、
第１還元剤とニッケルイオンとのモル比が２．５：１〜４：１である割合に基づいて、ステップ３からの第１還元剤溶液を取り、撹拌条件下でステップ２からの溶液に加えた後、続けて撹拌して５分〜３０分間反応させ、さらに３時間〜２４時間熟成させて、ニッケルナノコロイド溶液を得るステップ４と、
金属化合物をステップ４のニッケルナノコロイド溶液に加え、金属化合物のニッケルナノコロイド溶液における含有量を１×１０^−２ｍｏｌ/Ｌ〜１×１０^−５ｍｏｌ/Ｌにし、且つ室温で２０〜６０分間撹拌するステップ５と、
第２還元剤を溶剤に溶解して第２還元剤溶液に調製するステップ６と、
第２還元剤とステップ５の金属化合物とのモル比が２：１〜８：１である割合に基づいて、ステップ６における第２還元剤溶液を取り、その後ステップ５からの最終混合溶液に加えるステップ７と、
ステップ７からの反応生成物を静置して上澄液を取り出し、最後に得られた沈殿物を改めて水または無水エタノールに分散させて、ニッケルをコアとするコアシェル型磁性合金ナノ金属粒子を得るステップ８とを含む。

本発明の方法において、前記ステップ１には、前記ニッケルの化合物が塩化ニッケル、硝酸ニッケルまたは硫酸ニッケルで、前記溶剤が水、エタノールまたはエチレングリコールである。前記ステップ２には、前記界面活性がクエン酸ナトリウム、ポリビニルピロリドン、臭化セチルトリメチルアンモニウムまたはラウリル硫酸ナトリウムである。前記ステップ３には、前記第１還元剤が水素化ホウ素カリウムまたは水素化ホウ素ナトリウムで、前記溶剤が水またはエタノールであり、第１還元剤の濃度範囲が５×１０^−１ｍｏｌ/Ｌ〜１×１０^−３ｍｏｌ/Ｌである。前記ステップ４において、前記熟成が室温及び密閉の条件下で行われる。前記ステップ５において、前記金属化合物が硝酸銀、クロロ金酸、塩化パラジウムまたは塩化白金酸である。前記ステップ６において、前記第２還元剤がアスコルビン酸、水素化ホウ素カリウムまたは水素化ホウ素ナトリウムで、前記溶剤が水またはエタノールであり、第２還元剤の濃度範囲が１×１０^−１ｍｏｌ/Ｌ〜１×１０^−３ｍｏｌ/Ｌである。前記ステップ７においては、第２還元剤溶液をステップ５からの最終混合溶液に加える過程にて、前記ステップ５からの最終混合溶液を磁力撹拌し、第２還元剤溶液をステップ５からの最終混合溶液に加えた後、さらに続けて撹拌して５分〜６０分間反応させる。前記ステップ８において、ステップ７からの反応生成物を磁場に０．５時間〜５時間静置させる。

本発明のコアシェル型磁性合金金属ナノ粒子の調製方法は、まずニッケルコアを調製し、その後コアの表面に金属シェル層を調製する２段階法でコアシェル金属粒子を調製している。まずニッケルコアを調製することは、ニッケルの濃度を調節することによってコア粒子のサイズに対する制御が実現でき、また、金属シェル層を分けて調製することは、ニッケルとシェル層金属との割合を調節することによってシェル層の厚さに対する制御が実現でき、且つそのプロセスが簡単で、設備に対する要求が少なく、生産コストを有効に節約できる。

以下、図面及び実施例に合わせて、本発明に対してさらに説明する。図中、
図１は、本発明の電界放出用の蛍光材料の調製方法のフローシートである。 図２は、実施例１の調製方法によって調製されたニッケルナノ粒子の紫外−可視吸収スペクトルである。 図３は、実施例１の調製方法によって調製された銀ナノ粒子の紫外−可視吸収スペクトルである。 図４は、実施例１の調製方法によって調製されたニッケル＠銀合金ナノ粒子の紫外−可視吸収スペクトルである。

