JP2014508856A - ナノワイヤ調製方法、組成物、および物品 - Google Patents
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Abstract
Description
一部の実施形態は、金属イオンを金属に還元することを含む、方法を提供する。このような金属イオンは、ある反応条件下において、金属に還元することができるという意味で、「還元性金属イオン」と称することができる。このような方法において、金属イオンは、例えば、少なくとも1つのIUPAC第11族の元素のイオン、または少なくとも1つの貨幣金属イオンを含んでもよい。貨幣金属イオンは、銅、銀、および金を含む、貨幣金属のうちの1つ以上のイオンである。このような金属イオンは、場合によっては、塩として提供されてもよい。例えば、銀カチオンは、例えば、硝酸銀として提供されてもよい。
一部の実施形態は、少なくとも1つの化合物またはハロゲン化物イオンの存在下で、金属イオンを金属に還元することを含む、方法を提供し、化合物は、少なくとも1つの炭素原子および少なくとも1つのハロゲン原子に結合した、少なくとも1つの第1の原子を含み、少なくとも1つの第1の原子と少なくとも1つのハロゲン原子との間の結合は、「極性共有」結合であり、本出願では、少なくとも1つの第1の原子と少なくとも1つのハロゲン原子との電気陰性度の差の絶対値が、約0.4ポーリング単位超かつ約2.0ポーリング単位未満であるということを意味する。
少なくとも一部の実施形態において、このような方法は、少なくとも1つの第1のハロゲン化物イオンを、少なくとも1つの化合物の加溶媒分解によって形成することをさらに含んでもよい。加溶媒分解は、求核置換の一種であり、求核試薬が溶媒分子である。加溶媒分解は、例えば、加水分解、アルコール分解、酸分解、アミノ分解、または加アンモニア分解のうちの1つ以上を含み得る。
一部の実施形態において、このような方法によって形成される金属生成物は、例えば、1次元ナノ構造といった、ナノ構造である。ナノ構造は、300nm未満の少なくとも1つの「ナノスケール」寸法を有する構造である。このようなナノ構造の例は、ナノロッド、ナノワイヤ、ナノチューブ、ナノピラミッド、ナノプリズム、ナノプレート等である。「1次元」ナノ構造は、例えば、少なくとも約10、または少なくとも約100、または少なくとも約200、または少なくとも約1000倍大きいといった、他の2つのナノスケール寸法よりもはるかに大きい1つの寸法を有する。
例えば、ナノワイヤといったナノ構造を調製する一般的な方法は、「ポリオール」プロセスである。このようなプロセスは、例えば、Angew.Chem.Int.Ed.,2009,48,60,Y.Xia,Y.Xiong,B.Lim,S.E.Skrabalakにおいて説明され、同文献は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。このようなプロセスは、典型的に、例えば、銀カチオン等の金属カチオンを、例えば、銀ナノワイヤ等の所望の金属ナノ構造生成物に還元する。このような還元は、例として、例えば、エチレングリコール(EG)、プロピレングリコール、ブタンジオール、グリセロール、糖、炭水化物等といった、1つ以上のポリオール;例えば、ポリビニルピロリジノン(polyvinylpyrrolidinone)(ポリビニルピロリドンもしくはPVPとしても知られる)、他の極性重合体または共重合体、界面活性剤、酸等といった、1つ以上の保護剤;および1つ以上の金属イオンを含むことができる、反応混合物において行うことができる。これらのおよび他の構成要素を、当該技術分野において既知であるように、このような反応混合物に使用することができる。還元は、例えば、約120℃〜約190℃、または約80℃〜約190℃の1つ以上の温度で行うことができる。
