JP2018035406A - Novel core-shell type nanoparticle and method for producing the same - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a novel nanoparticle that can suppress a temporal change of saturation magnetization and can maintain, therefore, a higher level of the saturation magnetization after temporal change.SOLUTION: A core-shell type nanoparticle contains (a) a core containing Au, and (b) a shell containing at least one selected from the group consisting of Fe, Co, and Ni. In a preferred embodiment, the portion (a) consists of a simple substance of Au, and the portion (b) comprises Fe and Co in a metal state.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、新規なコアシェル型ナノ粒子およびその製造方法に関する。   The present invention relates to a novel core-shell type nanoparticle and a method for producing the same.

磁性材料からなるナノ粒子は、外部磁場によってマニピュレートできることやナノ粒子が発する磁気シグナルを利用し、磁気分離、磁気免疫診断、MRI造影等への応用が期待されている。一方、金属ナノ粒子は、バルク金属とは異なる物理的、化学的特性を有しており、基礎・応用双方の観点から極めて重要な物質である。特に金属ナノ粒子のうち、AuやAgなどの貴金属のナノ粒子は、局在表面プラズモン共鳴や表面増強ラマン散乱といった特異な光学的効果を発現する興味深い物質である。   Nanoparticles made of magnetic materials are expected to be applied to magnetic separation, magnetic immunodiagnosis, MRI imaging, and the like by utilizing the magnetic signals generated by nanoparticles and the ability to be manipulated by an external magnetic field. On the other hand, metal nanoparticles have physical and chemical properties different from those of bulk metals, and are extremely important substances from the viewpoints of both basic and applied. In particular, among metal nanoparticles, nanoparticles of noble metals such as Au and Ag are interesting substances that exhibit unique optical effects such as localized surface plasmon resonance and surface enhanced Raman scattering.

近年、磁性−プラズモニック複合ナノ粒子(Magnetic-plasmonic hybrid nanoparticles)が、プラズモニックイメージングと磁性を利用したマニュピレーションを同時に行うことができる有望な材料として注目されている。非特許文献1は、磁性−プラズモニック複合ナノ粒子として、Agで構成されるコアと、FeCoで構成される磁性のシェルと、さらにその外側にAgで構成されるシェルを有する(Ag@FeCo@Agと表される。)ナノ粒子について報告する。また非特許文献2は、AgAu@FeCo@AgAu型のナノ粒子の酸化に対する耐性を、Ag@FeCo@Ag型のナノ粒子と比較し、報告する。   In recent years, magnetic-plasmonic hybrid nanoparticles have attracted attention as a promising material capable of simultaneously performing plasmonic imaging and magnetic manipulation. Non-Patent Document 1 has, as magnetic-plasmonic composite nanoparticles, a core composed of Ag, a magnetic shell composed of FeCo, and a shell composed of Ag on the outside thereof (Ag @ FeCo @ Reported on nanoparticles. Non-Patent Document 2 reports the resistance of AgAu @ FeCo @ AgAu type nanoparticles to oxidation compared to Ag @ FeCo @ Ag type nanoparticles.

一方、金属ナノ粒子の製造方法として、金属塩の還元による方法がよく知られている。金属塩としては、ハロゲン化物や硝酸塩等が主に用いられる。前掲非特許文献2においては、ポリオール法とホットインジェクション法を組み合わせた製造方法により、ナノ粒子を合成している。ここでは、硝酸銀、オレイルアミン、オレイン酸、1,2−ヘキサデカンジオール、およびテトラエチレングリコールの混合溶液に、昇温した後、鉄(III)アセチルアセトナート、コバルト(II)アセチルアセトナート、オレイルアミン、およびトルエンの混合溶液を添加し、さらに昇温後に、硝酸銀、オレイルアミン、およびトルエンの混合溶液(AgAu@FeCo@AgAu型を合成する場合はさらに酢酸金(III)を含む。)を添加することにより、所望のナノ粒子を得たことが報告されている。   On the other hand, as a method for producing metal nanoparticles, a method by reduction of a metal salt is well known. As metal salts, halides, nitrates and the like are mainly used. In the aforementioned non-patent document 2, nanoparticles are synthesized by a production method combining a polyol method and a hot injection method. Here, after heating to a mixed solution of silver nitrate, oleylamine, oleic acid, 1,2-hexadecanediol, and tetraethylene glycol, iron (III) acetylacetonate, cobalt (II) acetylacetonate, oleylamine, and By adding a mixed solution of toluene, and further increasing the temperature, a mixed solution of silver nitrate, oleylamine, and toluene (in the case of synthesizing AgAu @ FeCo @ AgAu type, further containing gold (III) acetate) is added. It has been reported that the desired nanoparticles were obtained.

S. Nishimura et al., J. Phys. Chem. C 116 (2012) 4511S. Nishimura et al. , J. et al. Phys. Chem. C 116 (2012) 4511 M. Takahashi et Al., 2016 MRS Spring Meeting & Exhibit J.P.13(March 28−April 1, 2016)M.M. Takahashi et al. , 2016 MRS Spring Meeting & Exhibit J. et al. P. 13 (March 28-April 1, 2016)

本発明は、飽和磁化の経時変化を抑制することが可能であり、そのため経時変化後の飽和磁化をより高く維持することが可能な、新規なナノ粒子を提供することを課題としてなされたものである。   An object of the present invention is to provide a novel nanoparticle capable of suppressing a change in saturation magnetization with time, and thus maintaining a higher saturation magnetization after a change with time. is there.