本発明の目的、技術的解決手段及び利点をより明白にするため、以下、図面及び実施例に合わせて、本発明に対してさらに詳細に説明する。ここで説明する具体的な実施例は、本発明を解釈するために用いられているもののみであり、本発明を制限するものではないことは理解すべきである。

本発明は、コアシェル型磁性合金ナノ金属粒子を提供し、その化学構造式がＮｉ＠Ｍであり、式中、Ｎｉ元素がコアで、＠が被覆を指し、Ｍは元素がコアを被覆するハウジングであり、ＭはＡｇ、Ａｕ、Ｐｔ及びＰｄを含む。

図１は、本発明のコアシェル型磁性合金ナノ金属粒子を調製するフローを示すもので、その調製方法は、
ニッケルの化合物を溶剤に溶解して、１×１０^−１ｍｏｌ／Ｌ〜１×１０^−４ｍｏｌ/Ｌ濃度範囲の溶液に調製するステップＳ０１と、
ステップＳ０１の溶液に界面活性剤を添加し、界面活性剤とニッケルイオンとのモル比が０．３：１〜２０：１であるステップＳ０２と、
第１還元剤を溶剤に溶解して、５×１０^−１ｍｏｌ／Ｌ〜１×１０^−３ｍｏｌ/Ｌ濃度範囲の第２還元剤溶液に調製するステップＳ０３と、
第１還元剤とニッケルイオンとのモル比が２．５：１〜４：１である割合に基づいて、ステップＳ０３からの第１還元剤溶液を取り、一定の撹拌条件下でステップＳ０２からの溶液に加え、その後続けて撹拌して５〜３０分間反応させ、さらに３〜２４時間熟成させて、ニッケルナノコロイド溶液を得るステップＳ０４と、
金属化合物をステップＳ０４のニッケルナノコロイド溶液に加え、金属化合物のニッケルナノコロイド溶液における含有量を１×１０^−２ｍｏｌ/Ｌ〜１×１０^−５ｍｏｌ/Ｌにし、且つ室温で２０〜６０分間撹拌するステップＳ０５と、
第２還元剤を溶剤に溶解して、１×１０^−１ｍｏｌ／Ｌ〜１×１０^−３ｍｏｌ/Ｌ濃度範囲の第２還元剤溶液に調製するステップＳ０６と、
第２還元剤とステップＳ０５の金属化合物とのモル比が２：１〜８：１である割合に基づいて、ステップＳ０６からの第２還元剤溶液を取り、その後ステップＳ０５からの最終混合溶液に加えるステップＳ０７と、
ステップＳ０７からの反応生成物を静置した後、上澄液を取り出して最後に得られた沈殿物を改めて水または無水エタノールに分散させて、ニッケルをコアとするコアシェル型磁性合金ナノ金属粒子を得るステップＳ０８とを含む。

本発明の方法において、前記ステップＳ０１には、前記ニッケルの化合物が塩化ニッケル、硝酸ニッケルまたは硫酸ニッケル、前記溶剤が水、エタノールまたはエチレングリコールである。前記ステップＳ０２には、前記界面活性がクエン酸ナトリウム、ポリビニルピロリドン、臭化セチルトリメチルアンモニウムまたはラウリル硫酸ナトリウムである。前記ステップＳ０３には、前記第１還元剤が水素化ホウ素カリウムまたは水素化ホウ素ナトリウム、前記溶剤が水またはエタノールである。前記ステップＳ０４には、前記熟成が室温及び密閉の条件下で行われる。前記ステップＳ０５には、前記金属化合物が硝酸銀、クロロ金酸、塩化パラジウムまたは塩化白金酸である。前記ステップＳ０６には、前記第２還元剤がアスコルビン酸、水素化ホウ素カリウムまたは水素化ホウ素ナトリウム、前記溶剤が水またはエタノールである。前記ステップＳ０７には、第２還元剤溶液をステップＳ０５からの最終混合溶液に加える過程において、前記ステップＳ０５からの最終混合溶液を磁力撹拌し、第２還元剤溶液をステップＳ０５からの最終混合溶液に加えた後、さらに続けて撹拌して５〜６０分間反応させる。前記ステップＳ０８には、ステップＳ０７からの反応生成物を磁場に０．５〜５時間静置させる。