2011年1月14日出願のNANOWIRE PREPARATION METHODS,COMPOSITIONS,AND ARTICLESと題され、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる米国仮出願第61/432,615号は、以下の14の非限定的な例示的実施形態を開示した。
A.少なくとも1つのハロゲン化物イオンを形成することができる、ある量の少なくとも1つの有機ケイ素ハロゲン化物化合物を含む、組成物を提供することと、
組成物の存在下で、少なくとも1つの第1の金属イオンを少なくとも1つの第1の金属に還元することと、を含む、方法。
B.少なくとも1つの有機ケイ素ハロゲン化物化合物は、少なくとも1つのハロゲン原子に結合した少なくとも1つのケイ素原子を含む、実施形態Aに記載の方法。
C.少なくとも1つの有機ケイ素ハロゲン化物化合物は、少なくとも2つのハロゲン原子に結合した少なくとも1つのケイ素原子を含む、実施形態Aに記載の方法。
D.少なくとも1つのハロゲン化物イオンは、少なくとも1つの塩化物イオンを含む、実施形態Aに記載の方法。
E.少なくとも1つの第1の金属イオンは、少なくとも1つのIUPAC第11族元素を含む、実施形態Aに記載の方法。
F.少なくとも1つの第1の金属イオンは、少なくとも1つの貨幣金属イオンを含む、実施形態Aに記載の方法。
G.少なくとも1つの第1の金属イオンは、少なくとも1つの銀イオンを含む、実施形態Aに記載の方法。
H.少なくとも1つの有機ケイ素ハロゲン化物化合物は、少なくとも1つのハロゲン原子に結合したケイ素原子を含み、前記ケイ素原子はさらに、少なくとも1つの炭素原子にも結合している、実施形態Aに記載の方法。
J.少なくとも1つの有機ケイ素ハロゲン化物化合物は、少なくとも1つのハロゲン原子に結合したケイ素原子を含み、前記ケイ素原子はさらに、少なくとも2つの炭素原子にも結合している、実施形態Aに記載の方法。
K.少なくとも1つの有機ケイ素ハロゲン化物化合物は、ジエチルジクロロシランを含む、実施形態Aに記載の方法。
L.少なくとも1つの有機ケイ素ハロゲン化物化合物を選択すること、組成物中の少なくとも1つの有機ケイ素ハロゲン化物化合物の量を選択すること、または還元を行うための少なくとも1つの温度を選択することのうちの少なくとも1つによって、ハロゲン化物生成の速度を調節することをさらに含む、実施形態Aに記載の方法。
M.実施形態Aの方法に従って生成される、少なくとも1つの第1の金属生成物。
N.前記少なくとも1つの生成物は、少なくとも1つのナノワイヤを含む、実施形態Mに記載の少なくとも1つの第1の金属生成物。
P.実施形態Mに記載の少なくとも1つの第1の金属生成物を含む、物品。
Q.少なくとも1つのハロゲン化物イオンを形成することができる少なくとも1つの化合物であって、ホウ素原子、窒素原子、リン原子、硫黄原子、またはセレン原子のうちの少なくとも1つを含む、化合物を含む、組成物を提供することと、
組成物の存在下で、少なくとも1つの第1の金属イオンを少なくとも1つの第1の金属に還元することと、を含む、方法。
R.化合物は、少なくとも1つのハロゲン原子および少なくとも1つの炭素原子に結合した、少なくとも1つの第1の原子を含む、実施形態Qに記載の方法。
S.少なくとも1つの第1の原子は、ホウ素原子、窒素原子、リン原子、硫黄原子、またはセレン原子のうちの少なくとも1つを含む、実施形態Rに記載の方法。
T.少なくとも1つの化合物は、フェニルホスホン酸ジクロリドを含む、実施形態Qに記載の方法。
U.少なくとも1つのハロゲン化物イオンは、少なくとも1つの塩化物イオンを含む、実施形態Qに記載の方法。
V.少なくとも1つの第1の金属イオンは、少なくとも1つのIUPAC第11族元素を含む、実施形態Qに記載の方法。
W.少なくとも1つの第1の金属イオンは、少なくとも1つの貨幣金属イオンを含む、実施形態Qに記載の方法。
X.少なくとも1つの第1の金属イオンは、少なくとも1つの銀イオンを含む、実施形態Qに記載の方法。
Y.少なくとも1つの化合物を選択すること、組成物中の少なくとも1つの化合物の量を選択すること、還元を行うための少なくとも1つの温度を選択することのうちの少なくとも1つによって、ハロゲン化物生成の速度を調節すること、をさらに含む、実施形態Qに記載の方法。