今般、本発明者らは、新規な製造方法により、Auで構成されるコアとFeCo合金で構成されるシェルからなるナノ粒子、Au@FeCoナノ粒子を合成した。従来のAg@FeCo@Agナノ粒子においては、FeCoで構成される中間シェルの酸化が、AgコアからFeCoシェルへの電子移動によりある程度抑制されているが、実際に使用される場面を想定すると、空気中での長期間の化学的安定性が十分ではないおそれがある。この点、Au@FeCoナノ粒子は、AuがAgよりも電気陰性度が大きく、そのためコアからシェルへの電子移動の度合いがより大きいことから、飽和磁化の経時的な低下が抑制可能であり、実用上、Ag@FeCo系よりも優れた酸化耐性を有することが期待できる。   Recently, the present inventors synthesized Au @ FeCo nanoparticles, a nanoparticle composed of a core composed of Au and a shell composed of an FeCo alloy, by a novel manufacturing method. In the conventional Ag @ FeCo @ Ag nanoparticles, the oxidation of the intermediate shell composed of FeCo is suppressed to some extent by the electron transfer from the Ag core to the FeCo shell. Long-term chemical stability in air may not be sufficient. In this regard, Au @ FeCo nanoparticles have a higher electronegativity than Au, and therefore the degree of electron transfer from the core to the shell is larger, so that the decrease in saturation magnetization over time can be suppressed. Practically, it can be expected to have better oxidation resistance than Ag @ FeCo.

本発明は、以下を提供する。
[1](a)Auを含むコアと、
(b)Fe、Co、およびNiからなる群より選択される少なくとも1つを含むシェルと、
を含むコアシェル型ナノ粒子。
[2]部分(a)が、Auからなる、 1に記載のナノ粒子。
[3]部分(b)が、FeおよびCoを含む、1または2のいずれか1項に記載のナノ粒子。
[4]磁性を有する、1から3のいずれか1項に記載のナノ粒子。
[5]部分(b)が、Fe、Co、およびNiからなる群より選択される少なくとも1つの金属状態のものを含む、1から4のいずれか1項に記載のナノ粒子。
[6]部分(b)が、Fe、Co、およびNiからなる群より選択される少なくとも1つを含む酸化物を有する、1から5のいずれか1項に記載のナノ粒子。
[7]酢酸金(III)を還元して部分(a)を得る工程を含む、1から6のいずれか1項に記載のナノ粒子を製造する方法。
[8]酢酸金(III)を、Fe塩およびCo塩の存在下で還元する、7に記載の製造方法。
The present invention provides the following.
[1] (a) a core containing Au;
(B) a shell containing at least one selected from the group consisting of Fe, Co, and Ni;
Core-shell type nanoparticles containing
[2] The nanoparticle according to 1, wherein the portion (a) is made of Au.
[3] The nanoparticle according to any one of 1 and 2, wherein the part (b) contains Fe and Co.
[4] The nanoparticle according to any one of 1 to 3, which has magnetism.
[5] The nanoparticle according to any one of 1 to 4, wherein the part (b) includes at least one metal state selected from the group consisting of Fe, Co, and Ni.
[6] The nanoparticle according to any one of 1 to 5, wherein the portion (b) has an oxide containing at least one selected from the group consisting of Fe, Co, and Ni.
[7] A method for producing nanoparticles according to any one of 1 to 6, comprising a step of reducing gold acetate (III) to obtain part (a).
[8] The production method according to 7, wherein gold (III) acetate is reduced in the presence of an Fe salt and a Co salt.

本発明により、新規なコアシェル型ナノ粒子、およびその製造方法が提供される。   According to the present invention, a novel core-shell nanoparticle and a method for producing the same are provided.

得られたAu@FeCoナノ粒子のTEM画像TEM image of the obtained Au @ FeCo nanoparticles 得られたAu@FeCoナノ粒子のXRDパターンXRD pattern of the obtained Au @ FeCo nanoparticles

本発明により、飽和磁化の経時変化を抑制することが可能であり、そのため経時変化後の飽和磁化をより高く維持することが可能な、新規な構造を有するコアシェル型ナノ粒子が提供される。   The present invention provides a core-shell nanoparticle having a novel structure that can suppress the change in saturation magnetization with time, and thus can maintain the saturation magnetization after the change with time higher.

<ナノ粒子>
本発明は、下記の部分(a)および部分(b)を含む、コアシェル型ナノ粒子を提供する。
(a)Auを含むコア
(b)Fe、Co、およびNiからなる群より選択される少なくとも1つを含むシェル
<Nanoparticles>
The present invention provides a core-shell type nanoparticle comprising the following part (a) and part (b).
(A) Core containing Au (b) Shell containing at least one selected from the group consisting of Fe, Co, and Ni