本発明のコアシェル型磁性合金金属ナノ粒子の調製方法は、まずニッケルコアを調製し、その後コアの表面に金属シェル層を調製する２段階法でコアシェル金属粒子を調製している。まずニッケルコアを調製することは、ニッケルの濃度を調節することによってコア粒子のサイズに対する制御を実現でき、また、金属シェル層を分けて調製することは、ニッケルとシェル層金属との割合を調節することによってシェル層の厚さに対する制御を実現でき、且つそのプロセスが簡単で、設備に対する負担が少なく、生産コストを有効に低減できる。

以下、複数の実施例を通じて本発明のコアシェル型磁性合金金属ナノ粒子の異なる調製方法及びその他の特徴などを説明する。

実施例１
（１）脱イオン水を溶剤とし、硫酸ニッケルを溶質として、１×１０^−２ｍｏｌ/Ｌニッケルイオン濃度の硫酸ニッケル水溶液を１０．０ｍＬ調製し、磁力撹拌の環境下で、１：１の界面活性剤とニッケルイオンとのモル比に基づいて、硫酸ニッケル水溶液に、２９．４ｍｇクエン酸ナトリウムを加え撹拌して溶解させる。

（２）脱イオン水を溶剤として、１×１０^−１ｍｏｌ/Ｌ濃度の水素化ホウ素ナトリウム還元液１０ｍＬを調製する。

（３）常温、磁力撹拌の環境下で、還元剤とニッケルイオンとのモル比が４：１である割合に基づいて、硫酸ニッケル水溶液に、４．０ｍＬの水素化ホウ素ナトリウム還元液を快速に加え、５分間続けて反応させ、その後食品用のラップで密封して、室温環境下で３時間熟成させる。その後、脱イオン水を２０ｍＬになるまで加えて、ニッケル含有量が５×１０^−２ｍｏｌ/Ｌであるニッケルナノコロイド溶液２０ｍＬを得る。その吸収スペクトルを図２に示す。

（４）２０ｍＬのニッケルナノコロイド溶液に３．４ｍｇの硝酸銀を加え、ニッケルナノコロイド溶液における硝酸銀の濃度を１×１０^−３ｍｏｌ/Ｌにし、２０分間撹拌を続ける。

（５）脱イオン水を溶剤として、１×１０^−２ｍｏｌ/Ｌ濃度の水素化ホウ素ナトリウム水溶液を調製した後、還元剤と銀イオンとのモル比が２：１である割合に基づいて、（４）からの混合液に４ｍＬの水素化ホウ素ナトリウム水溶液を素早く加えて、撹拌しながら５分間反応させる。

（６）（５）からの反応液を磁場において１．５時間静置して上澄液を取り出し、最後に、得られた沈殿物を改めて脱イオン水に分散させて、所望のＮｉ＠Ａｇ金属ナノ粒子を得る。その吸収スペクトルを図４に示す。

前記方法を参照し、２０ｍＬ脱イオン水に３．４ｍｇ硝酸銀を加えて、１×１０^−３ｍｏｌ/Ｌの硝酸銀水溶液を得て２０分間撹拌した後、脱イオン水を溶剤として、１×１０^−２ｍｏｌ/Ｌ濃度の水素化ホウ素ナトリウム水溶液を調製し、且つ還元剤と銀イオンとのモル比が２：１である割合に基づいて、硝酸銀溶液に４ｍＬの水素化ホウ素ナトリウム水溶液を素早く加え５分間撹拌して、銀ナノ粒子を得る。その吸収スペクトルを図３に示す。

実施例２
（１）無水エタノールを溶剤とし、塩化ニッケルを溶質として、１×１０^−１ｍｏｌ/Ｌニッケルイオン濃度の塩化ニッケルエタノール溶液を１０．０ｍＬ調製し、磁力撹拌の環境下で、２．５：１の界面活性剤とニッケルイオンとのモル比に基づいて、塩化ニッケルエタノール溶液に９１１．１ｍｇの臭化セチルトリメチルアンモニウム（ＣＴＡＢ）を加え、撹拌して溶解させる。