Z.還元は、少なくとも1つの第1の金属イオンとは異なる原子番号を有する、少なくとも1つの第2の金属または金属イオンの存在下で行われる、実施形態Qに記載の方法。
AA.実施形態Qの方法に従って生成される、少なくとも1つの第1の金属生成物。
AB.前記少なくとも1つの生成物は、少なくとも1つのナノワイヤを含む、実施形態AAに記載の少なくとも1つの第1の金属生成物。
AC.実施形態AAに記載の少なくとも1つの第1の金属生成物を含む、物品。
AD.少なくとも1つの第1の原子および少なくとも1つの第2の原子を含む少なくとも1つの化合物であって、前記少なくとも1つの第1の原子は、少なくとも1つのIUPAC第13族原子を含み、前記少なくとも1つの第2の原子は、少なくとも1つのハロゲン原子を含む、化合物を提供することと、
少なくとも1つの第1の原子の存在下で、少なくとも1つの第1の金属イオンを少なくとも1つの第1の金属に還元することと、を含む、方法。
AE.少なくとも1つの第1の金属イオンは、少なくとも1つの貨幣金属イオンを含む、実施形態ADに記載の方法。
AF.少なくとも1つの第1の金属イオンは、少なくとも1つのIUPAC第11族元素のイオンを含む、実施形態ADに記載の方法。
AG.少なくとも1つの第1の金属イオンは、少なくとも1つの銀イオンを含む、実施形態ADに記載の方法。
AH.少なくとも1つの第1の原子は、ホウ素を含む、実施形態ADに記載の方法。
AJ.少なくとも1つの第2の原子は、塩素、臭素、またはヨウ素のうちの少なくとも1つを含む、実施形態ADに記載の方法。
AK.少なくとも1つの第2の原子は、塩素を含む、実施形態ADに記載の方法。
AL.化合物は、少なくとも1つのホウ素−炭素結合を含む、実施形態ADに記載の方法。
AM.化合物は、少なくとも1つのホウ素−ハロゲン結合を含む、実施形態ADに記載の方法。
AN.化合物は、少なくとも1つのホウ素−炭素結合および少なくとも1つのホウ素−ハロゲン結合を含む、実施形態ADに記載の方法。
AP.化合物は、ジクロロフェニルボランを含む、実施形態ADに記載の方法。
AQ.還元は、少なくとも1つの第2の原子の存在下で行われる、実施形態ADに記載の方法。
AR.還元は、保護剤またはポリオールのうちの1つ以上の存在下で行われる、実施形態ADに記載の方法。
AS.実施形態ADに記載の少なくとも1つの第1の金属。
AT.実施形態ASに記載の少なくとも1つの第1の金属を含む、少なくとも1つの物品。
AU.少なくとも1つの第1の金属は、1つ以上のナノワイヤ、ナノ立方体、ナノロッド、ナノピラミッド、またはナノチューブを含む、実施形態ATに記載の物品。
AV.電子ディスプレイ、タッチスクリーン、ポータブル電話、携帯電話、コンピュータディスプレイ、ラップトップコンピュータ、タブレットコンピュータ、POP(point−of−purchase)キオスク、音楽プレーヤ、テレビ、電子ゲーム、電子書籍リーダ、透明電極、太陽電池、発光ダイオード、電子デバイス、医療用撮像デバイス、または医療用撮像媒体のうちの少なくとも1つを含む、実施形態ATに記載の物品。
AW.ある量の少なくとも1つの有機ハロゲン化物化合物であって、少なくとも1つのカルボカチオンおよび少なくとも1つのハロゲン化物イオンを形成することができる、化合物を含む、組成物を提供することと、
組成物の存在下で、少なくとも1つの第1の金属イオンを少なくとも1つの第1の金属に還元することと、を含む、方法。
AX.少なくとも1つのカルボカチオンは、少なくとも1つの第2級カルボカチオンまたは第3級カルボカチオンを含む、実施形態AWに記載の方法。
AY.少なくとも1つのカルボカチオンは、少なくとも1つの第3級カルボカチオンを含む、実施形態AWに記載の方法。
AZ.少なくとも1つのハロゲン化物イオンは、少なくとも1つの塩化物イオンを含む、実施形態AWに記載の方法。
BA.少なくとも1つの第1の金属イオンは、少なくとも1つのIUPAC第11族元素を含む、実施形態AWに記載の方法。