<部分(a)>
ナノ粒子における部分(a)は、少なくとも金(Au)を含む。AuはAg(銀)より電気陰性度が大きく、そのためコアからシェルへの電子移動の度合いがより大きいことから、Ag@FeCo系よりも優れた酸化耐性を有すると考えられるからである。部分(a)は、Au以外の貴金属である、Ag、白金(Pt)、パラジウム(Pd)、ロジウム(Rh)、イリジウム(Ir)、ルテニウム(Ru)、およびオスミウム(Os)からなる群より選択される少なくとも一つ、またはAuおよびAgと同じく11属同族元素であり、それらと性質の似た、銅(Cu)を含んでいてもよい。これらの材料は、不活性かつ安定であることから、Auと同様、ナノ粒子の酸化に対する安定性を高めることができる。また、プラズモン吸収等による着色により、ナノ粒子の存在の検出や、吸光度測定による粒子濃度の定量が可能であるという利点も有する。好ましい態様において部分(a)は、部分(b)がいずれの材料であっても、Au、またはAgとAuの合金からなる(Au単体、すなわち実質的にAuのみからなるか、または実質的にAgとAuの合金のみからなる)ことが好ましく、Au単体であることがより好ましい。プラズモン吸収による着色が強く、液中で濃度が低い場合であっても吸光度を測定することで、粒子濃度を決定することが容易だからである。
<Part (a)>
The part (a) in the nanoparticle contains at least gold (Au). This is because Au has a higher electronegativity than Ag (silver), and therefore has a higher degree of electron transfer from the core to the shell, and is considered to have better oxidation resistance than the Ag @ FeCo system. The part (a) is selected from the group consisting of Ag, platinum (Pt), palladium (Pd), rhodium (Rh), iridium (Ir), ruthenium (Ru), and osmium (Os), which are noble metals other than Au. Or at least one of the same group 11 elements as Au and Ag, and may contain copper (Cu) having similar properties. Since these materials are inert and stable, the stability of the nanoparticles against oxidation can be enhanced as in the case of Au. In addition, coloring by plasmon absorption has the advantage that the presence of nanoparticles can be detected and the concentration of particles can be quantified by measuring absorbance. In a preferred embodiment, the portion (a) is made of Au or an alloy of Ag and Au, regardless of the material of the portion (b) (Au alone, that is, substantially consisting of Au or substantially consisting of Au). It is preferably composed of an alloy of Ag and Au), more preferably Au alone. This is because it is easy to determine the particle concentration by measuring the absorbance even when the concentration due to plasmon absorption is strong and the concentration is low in the liquid.

<部分(b)>
ナノ粒子における部分(b)は、Fe(鉄)、Co(コバルト)、およびNi(ニッケル)からなる群より選択される少なくとも1つを含む材料で構成される。
<Part (b)>
The part (b) in the nanoparticles is composed of a material containing at least one selected from the group consisting of Fe (iron), Co (cobalt), and Ni (nickel).

好ましい態様において部分(b)は、部分(a)がいずれの材料であっても、FeおよびCoを含む。その理由は、FeおよびCoを含むと、FeCo合金を形成するなどして、高い飽和磁化、および高い透磁率を示すからである。一般に、FeへのCoの添加は飽和磁化を高くすることが知られており、より好ましい態様において部分(b)は、Fe30-70とCoとの合金で構成され、さらに好ましい態様において部分(b)はFe40-60とCoの合金、例えばFe50Co50を含む磁性材料で構成される。 In a preferred embodiment, part (b) contains Fe and Co, regardless of the material of part (a). The reason is that when Fe and Co are contained, a high saturation magnetization and a high magnetic permeability are exhibited by forming an FeCo alloy. In general, it is known that the addition of Co to Fe increases saturation magnetization, and in a more preferred embodiment, the portion (b) is composed of an alloy of Fe 30-70 and Co, and in a more preferred embodiment, the portion ( b) is composed of a magnetic material containing an alloy of Fe 40-60 and Co, for example Fe 50 Co 50 .

部分(b)は、Fe、Co、およびNiからなる群より選択される少なくとも1つの金属状態のものを含んでもよい。これらを含んでいると、飽和磁化が大きくなる傾向にあり、好ましい。また部分(b)は、Fe、Co、およびNiからなる群より選択される少なくとも1つを含む酸化物を含んでもよい。酸化物を有していると、経時によるナノ粒子の酸化による着色や磁性等の諸物性の変化が小さくなり、実用上好ましい。特に、マグネタイト(Fe34)、マグヘマイト(γ−Fe23)CoFe24やNiFe24等のフェライト類の酸化物等、酸化物が磁性を有していると、経時的に磁性が変化した場合であっても高い飽和磁化を示すため、実用上特に好ましい。Fe、Co、およびNiからなる群より選択される少なくとも1つの金属状態のものの例は、FeCoである。Fe、Co、およびNiからなる群より選択される少なくとも1つの酸化物の例は、NiO、NiO2等ニッケルの酸化物、CoO、CoO2、CoO3、Co34等コバルトの酸化物、FeO、Fe23、Fe34、Fe45等鉄の酸化物、CoxFe1-xO、CoxFe2-x4、Co2FeO4等コバルトと鉄の複合酸化物、NixFe1-xO、NixFe2-x4、Ni2FeO4等ニッケルと鉄の複合酸化物、CoNi24等ニッケルとコバルトの複合酸化物、Co0.5Ni0.5Fe24等ニッケル、コバルト、鉄の複合酸化物である。特に好ましい例は、CoFe24,Fe34である。Fe、Co、およびNiからなる群より選択される少なくとも1つの金属状態のものが含まれることは、XPS(X線光電子分光法)測定により確認することができ、Fe、Co、およびNiからなる群より選択される少なくとも1つを含む酸化物が含まれることは、XRD(X線回折)測定により確認することができる。 Part (b) may include at least one metal state selected from the group consisting of Fe, Co, and Ni. If these are included, the saturation magnetization tends to increase, which is preferable. Further, the portion (b) may include an oxide including at least one selected from the group consisting of Fe, Co, and Ni. When it has an oxide, changes in various physical properties such as coloring and magnetism due to oxidation of the nanoparticles over time are reduced, which is preferable in practical use. In particular, if the oxide has magnetism, such as magnetite (Fe 3 O 4 ), maghemite (γ-Fe 2 O 3 ) CoFe 2 O 4 , oxides of ferrites such as NiFe 2 O 4 , Even when the magnetism changes, the high saturation magnetization is exhibited, which is particularly preferable in practice. An example of at least one metal state selected from the group consisting of Fe, Co, and Ni is FeCo. Examples of at least one oxide selected from the group consisting of Fe, Co, and Ni include nickel oxides such as NiO and NiO 2 , cobalt oxides such as CoO, CoO 2 , CoO 3 , and Co 3 O 4 , FeO, Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 , Fe 4 O 5 and other iron oxides, Co x Fe 1-x O, Co x Fe 2-x O 4 , Co 2 FeO 4 and other cobalt and iron composite oxidation things, Ni x Fe 1-x O , Ni x Fe 2-x O 4, Ni 2 FeO 4 such composite oxides of nickel and iron, CoNi 2 O 4 or the like composite oxide of nickel and cobalt, Co 0.5 Ni 0.5 Fe 2 O 4 and other complex oxides of nickel, cobalt, and iron. Particularly preferred examples are CoFe 2 O 4 and Fe 3 O 4 . The presence of at least one metal state selected from the group consisting of Fe, Co, and Ni can be confirmed by XPS (X-ray photoelectron spectroscopy) measurement, and consists of Fe, Co, and Ni. The inclusion of an oxide containing at least one selected from the group can be confirmed by XRD (X-ray diffraction) measurement.