（２）無水エタノールを溶剤として、１０ｍＬの５×１０^−１ｍｏｌ/Ｌ濃度の水素化ホウ素カリウム還元液を調製する。

（３）常温、磁力撹拌の環境下で、還元剤とニッケルイオンとのモル比が２．５：１である割合に基づいて、塩化ニッケルエタノール溶液に、５．０ｍＬの水素化ホウ素カリウム還元液を素早く加えながら１５分間反応させた後、食品用のラップで密封し室温環境下で１２時間熟成させた後、無水エタノールを２０ｍＬになるまで加えて、ニッケル含有量が５×１０^−２ｍｏｌ/Ｌであるニッケルナノコロイド溶液２０ｍＬを得る。

（４）２０ｍＬのニッケルナノコロイド溶液に１０．４ｍｇ塩化白金酸を加え、ニッケルナノコロイド溶液における塩化白金酸の濃度を１×１０^−３ｍｏｌ/Ｌにし、３０分間撹拌を続ける。

（５）無水エタノールを溶剤として、１×１０^−２ｍｏｌ/Ｌ濃度の水素化ホウ素カリウム水溶液を調製した後、還元剤と銀イオンとのモル比が４：１である割合に基づいて、（４）からの混合液に８ｍＬの水素化ホウ素カリウムエタノール溶液を素早く加え、撹拌して４０分間反応させる。

（６）（５）からの反応液を磁場において０．５時間静置して上澄液を取り出し、最後に、得られた沈殿物を改めて無水エタノールに分散して、所望のＮｉ＠Ｐｔ金属ナノ粒子を得る。

実施例３
（１）脱イオン水を溶剤、硫酸ニッケルを溶質とし、１×１０^−３ｍｏｌ/Ｌニッケルイオン濃度の硫酸ニッケル水溶液２０．０ｍＬを調製し、磁力撹拌の環境下で、０．３：１の界面活性剤とニッケルイオンとのモル比に基づいて、硫酸ニッケル水溶液に３００ｍｇのポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）を加えて撹拌して溶解させる。

（２）脱イオン水を溶剤として、１×１０^−２ ｍｏｌ/Ｌ濃度の水素化ホウ素カリウム還元液１０ｍＬを調製する。

（３）常温、磁力撹拌の環境下で、還元剤とニッケルイオンとのモル比が３：１である割合に基づいて、硫酸ニッケル水溶液に６．０ｍＬの水素化ホウ素カリウム還元液を素早く加えて３０分間続けて反応させた後、食品用のラップで密封して、室温環境下で３時間熟成させ、その後脱イオン水を４０ｍＬになるまで加えて、ニッケル含有量が５×１０^−４ｍｏｌ/Ｌであるニッケルナノコロイド溶液４０ｍＬを得る。

（４）続けて、４０ｍＬのニッケルナノコロイド溶液に７０．９ｍｇ塩化パラジウムを加え、ニッケルナノコロイド溶液における塩化パラジウムの濃度を１×１０^−２ｍｏｌ/Ｌにし４０分間撹拌する。

（５）脱イオン水を溶剤として、１×１０^−１ｍｏｌ/Ｌ濃度の水素化ホウ素カリウム水溶液を調製し、その後還元剤と銀イオンとのモル比が５：１である割合に基づいて、（４）からの混合液に２ｍＬの水素化ホウ素カリウム水溶液を素早く加えて、撹拌して２０分間反応させる。

（６）（５）からの反応液を磁場において２時間静置して上澄液を取り出し、最後に、得られた沈殿物を改めて脱イオン水に分散して、所望のＮｉ＠Ｐｄ金属ナノ粒子を得る。

実施例４
（１）脱イオン水を溶剤とし、硫酸ニッケルを溶質とし、１×１０^−３ｍｏｌ/Ｌニッケルイオン濃度の硫酸ニッケル水溶液２０．０ｍＬを調製し、磁力撹拌の環境下で、１５：１の界面活性剤とニッケルイオンとのモル比に基づいて、硫酸ニッケル水溶液に１０９．３ｍｇの臭化セチルトリメチルアンモニウム（ＣＴＡＢ）を加え撹拌して溶解させる。