BB.少なくとも1つの第1の金属イオンは、少なくとも1つの貨幣金属イオンを含む、実施形態AWに記載の方法。
BC.少なくとも1つの第1の金属イオンは、少なくとも1つの銀イオンを含む、実施形態AWに記載の方法。
BD.少なくとも1つの有機ハロゲン化物化合物は、少なくとも1つのハロゲン原子に結合した炭素原子を含み、前記炭素原子はさらに、少なくとも1つの炭素−炭素結合によって少なくとも1つの芳香環にも結合している、実施形態AWに記載の方法。
BE.少なくとも1つの有機ハロゲン化物化合物は、少なくとも1つのハロゲン原子に結合した炭素原子を含み、前記炭素原子はさらに、少なくとも2つの炭素−炭素結合によって少なくとも2つの芳香環にも結合している、実施形態AWに記載の方法。
BF.少なくとも1つの有機ハロゲン化物化合物は、トリフェニルクロロメタンを含む、実施形態AWに記載の方法。
BG.少なくとも1つの有機ハロゲン化物化合物を選択すること、組成物中の少なくとも1つの有機ハロゲン化物化合物の量を選択すること、または還元を行うための少なくとも1つの温度を選択することのうちの少なくとも1つによって、ハロゲン化物生成の速度を調節することをさらに含む、実施形態AWに記載の方法。
BH.実施形態AWの方法に従って生成される、少なくとも1つの第1の金属生成物。
BJ.前記少なくとも1つの生成物は、少なくとも1つのナノワイヤを含む、実施形態BHに記載の少なくとも1つの第1の金属生成物。
BK.実施形態BHに記載の少なくとも1つの第1の金属生成物を含む、物品。
280mLのエチレングリコール(EG)を含有する500mLの反応フラスコに、0.20gの新たに調製したEG中の52mMジエチルジクロロシラン溶液および3.3gのエチレングリコール(EG)中の3mMアセチルアセトン鉄(II)溶液を添加した。溶液を、少しの間100rpmでの機械的撹拌により、室温で、ガラスピペットを使用して、少なくとも2時間、N2を溶液中にバブリングすることによって、少なくともいくらかの溶解されたガスを揮散させた。(この動作は、以降、「脱気する」と称される。)EG中の0.77Mポリビニルピロリジノン(PVP、55,000重量平均分子量)およびEG中の0.25M AgNO3の溶液を、N2で脱気し、次いで、それぞれの20mLの注射器を調製した。反応混合物を、N2下で145℃まで加熱し、AgNO3およびPVPの溶液を、12ゲージのテフロン注射針を介して、25分間にわたって一定の速度で添加した。反応物を、90分間145℃で保持し、次いで、周囲温度に冷却した。
280mLのエチレングリコール(EG)を含有する500mLの反応フラスコを、100rpmで2時間撹拌しながら、テフロン(登録商標)フッ素重合体チューブを使用して、N2で脱気した。EGに、0.10gの新たに調製したEG中の0.40Mフェニルホスホン酸ジクロリド溶液および3.3gのEG中の3mMアセチルアセトン鉄(II)溶液を添加した。次いで、0.5L/分のパージ速度で、反応フラスコのヘッドスペースの窒素ブランケットを提供するように、フッ素重合体チューブを後退させた。EG中の0.84Mポリビニルピロリジノン(PVP、55,000重量平均分子量)およびEG中の0.25M AgNO3の溶液を、N2で脱気し、次いで、それぞれの20mLの注射器を調製した。反応混合物を、N2下で、155℃まで加熱し、次いで、AgNO3およびPVPの溶液を、12ゲージのテフロン(登録商標)フッ素重合体注射針を介して、25分間にわたって一定の速度で添加した。反応物を、90分間155℃で保持し、次いで、周囲温度に冷却した。
280mLのエチレングリコール(EG)を含有する500mLの反応フラスコを、その内容物を通して窒素をバブリングすることによって、終夜脱気した。フラスコに、1.3gの新たに調製したEG中の31mMジクロロフェニルボランを添加した。反応混合物を、窒素下で145℃まで加熱した。EG中の0.77Mポリビニルピロリジノン(PVP、55,000重量平均分子量)およびEG中の0.25M AgNO3のストック溶液を、窒素で脱気した。PVPおよびAgNO3の溶液の20mLの注射器を調製し、次いで、12ゲージのテフロン(登録商標)フッ素重合体注射針を介して、25分間にわたって一定の速度で反応フラスコに添加した。反応混合物を、90分間145℃で保持し、次いで、周囲温度に冷却した。