部分(b)を構成する材料として、磁性材料から適宜選択すると、ナノ粒子に磁性を付与することができ、好ましい。公知の磁性材料としては、例えば、Fe単体、Co単体、Ni単体、マグネタイト(Fe34)、マグヘマイト(γ−Fe23)等これらの酸化物、またはFe、CoおよびNiから選択される2以上の元素を含む磁性材料が挙げられる。Fe、CoおよびNiから選択される2以上の元素を含む磁性材料としては、例えば、FeCo合金、FeNi合金、CoNi合金、FeCoNi合金等や、CoFe24、NiFe24等のフェライト類の酸化物等が挙げられる。 The material constituting the part (b) is preferably selected from magnetic materials as appropriate because it can impart magnetism to the nanoparticles. The known magnetic material is selected from, for example, these oxides such as Fe alone, Co alone, Ni alone, magnetite (Fe 3 O 4 ), maghemite (γ-Fe 2 O 3 ), or Fe, Co, and Ni. And a magnetic material containing two or more elements. Examples of the magnetic material containing two or more elements selected from Fe, Co, and Ni include, for example, FeCo alloys, FeNi alloys, CoNi alloys, FeCoNi alloys, and ferrites such as CoFe 2 O 4 and NiFe 2 O 4. An oxide etc. are mentioned.

部分(b)を構成する材料は、さらに他の元素を含んでいてもよい。他の元素の例は、窒素(N)もしくは炭素(C)、またはMg、Al、Si、Ca、Zr、Ti、Hf、Zn、Mn、Ba、Sr、Cr、Mo、Ag、Ga、Sc、V、Y、Nb、Pb、Cu、In、Sn、希土類元素から選ばれる少なくとも1つの非磁性金属であり得る。   The material constituting the part (b) may further contain other elements. Examples of other elements are nitrogen (N) or carbon (C), or Mg, Al, Si, Ca, Zr, Ti, Hf, Zn, Mn, Ba, Sr, Cr, Mo, Ag, Ga, Sc, It may be at least one nonmagnetic metal selected from V, Y, Nb, Pb, Cu, In, Sn, and rare earth elements.

<コア、シェル、ダブルシェル>
本発明のナノ粒子は、コアシェル型であるが、部分(a)がコアであり、かつ部分(b)がシェルである。好ましい態様においては、ナノ粒子は、シェルの外側に第二のシェルを有するダブルシェル型であってもよい。本発明でコアシェル型というときは、特に記載した場合を除き、ダブルシェル型を含み、またシェルというときは、第二のシェル(「ダブルシェル」ともいう。)を含む。なお本発明に関し、ナノ粒子の構成を「@」を用いて表す場合、特に記載した場合を除き、より内側のものを左側により外側のものを右側に示している。例えば「Au@FeCo@Ag」は、ダブルシェル型(コア―シェル―第二のシェル型)のナノ粒子であって、Auで構成されるコアと、FeおよびCoを含む材料で構成されるシェルと、Agで構成される最外側のシェル(ダブルシェル)を含む、ナノ粒子を表す。
<Core, shell, double shell>
The nanoparticle of the present invention is a core-shell type, wherein the part (a) is a core and the part (b) is a shell. In a preferred embodiment, the nanoparticles may be of a double shell type having a second shell outside the shell. In the present invention, the term “core shell type” includes a double shell type unless otherwise specified, and the term “shell” includes a second shell (also referred to as “double shell”). In addition, regarding the present invention, when the configuration of the nanoparticles is expressed using “@”, the inner side is shown on the left side and the outer side is shown on the right side unless otherwise specified. For example, “Au @ FeCo @ Ag” is a double-shell type (core-shell-second shell type) nanoparticle, a core made of Au and a shell made of a material containing Fe and Co. And nanoparticles including the outermost shell (double shell) made of Ag.