（２）無水エタノールを溶剤として、１×１０^−２ｍｏｌ/Ｌ濃度の水素化ホウ素ナトリウム還元液を１０ｍＬ調製する。

（３）続けて、常温、磁力撹拌の環境下で、還元剤とニッケルイオンとのモル比が３：１である割合に基づいて、硫酸ニッケルエタノール溶液に、６．０ｍＬの水素化ホウ素ナトリウム還元液を素早く加え３０分間反応さたた後、食品用のラップで密封して、室温環境下で２４時間熟成し、その後脱イオン水でニッケルナノコロイド溶液を２７ｍＬになるまで加える。

（４）３４．０ｍｇのクロロ金酸を取って１０ｍＬの脱イオン水に溶解し、１×１０^−２ｍｏｌ/Ｌ濃度のクロロ金酸水溶液を得た後、２７ｍＬのニッケルナノコロイド溶液に前記得られた１×１０^−２ｍｏｌ/Ｌ濃度のクロロ金酸水溶液３ｍＬを加え、ニッケルナノコロイド溶液におけるクロロ金酸の濃度を１×１０^−３ｍｏｌ/Ｌにして、４０分間撹拌を続ける。

（５）脱イオン水を溶剤として、１×１０^−１ｍｏｌ/Ｌ濃度のアスコルビン酸水溶液を調製した後、還元剤と金イオンとのモル比が８：１である割合に基づいて、（４）からの混合液に１．８ｍＬのアスコルビン酸水溶液を素早く加えて撹拌し、６０分間反応させる。

（６）（５）からの反応液を磁場において３時間静置して上澄液を取り出し、最後に、得られた沈殿物を改めて脱イオン水に分散して、所望のＮｉ＠Ａｕ金属ナノ粒子を得る。

実施例５
（１）エチレングリコールを溶剤とし、硝酸ニッケルを溶質として、１×１０^−４ｍｏｌ/Ｌニッケルイオン濃度の硝酸ニッケルエチレングリコール溶液を１００．０ｍＬ調製し、磁力撹拌の環境下で、２０：１の界面活性剤とニッケルイオンとのモル比に基づいて、硝酸ニッケルエチレングリコール溶液に５７．７ｍｇのラウリル硫酸ナトリウム（ＳＤＳ）を加え、撹拌して溶解させる。

（２）無水エタノールを溶剤として、１×１０^−３ｍｏｌ/Ｌ濃度の水素化ホウ素ナトリウム還元液１００ｍＬを調製する。

（３）続いて、常温、磁力撹拌の環境下で、還元剤とニッケルイオンとのモル比が４：１である割合に基づいて、硝酸ニッケルエタノール溶液に４０．０ｍＬの水素化ホウ素ナトリウム還元液を素早く加え３０分間反応させた後、食品用のラップで密封して室温環境下で２４時間熟成し、その後、エチレングリコールでニッケルナノエチレングリコールコロイド溶液を１９８ｍＬになるまで加える。

（４）３４．０ｍｇクロロ金酸を取って１０ｍＬの無水エタノールに溶解し、１×１０^−２ｍｏｌ/Ｌ濃度のクロロ金酸エタノール溶液を得た後、１９８ｍＬのニッケルナノコロイド溶液に前記得られた１×１０^−２ｍｏｌ/Ｌ濃度のクロロ金酸エタノール溶液２ｍＬを加え、ニッケルナノコロイド溶液におけるクロロ金酸の濃度を１×１０^−５ｍｏｌ/Ｌにして６０分間撹拌を続ける。

（５）無水エタノールを溶剤として、１×１０^−３ｍｏｌ/Ｌ濃度の水素化ホウ素ナトリウム水溶液を調製し、その後還元剤と金イオンとのモル比が４：１である割合に基づいて、（４）からの混合液に８．０ｍＬの水素化ホウ素ナトリウムエタノール溶液を素早く加えて撹拌して、２５分間反応させる。

（６）（５）からの反応液を磁場において５時間静置して上澄み液を取り出し、最後に、得られた沈殿物を改めて無水エタノールに分散して、所望のＮｉ＠Ａｕ金属ナノ粒子を得る。