280mLのエチレングリコール(EG)を含有する500mLの反応フラスコに、2.5gの新しく調製したEG中の81mMジエチルジクロロシラン溶液を添加した。溶液を、少しの間100rpmでの機械的撹拌により、室温で、テフロン(登録商標)フッ素重合体チューブを使用して、終夜、N2を溶液内にバブリングすることによって脱気した。(この動作は、以降、「脱気する」と称される。)EG中の0.84Mポリビニルピロリジノン(PVP、55,000重量平均分子量)およびEG中の0.25M AgNO3の溶液を、N2で脱気し、次いで、それぞれの20mLの注射器を調製した。反応混合物を、N2下で145℃まで加熱し、次いで、AgNO3およびPVPの溶液を、12ゲージのテフロン(登録商標)フッ素重合体注射針を介して、25分間にわたって一定の速度で添加した。反応物を、90分間145℃で保持し、次いで、周囲温度に冷却した。
使用するジエチルジクロロシラン/EG触媒溶液の量および濃度を変えて、実施例4の手順を繰り返した。結果を、実施例4の結果と併せて表Iに示す。平均直径および長さは、試験した触媒溶液の範囲にわたって、わずかに変化した。
500mLの反応フラスコに、280mLのエチレングリコール(EG)および1.4gの新たに調製したEG中の15mM IrCl3・3H2O分散液を添加した。この溶液を、少しの間100rpmでの機械的撹拌により、室温で、ガラスピペットを使用して、N2を溶液中にバブリングすることによって、2時間脱気した。EG中の0.25M AgNO3およびEG中の0.84Mポリビニルピロリジノン(PVP)のストック溶液もまた、少なくとも60分間、N2を溶液中にバブリングすることによって、脱気した。2つの注射器に、それぞれ20mLのAgNO3およびPVPの溶液を充填した。反応混合物を、N2下で155℃まで加熱し、AgNO3およびPVPの溶液を、12ゲージのテフロン(登録商標)フッ素重合体注射針を介して、25分間にわたって一定の速度で添加した。反応物を、90分間155℃で保持し、次いで、室温に冷却した。
IrCl3・3H2O分散液の代わりに2.9gの新たに調製したEG中の7.0mM K2IrCl6分散液を使用して、実施例8の手順を繰り返した。反応は、155℃の代わりに145℃で行った。
ΙrCl3・3Η2O分散液の代わりに2.3gの新たに調製したEG中の7.0mM ΙnCl3・4Η2O分散液を使用して、実施例8の手順を繰り返した。
100mLの反応フラスコに、50mLのエチレングリコール(EG)および0.29gのEG中の7.0mM AuCl3を添加した。この溶液を、少しの間100rpmでの機械的撹拌により、室温で、ガラスピペットを使用して、N2を溶液中にバブリングすることによって、2時間脱気した。EG中の0.25M AgNO3およびEG中の0.84Mポリビニルピロリジノン(PVP)のストック溶液もまた、少なくとも60分間、N2を溶液中にバブリングすることによって、脱気した。2つの注射器に、それぞれ3mLのAgNO3およびPVPの溶液を充填した。反応混合物を、N2下で145℃まで加熱し、AgNO3およびPVPの溶液を、20ゲージのテフロン(登録商標)フッ素重合体注射針を介して、25分間にわたって一定の速度で添加した。反応物を、150分間145℃で保持し、次いで、室温に冷却した。