本発明のナノ粒子におけるコアの平均粒径は、特に限定されないが、例えば1nm以上500nm以下であり、2nm以上200nm以下であることが好ましく、4nm以上100nm以下であることがより好ましい。また、本発明のナノ粒子における、ダブルシェル型でない場合の最外側シェル、およびダブルシェル型である場合の、内側のシェルの平均厚さも特に限定されないが、例えば0.5nm以上250nm以下であり、1nm以上100nm以下であることが好ましく、2nm以上50nm以下であることがより好ましい。さらに、本発明のナノ粒子における、ダブルシェル型である場合の最外側シェルの平均厚さも特に限定されないが、例えば0.5nm以上20nm以下であり、0.7nm以上10nm以下であることが好ましく、1nm以上5nm以下であることがより好ましい。   The average particle diameter of the core in the nanoparticles of the present invention is not particularly limited, but is, for example, from 1 nm to 500 nm, preferably from 2 nm to 200 nm, and more preferably from 4 nm to 100 nm. Further, in the nanoparticles of the present invention, the outermost shell in the case of not being a double shell type, and the average thickness of the inner shell in the case of a double shell type are not particularly limited, for example, 0.5 nm to 250 nm, It is preferably 1 nm or more and 100 nm or less, and more preferably 2 nm or more and 50 nm or less. Furthermore, in the nanoparticles of the present invention, the average thickness of the outermost shell in the case of the double shell type is not particularly limited, for example, 0.5 nm or more and 20 nm or less, preferably 0.7 nm or more and 10 nm or less, More preferably, it is 1 nm or more and 5 nm or less.

ナノ粒子全体の平均粒径もまた、特に限定されないが、ダブルシェル型でない場合であってもダブルシェル型である場合であっても、例えば3nm以上1000nm以下であり、5nm以上500nm以下であることが好ましく、8nm以上200nm以下であることがより好ましい。   The average particle diameter of the entire nanoparticle is not particularly limited, but it is 3 nm or more and 1000 nm or less, for example, 5 nm or more and 500 nm or less, regardless of whether it is a double shell type or a double shell type. Is more preferable, and it is more preferably 8 nm or more and 200 nm or less.

ナノ粒子のコアの平均粒子径およびシェルの平均厚さは、次のようにして求めることができる。エタノール等適切な溶媒で希釈したナノ粒子試料をマイクログリット上に滴下し、乾燥させてTEM観察用サンプルを作製する。その後、サンプルのSTEM−HAADF画像を撮影する。このとき、併せて、EDX(Energy Dispersive X-ray spectroscopy)装置等を用いて構成元素の定性分析を行うこともできる。得られたSTEM−HAADF画像におけるナノ粒子の面積範囲を画像解析ソフトを用いて処理し、複合ナノ粒子に含まれるコアの粒径(円面積相当径)とシェルの厚みを測定して平均値を算出し、値に基づき、コアの平均粒子径およびシェルの厚さを求める。 なお、試料によっては、TEM画像から、コアシェル構造を確認できる場合がある。またナノ粒子の平均粒径は、以下のようにして測定することができる。まず、視野内に十分多数のナノ粒子を含むTEM(透過型電子顕微鏡)写真を用意する。次に、このTEM写真において、複数個、好ましくは300〜500個のナノ粒子の粒径をそれぞれ測定する。ナノ粒子の形状が真円ではない場合、長軸径を測定する。測定した粒径の平均値を算出し、これをナノ粒子の平均粒子径とする。   The average particle diameter of the nanoparticle core and the average thickness of the shell can be determined as follows. A nanoparticle sample diluted with an appropriate solvent such as ethanol is dropped on the microgrit and dried to prepare a sample for TEM observation. Thereafter, a sample STEM-HAADF image is taken. At this time, a qualitative analysis of the constituent elements can also be performed using an EDX (Energy Dispersive X-ray spectroscopy) apparatus or the like. The area range of the nanoparticles in the obtained STEM-HAADF image is processed using image analysis software, and the average value is obtained by measuring the core particle diameter (equivalent circular area diameter) and the shell thickness contained in the composite nanoparticle. The average particle diameter of the core and the thickness of the shell are obtained based on the calculated values. Depending on the sample, the core-shell structure may be confirmed from the TEM image. The average particle size of the nanoparticles can be measured as follows. First, a TEM (transmission electron microscope) photograph including a sufficiently large number of nanoparticles in the visual field is prepared. Next, in this TEM photograph, the particle diameters of a plurality of, preferably 300 to 500, nanoparticles are measured. When the shape of the nanoparticles is not a perfect circle, the major axis diameter is measured. The average value of the measured particle diameter is calculated, and this is taken as the average particle diameter of the nanoparticles.

<磁性>
ナノ粒子は、磁性を有することが好ましい。ナノ粒子が強磁性、フェリ磁性、または超常磁性を有すると、磁気を利用してナノ粒子を分離・泳動することができ、またナノ粒子の存在を磁気シグナルに基づき検出することができるからである。ナノ粒子は、超常磁性を有することがより好ましい。外部磁場が存在しない場合、ナノ粒子が磁気モーメントを有さないため、ナノ粒子の凝集を抑制できるからである。ナノ粒子が強磁性、フェリ磁性、または超常磁性を有することは、ナノ粒子の磁気特性を超伝導量子干渉磁束計(SQUID)を備えた磁気特性測定装置により測定することで、確認することができる。
<Magnetic>
The nanoparticles preferably have magnetism. This is because if nanoparticles have ferromagnetism, ferrimagnetism, or superparamagnetism, they can be separated and migrated using magnetism, and the presence of nanoparticles can be detected based on magnetic signals. . More preferably, the nanoparticles have superparamagnetism. This is because in the absence of an external magnetic field, the nanoparticles do not have a magnetic moment, and thus aggregation of the nanoparticles can be suppressed. Whether the nanoparticles have ferromagnetism, ferrimagnetism, or superparamagnetism can be confirmed by measuring the magnetic properties of the nanoparticles with a magnetic property measuring apparatus equipped with a superconducting quantum interference magnetometer (SQUID). .