以上説明した実施例は、本発明の好適な実施例にすぎず、本発明を制限するものではない。本発明の主旨及び原則内に行われたいずれの修正、等価の変更及び改良等は、すべて本発明の保護範囲内に含まれるべきである。

図１は、本発明のコアシェル型磁性合金ナノ金属粒子を調製するフローを示すもので、その調製方法は、
ニッケルの化合物を溶剤に溶解して、１×１０^−１ｍｏｌ／Ｌ〜１×１０^−４ｍｏｌ/Ｌ濃度範囲の溶液に調製するステップＳ０１と、
ステップＳ０１の溶液に界面活性剤を添加し、界面活性剤とニッケルイオンとのモル比が０．３：１〜２０：１であるステップＳ０２と、
第１還元剤を溶剤に溶解して、５×１０^−１ｍｏｌ／Ｌ〜１×１０^−３ｍｏｌ/Ｌ濃度範囲の第１還元剤溶液に調製するステップＳ０３と、
第１還元剤とニッケルイオンとのモル比が２．５：１〜４：１である割合に基づいて、ステップＳ０３からの第１還元剤溶液を取り、一定の撹拌条件下でステップＳ０２からの溶液に加え、その後続けて撹拌して５〜３０分間反応させ、さらに３〜２４時間熟成させて、ニッケルナノコロイド溶液を得るステップＳ０４と、
金属化合物をステップＳ０４のニッケルナノコロイド溶液に加え、金属化合物のニッケルナノコロイド溶液における含有量を１×１０^−２ｍｏｌ/Ｌ〜１×１０^−５ｍｏｌ/Ｌにし、且つ室温で２０〜６０分間撹拌するステップＳ０５と、
第２還元剤を溶剤に溶解して、１×１０^−１ｍｏｌ／Ｌ〜１×１０^−３ｍｏｌ/Ｌ濃度範囲の第２還元剤溶液に調製するステップＳ０６と、
第２還元剤とステップＳ０５の金属化合物とのモル比が２：１〜８：１である割合に基づいて、ステップＳ０６からの第２還元剤溶液を取り、その後ステップＳ０５からの最終混合溶液に加えるステップＳ０７と、
ステップＳ０７からの反応生成物を静置した後、上澄液を取り出して最後に得られた沈殿物を改めて水または無水エタノールに分散させて、ニッケルをコアとするコアシェル型磁性合金ナノ金属粒子を得るステップＳ０８とを含む。

（５）無水エタノールを溶剤として、１×１０^−２ｍｏｌ/Ｌ濃度の水素化ホウ素カリウム水溶液を調製した後、還元剤と白金イオンとのモル比が４：１である割合に基づいて、（４）からの混合液に８ｍＬの水素化ホウ素カリウムエタノール溶液を素早く加え、撹拌して４０分間反応させる。

（５）脱イオン水を溶剤として、１×１０^−１ｍｏｌ/Ｌ濃度の水素化ホウ素カリウム水溶液を調製し、その後還元剤と白金イオンとのモル比が５：１である割合に基づいて、（４）からの混合液に２ｍＬの水素化ホウ素カリウム水溶液を素早く加えて、撹拌して２０分間反応させる。

（３）続いて、常温、磁力撹拌の環境下で、還元剤とニッケルイオンとのモル比が４：１である割合に基づいて、硝酸ニッケルエチレングリコール溶液に４０．０ｍＬの水素化ホウ素ナトリウム還元液を素早く加え３０分間反応させた後、食品用のラップで密封して室温環境下で２４時間熟成し、その後、エチレングリコールでニッケルナノエチレングリコールコロイド溶液を１９８ｍＬになるまで加える。

Claims (9)