300mLのエチレングリコール(EG)、2.2gのポリビニルピロリジノン(PVP、55,000重量平均分子量)、および9.2mgの四塩化ハフニウムビス(テトラヒドロフラン)付加物を含有する、500mLの反応フラスコを、テフロン(登録商標)フッ素重合体チューブを通して、液体表面下に導入された窒素を使用して、室温で、終夜脱気した。次いで、おおよそ0.5L/分で、反応フラスコのヘッドスペースの窒素ブランケットを提供するように、液体からチューブを後退させ、その後、次いで、撹拌されたフラスコを145℃まで加熱した。EG中の0.50M AgNO3のストック溶液もまた、窒素で脱気し、次いで、脱気した溶液の20mLの注射器を調製した。次いで、AgNO3溶液を、12ゲージのテフロン(登録商標)フッ素重合体注射針を介して、25分間にわたって一定の速度で添加した。次いで、フラスコを、60分間その温度で保持し、その後周囲温度に冷却した。
ハフニウム含有付加物の代わりに、6.9mgの四塩化ジルコニウムビス(テトラヒドロフラン)付加物を使用して、実施例12の手順を繰り返した。図9は、100のワイヤの測定に基づいて、147.3±50.0nmの平均直径、および15.6±12.0μmの平均長さを有した、銀ナノワイヤ生成物の光学顕微鏡写真を示す。
9.9mgの塩化タンタル(V)を使用して、実施例12の手順を繰り返した。図10は、100のワイヤの測定に基づいて、215±119nmの平均直径、および10.6±6.5μmの平均長さを有した、銀ナノワイヤ生成物の光学顕微鏡写真を示す。
280mLのエチレングリコール(EG)を含有する500mLの反応フラスコに、7.3mgのトリフェニルクロロメタンおよび3.3gのエチレングリコール(EG)中の3mMアセチルアセトン鉄(II)溶液を添加した。この混合物を、2時間、100rpmで撹拌しながら、ガラスピペットを使用して、N2で脱気した。EG中の0.77Mポリビニルピロリジノン(PVP)、およびEG中の0.25M AgNO3の溶液を、N2で脱気し、次いで、それぞれの20mLの注射器を調製した。反応混合物を、N2下で155℃まで加熱し、次いで、AgNO3およびPVPの溶液を、12ゲージのテフロン(登録商標)フッ素重合体注射針を介して、25分間にわたって一定の速度で添加した。反応物を、90分間145℃で保持し、次いで、周囲温度に冷却した。
0.16gの新たに調製したEG中の0.27M塩化ベンジル溶液をトリフェニルクロロメタンの代わりに使用したことを除いて、実施例15の手順を反復した。これらの条件下において、銀ナノワイヤが形成し始めたことを観察したが、しかしながら、結果的に不規則な形の銀ナノワイヤが形成され、クラスタに集塊する傾向にあった。
Claims (10)
- 少なくとも1つのハロゲン化物イオンを形成することができる少なくとも1つの化合物であって、少なくとも1つの第1の原子と、前記少なくとも1つの第1の原子に結合した少なくとも1つのハロゲン原子と、前記少なくとも1つの第1の原子に結合した少なくとも1つの炭素原子とを含む、化合物を提供することと、
前記少なくとも1つの化合物または前記少なくとも1つのハロゲン化物イオンのうちの少なくとも1つの存在下で、少なくとも1つの第1の金属イオンを少なくとも1つの第1の金属に還元することと、を含み、
前記少なくとも1つの第1の原子と前記少なくとも1つのハロゲン原子との電気陰性度の差の絶対値が約0.4ポーリング単位超かつ約2.0ポーリング単位未満である、方法。 - 前記少なくとも1つの第1の原子は、ホウ素原子、窒素原子、リン原子、ケイ素原子、硫黄原子、セレン原子、または炭素原子のうちの少なくとも1つを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの第1の原子は、ホウ素原子、リン原子、ケイ素原子、または炭素原子のうちの少なくとも1つを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記少なくとも1つのハロゲン化物イオンを、前記少なくとも1つの化合物の加溶媒分解によって形成することをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記少なくとも1つのハロゲン化物イオンは、少なくとも1つの塩化物イオンまたは臭化物イオンを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの化合物は、少なくとも1つのカルボカチオンを形成することができる、請求項1に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの化合物は、ジエチルジクロロシラン、フェニルホスホン酸ジクロリド、ジクロロフェニルボラン、またはトリフェニルメチルクロリドのうちの少なくとも1つを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの第1の金属は、少なくとも1つのIUPAC第11族元素または少なくとも1つの貨幣金属を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記少なくとも第1の金属は銀を含む、請求項1に記載の方法。
- 請求項1に記載の方法に従って生成される、前記少なくとも1つの第1の金属を含む、少なくとも1つのナノワイヤ。
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Citations (7)
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---|---|---|---|---|
JP2007070723A (ja) * | 2005-08-10 | 2007-03-22 | Osaka Univ | 媒体中に金属ナノ粒子を形成する方法 |
JP2008084418A (ja) * | 2006-09-27 | 2008-04-10 | Hitachi Maxell Ltd | 磁気記録媒体およびその製造方法 |
JP2008163404A (ja) * | 2006-12-28 | 2008-07-17 | Hoya Corp | 合金ナノ結晶、合金ナノ結晶の製造方法および合金ナノ結晶分散液 |
JP2009108407A (ja) * | 2007-10-12 | 2009-05-21 | Fujifilm Corp | 屈曲棒状金属粒子及びその製造方法、並びに屈曲棒状金属粒子含有組成物、及び導電性材料 |
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WO2011048876A1 (ja) * | 2009-10-20 | 2011-04-28 | Dic株式会社 | 金属ナノ粒子含有複合体、その分散液、及びこれらの製造方法 |
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---|---|---|---|---|
JP2007070723A (ja) * | 2005-08-10 | 2007-03-22 | Osaka Univ | 媒体中に金属ナノ粒子を形成する方法 |
JP2008084418A (ja) * | 2006-09-27 | 2008-04-10 | Hitachi Maxell Ltd | 磁気記録媒体およびその製造方法 |
JP2008163404A (ja) * | 2006-12-28 | 2008-07-17 | Hoya Corp | 合金ナノ結晶、合金ナノ結晶の製造方法および合金ナノ結晶分散液 |
JP2009108407A (ja) * | 2007-10-12 | 2009-05-21 | Fujifilm Corp | 屈曲棒状金属粒子及びその製造方法、並びに屈曲棒状金属粒子含有組成物、及び導電性材料 |
US20090196788A1 (en) * | 2008-02-02 | 2009-08-06 | Seashell Technology,Llc | Methods For The Production Of Silver Nanowires |
WO2011048876A1 (ja) * | 2009-10-20 | 2011-04-28 | Dic株式会社 | 金属ナノ粒子含有複合体、その分散液、及びこれらの製造方法 |
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