磁性を有する本発明のナノ粒子は、実用的な使用条件において、飽和磁化の経時変化が抑制されている。そのため経時変化した場合であっても、ナノ粒子は、従来のものより高い飽和磁化を維持することが可能である。飽和磁化の経時変化が抑制されているかどうかは、合成直後の粒子の磁化の測定を行ったナノ粒子を、実用的な条件(例えば、25℃、相対湿度50%の雰囲気)で、数日〜数週間保存し、保存後のナノ粒子について測定された磁化の値に基づき、飽和磁化の維持率(維持率(%)=(保存後の飽和磁化)/(合成直後の飽和磁化)×100)を求めることにより、判断できる。維持率は、10%以上であることが好ましく、15%以上であることがより好ましく、20%以上であることがさらに好ましい。   The nanoparticles of the present invention having magnetism are suppressed from changing with time in saturation magnetization under practical use conditions. Therefore, even when it changes over time, the nanoparticles can maintain a higher saturation magnetization than the conventional one. Whether or not the change in saturation magnetization over time is suppressed is determined based on the measurement of the magnetization of the particles immediately after the synthesis under practical conditions (for example, an atmosphere at 25 ° C. and a relative humidity of 50%). Based on the value of magnetization measured for nanoparticles after storage for several weeks, the retention rate of saturation magnetization (maintenance rate (%) = (saturation magnetization after storage) / (saturation magnetization immediately after synthesis) × 100) Can be determined by seeking The maintenance rate is preferably 10% or more, more preferably 15% or more, and further preferably 20% or more.

<原子組成比>
本発明においては、次式で表されるナノ粒子に含まれるAuの、Fe、CoおよびNiに対する原子組成比、すなわち(ナノ粒子におけるAu原子濃度):(ナノ粒子におけるFe、CoおよびNiの合計の原子濃度)を、1以上99以下:99以下1以上の範囲とすることができる。ただし(ナノ粒子におけるAu原子濃度)+(ナノ粒子におけるFe、CoおよびNiの合計の原子濃度)=100である。原子組成比は、好ましくは2以上80以下:98以下20以上であり、より好ましくは3以上60以下:97以下40以上であり、さらに好ましくは5以上50以下:95以下50以上である。
<Atomic composition ratio>
In the present invention, the atomic composition ratio of Au in the nanoparticles represented by the following formula to Fe, Co and Ni, that is, (Au atom concentration in the nanoparticles): (total of Fe, Co and Ni in the nanoparticles) Can be in the range of 1 or more and 99 or less: 99 or less and 1 or more. However, (Au atom concentration in nanoparticles) + (total atom concentration of Fe, Co and Ni in nanoparticles) = 100. The atomic composition ratio is preferably 2 or more and 80 or less: 98 or less and 20 or more, more preferably 3 or more and 60 or less: 97 or less and 40 or more, and further preferably 5 or more and 50 or less: 95 or less and 50 or more.

原子組成比は、対象となるナノ粒子を王水等の適切な酸に溶解し、プラズマ発光分光分析装置を用いて組成分析を行い、得られた測定値に基づき、算出できる。   The atomic composition ratio can be calculated based on the measured values obtained by dissolving the target nanoparticles in an appropriate acid such as aqua regia and performing a composition analysis using a plasma emission spectrometer.

本発明者らが鋭意検討を重ねた結果、当該原子組成比が、上記の範囲であると、ナノ粒子表面における酸化還元等の反応活性を促進しうることを見出した。この理由は明らかではないが、部分(a)と部分(b)のフェルミエネルギーや電気陰性度の違いから、電荷分離が促進されてナノ粒子表面物質への電子供与が起こり、酸化還元等の反応活性を促進するためであると推察される。また、原子組成比が上記の範囲であると、部分(b)が磁性材料で構成される場合、磁性を十分に維持しつつ、部分(a)の作用により、液中でのナノ粒子の分散安定性を保つことができ、またナノ粒子の酸化に対する安定性を十分に高めることができる点でも好ましい。   As a result of intensive studies by the present inventors, it has been found that the reaction composition such as redox on the surface of the nanoparticles can be promoted when the atomic composition ratio is in the above range. The reason for this is not clear, but due to the difference in Fermi energy and electronegativity between part (a) and part (b), charge separation is promoted and electron donation to the surface material of the nanoparticle occurs, and reactions such as redox This is presumed to promote activity. Further, when the atomic composition ratio is in the above range, when the part (b) is made of a magnetic material, the dispersion of the nanoparticles in the liquid by the action of the part (a) while sufficiently maintaining the magnetism. It is also preferable in that the stability can be maintained and the stability of the nanoparticles against oxidation can be sufficiently enhanced.

当該原子組成比は、好ましくは2以上80以下であり、より好ましくは3以上60以下であり、さらに好ましくは5以上50以下である。   The atomic composition ratio is preferably 2 or more and 80 or less, more preferably 3 or more and 60 or less, and still more preferably 5 or more and 50 or less.

<ナノ粒子の製造方法>
本発明のナノ粒子の製造方法としては特に限定されず、種々の物理的な方法(気相蒸着、レーザーアブレーション等)や、化学的方法(金属塩の還元、ゾルゲル法、ミセル、熱分解)等を用いることができる。特に好ましい製造方法の一つは、金属塩の還元を用いる方法である。
<Nanoparticle production method>
The method for producing the nanoparticles of the present invention is not particularly limited, and various physical methods (vapor phase deposition, laser ablation, etc.), chemical methods (metal salt reduction, sol-gel method, micelle, thermal decomposition), etc. Can be used. One particularly preferable production method is a method using reduction of a metal salt.