1. コアシェル型磁性合金ナノ金属粒子の調製方法であって、
   ニッケルの化合物を溶剤に溶解して、１×１０^−１ｍｏｌ／Ｌ〜１×１０^−４ｍｏｌ/Ｌ濃度範囲の溶液に調製するステップ１と、
   前記ステップ１の溶液に界面活性剤を添加し、界面活性剤とニッケルイオンとのモル比が０．３：１〜２０：１であるステップ２と、
   第１還元剤を溶剤に溶解して第１還元剤溶液を調製するステップ３と、
   前記第１還元剤とニッケルイオンとのモル比が２．５：１〜４：１である割合に基づいて、前記ステップ３における前記第１還元剤溶液を取り、撹拌条件下で前記ステップ２からの溶液に加えた後、撹拌を続けて５〜３０分間反応させ、さらに３〜２４時間熟成させて、ニッケルナノコロイド溶液を得るステップ４と、
   金属化合物を前記ステップ４のニッケルナノコロイド溶液に加え、金属化合物のニッケルナノコロイド溶液における含有量を１×１０^−２ｍｏｌ/Ｌ〜１×１０^−５ｍｏｌ/Ｌにし、且つ室温で２０〜６０分間撹拌するステップ５と、
   第２還元剤を溶剤に溶解して第２還元剤溶液を調製するステップ６と、
   前記第２還元剤と前記ステップ５の金属化合物とのモル比が２：１〜８：１である割合に基づいて、前記ステップ６における前記第２還元剤溶液を取り出し、前記ステップ５からの最終混合溶液に加えるステップ７と、
   前記ステップ７からの反応生成物を静置して上澄液を取り出し、最後に得られた沈殿物を改めて水または無水エタノールに分散させて、ニッケルをコアとするコアシェル型磁性合金ナノ金属粒子を得るステップ８と、を含む、コアシェル型磁性合金ナノ金属粒子の調製方法。
2. 前記ステップ１において、前記ニッケルの化合物が塩化ニッケル、硝酸ニッケルまたは硫酸ニッケル、前記溶剤が水、エタノールまたはエチレングリコールであることを特徴とする、請求項１に記載のコアシェル型磁性合金ナノ金属粒子の調製方法。
3. 前記ステップ２において、前記界面活性がクエン酸ナトリウム、ポリビニルピロリドン、臭化セチルトリメチルアンモニウムまたはラウリル硫酸ナトリウムであることを特徴とする、請求項１に記載のコアシェル型磁性合金ナノ金属粒子の調製方法。
4. 前記ステップ３において、前記第１還元剤が水素化ホウ素カリウムまたは水素化ホウ素ナトリウムであり、前記溶剤が水またはエタノールであり、前記第１還元剤の濃度範囲が５×１０^−１ｍｏｌ/Ｌ〜１×１０^−３ｍｏｌ/Ｌであることを特徴とする、請求項１に記載のコアシェル型磁性合金ナノ金属粒子の調製方法。
5. 前記ステップ４において、熟成が室温及び密閉条件下で行われることを特徴とする、請求項１に記載のコアシェル型磁性合金ナノ金属粒子の調製方法。
6. 前記ステップ５において、前記金属化合物が硝酸銀、クロロ金酸、塩化パラジウムまたは塩化白金酸であることを特徴とする、請求項１に記載のコアシェル型磁性合金ナノ金属粒子の調製方法。
7. 前記ステップ６において、前記第２還元剤がアスコルビン酸、水素化ホウ素カリウムまたは水素化ホウ素ナトリウムであり、前記溶剤が水またはエタノールであり、前記第２還元剤の濃度範囲が１×１０^−１ｍｏｌ/Ｌ〜１×１０^−３ｍｏｌ/Ｌであることを特徴とする、請求項１に記載のコアシェル型磁性合金ナノ金属粒子の調製方法。
8. 前記ステップ７において、前記第２還元剤溶液を前記ステップ５からの最終混合溶液に加える過程において、前記ステップ５からの最終混合溶液を磁力撹拌し、前記第２還元剤溶液を前記ステップ５からの最終混合溶液に加えた後、さらに続けて撹拌して５〜６０分間反応させることを特徴とする、請求項１に記載のコアシェル型磁性合金ナノ金属粒子の調製方法。
9. 前記ステップ８において、前記ステップ７からの反応生成物を磁場において０．５時間〜５時間静置させることを特徴とする、請求項１に記載のコアシェル型磁性合金ナノ金属粒子の調製方法。

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