(出発原料)
本発明におけるナノ粒子の出発原料となる金属塩としては、目的とする金属イオンの各種の塩、金属のアルコキシド、有機金属錯体等の、金属の化合物を用いればよい。
(Starting material)
As the metal salt which is a starting material for the nanoparticles in the present invention, various metal salts such as various metal ion salts, metal alkoxides, and organometallic complexes may be used.

Au塩(金化合物)としては、種々のものを用いることができる。例えば、塩化金(I
)、ヨウ化金(I)、シアン化金(I)、クロロカルボニル金(I)、シアン化金(I)
カリウム、シアン化金(I)ナトリウム、硫化金(I)、臭化金(III)、塩化金(I
II)、ヨウ化金(III)、酢酸金(III)、ジメチル(アセチルアセトナート)金(III)、塩化金酸(III)4水和物、塩化金酸(III)3水和物、塩化金酸(III)ナトリウム2水和物、塩化金酸カリウム(III)、硫化金(III)等を用いることができる。特に、酢酸金(III)を用いることが、本発明のナノ粒子を得ることが容易であるため、生産性の観点から好ましい。本発明者らの検討によると、塩化金や塩化金酸等その他のAu塩からは、本発明のナノ粒子を得ることは困難である場合が多い。なお前掲非特許文献2においては、酢酸金(III)を用いてAgAu合金@FeCo@AgAu合金であるナノ粒子を製造することが試みられている。
Various Au salts (gold compounds) can be used. For example, gold chloride (I
), Gold iodide (I), gold cyanide (I), chlorocarbonyl gold (I), gold cyanide (I)
Potassium, sodium gold (I) cyanide, gold (I) sulfide, gold (III) bromide, gold chloride (I
II), gold iodide (III), gold acetate (III), dimethyl (acetylacetonate) gold (III), chloroauric acid (III) tetrahydrate, chloroauric acid (III) trihydrate, chloride Sodium goldate (III) dihydrate, potassium chloroaurate (III), gold sulfide (III) and the like can be used. In particular, it is preferable to use gold (III) acetate from the viewpoint of productivity because it is easy to obtain the nanoparticles of the present invention. According to studies by the present inventors, it is often difficult to obtain the nanoparticles of the present invention from other Au salts such as gold chloride and chloroauric acid. In the aforementioned Non-Patent Document 2, it is attempted to produce nanoparticles that are AgAu alloy @ FeCo @ AgAu alloy using gold (III) acetate.

また、金原料として、金コロイドを使用することができる。金コロイドの粒径としては特に限定されないが、分散安定性の観点から2nm以上100nm以下が好ましい。   Moreover, a gold colloid can be used as a gold raw material. Although it does not specifically limit as a particle size of a gold colloid, 2 nm or more and 100 nm or less are preferable from a viewpoint of dispersion stability.

Ag塩(銀化合物)としては、種々のものを用いることができる。例えば、硫酸銀、炭酸銀、硝酸銀、酢酸銀、ヨウ化銀、過塩素酸銀、燐酸銀、安息香酸銀、テトラフルオロホウ酸銀、トリフルオロ酢酸銀、ヘキサフルオロアセチルアセトン酸銀等を用いることができる。   Various Ag salts (silver compounds) can be used. For example, silver sulfate, silver carbonate, silver nitrate, silver acetate, silver iodide, silver perchlorate, silver phosphate, silver benzoate, silver tetrafluoroborate, silver trifluoroacetate, silver hexafluoroacetylacetonate, etc. can be used. it can.

Fe塩(鉄化合物)としては、種々のものを用いることができる。例えば、酢酸鉄(II)、水酸化酢酸鉄(III)、塩化鉄(III)、塩化鉄(III)6水和物、塩化鉄(II)4水和物、硫酸鉄(II)、硫酸鉄(II)7水和物、硫酸鉄(III)アンモニウム、臭化鉄(II)、ヨウ化鉄(II)、硫酸鉄(III)9水和物、硫酸鉄(II)水和物、硝酸鉄(II)、硝酸鉄(III)、硝酸鉄(III)9水和物、過塩素酸鉄(III)、ピロ燐酸鉄(III)、リン酸鉄(III)、リン酸鉄(II)8水和物、リン酸鉄(III)n水和物、クエン酸鉄(II)、クエン酸鉄(III)水和物、クエン酸鉄(III)アンモニウム、シュウ酸鉄(II)、シュウ酸鉄(II)水和物、シュウ酸鉄(III)アンモニウム3水和物、ヘキサシアノ鉄(III)酸カリウム、ヘキサシアノ鉄(II)酸カリウム3水和物、ヘキサシアノ鉄(III)酸ナトリウム10水和物、フマル酸鉄(II)、乳酸鉄(II)、乳酸鉄(II)3水和物、グルコン酸鉄(II)2水和物、鉄(II)エトキシド、アセチルアセトン鉄(II)、アセチルアセトン鉄(III)(鉄(III)アセチルアセトナート)、トリスジジピバリン酸鉄(III)、カルボニル鉄Fe(CO)5、Fe3(CO)12、Fe2(CO)9、硫酸アンモニウム鉄(II)6水和物、ペンタシアノニトロシル鉄(III)酸ナトリウム2水和物等を用いることができる。 Various types of Fe salts (iron compounds) can be used. For example, iron (II) acetate, iron (III) hydroxide acetate, iron (III) chloride, iron (III) chloride hexahydrate, iron (II) chloride tetrahydrate, iron (II) sulfate, iron sulfate (II) heptahydrate, iron (III) sulfate, iron (II) bromide, iron (II) iodide, iron (III) sulfate nonahydrate, iron (II) sulfate hydrate, iron nitrate (II), iron (III) nitrate, iron (III) nitrate nonahydrate, iron (III) perchlorate, iron (III) pyrophosphate, iron (III) phosphate, iron (II) phosphate 8 water Japanese hydrate, iron (III) phosphate n hydrate, iron (II) citrate, iron (III) citrate hydrate, iron (III) ammonium citrate, iron (II) oxalate, iron oxalate ( II) Hydrate, iron (III) oxalate ammonium trihydrate, potassium hexacyanoferrate (III), hexacyanoiron II) Potassium acid trihydrate, sodium hexacyanoferrate (III) decahydrate, iron (II) fumarate, iron (II) lactate, iron (II) lactate trihydrate, iron (II) gluconate Dihydrate, iron (II) ethoxide, acetylacetone iron (II), acetylacetone iron (III) (iron (III) acetylacetonate), iron (III) trisdipipivalate, carbonyl iron Fe (CO) 5 , Fe 3 (CO) 12 , Fe 2 (CO) 9 , ammonium iron (II) sulfate hexahydrate, sodium pentacyanonitrosyl iron (III) dihydrate, and the like can be used.

Co塩(コバルト化合物)としては、種々のものを用いることができる。例えば、酢酸コバルト(II)、酢酸コバルト(III)、塩化コバルト(II)、塩化コバルト(II)6水和物、塩化アンモニウムコバルト(II)6水和物、硫酸コバルト(II)7水和物、炭酸コバルト、臭化コバルト(II)、臭化コバルト(II)6水和物、ヨウ化コバルト(II)、炭酸コバルト(II)、硫酸コバルト(III)9水和物、硫酸コバルト(II)7水和物、硫酸コバルト(II)アンモニウム6水和物、硝酸コバルト(II)、硝酸コバルト(II)6水和物、硝酸コバルト(III)、硝酸コバルト(III)9水和物、亜硝酸コバルト(III)ナトリウム、過塩素酸コバルト(II)、燐酸コバルト(III)、シュウ酸コバルト(II)2水和物、クエン酸コバルト(III)4水和物、シュウ酸アンモニウムコバルト(III)3水和物、ステアリン酸コバルト、オレイン酸コバルト、フマル酸コバルト(II)、グルコン酸コバルト(II)2水和物、コバルト(II)エトキシド、アセチルアセトンコバルト(II)(コバルト(II)アセチルアセトナート)、アセチルアセトンコバルト(III)、アセチルアセトンコバルト(II)2水和物、トリスジピバリン酸コバルト(III)、硫酸アンモニウムコバルト(II)6水和、チオシアン酸コバルト(II)、ヘキサアミンコバルト(III)塩化物、カルボニルコバルト、ナフテン酸コバルト、ヘキサニトロコバルト(III)酸ナトリウム等を用いることができる。   Various Co salts (cobalt compounds) can be used. For example, cobalt acetate (II), cobalt acetate (III), cobalt chloride (II), cobalt chloride (II) hexahydrate, ammonium cobalt (II) hexahydrate, cobalt sulfate (II) heptahydrate , Cobalt carbonate, cobalt bromide (II), cobalt bromide (II) hexahydrate, cobalt iodide (II), cobalt carbonate (II), cobalt sulfate (III) nonahydrate, cobalt sulfate (II) Heptahydrate, cobalt (II) ammonium sulfate hexahydrate, cobalt (II) nitrate, cobalt (II) nitrate hexahydrate, cobalt (III) nitrate, cobalt (III) nitrate nonahydrate, nitrous acid Cobalt (III) sodium, cobalt (II) perchlorate, cobalt (III) phosphate, cobalt (II) oxalate dihydrate, cobalt (III) citrate tetrahydrate, oxalic acid Ammonium cobalt (III) trihydrate, cobalt stearate, cobalt oleate, cobalt (II) fumarate, cobalt (II) gluconate dihydrate, cobalt (II) ethoxide, acetylacetone cobalt (II) (cobalt ( II) Acetylacetonate), acetylacetone cobalt (III), acetylacetone cobalt (II) dihydrate, cobalt trisdipivalate (III), ammonium cobalt (II) sulfate hexahydrate, cobalt (II) thiocyanate, hexaamine Cobalt (III) chloride, carbonyl cobalt, cobalt naphthenate, sodium hexanitrocobalt (III), and the like can be used.

Ni塩(ニッケル化合物)としては、種々のものを用いることができる。例えば、酢酸ニッケル、塩化ニッケル、塩化ニッケル6水和物、塩化ニッケル4水和物、硫酸ニッケル7水和物、硫酸ニッケルアンモニウム6水和物、炭酸ニッケル、ヨウ化ニッケル、臭化ニッケル、臭化ニッケル3水和物、沃化ニッケル、硫酸ニッケル、硫酸ニッケル6水和物、硝酸ニッケル、硝酸ニッケル6水和物、過塩素酸ニッケル6水和物、燐酸ニッケル、酢酸ニッケル4水和物、シアン化ニッケルカリウム1水和物、シュウ酸ニッケル2水和物、安息香酸ニッケル、クエン酸ニッケル水和物、アンモニウムシュウ酸ニッケル3水和物、フマル酸ニッケル、グルコン酸ニッケル2水和物、アセチルアセトン酸ニッケル、アセチルアセトン酸ニッケル2水和物、ビスジジピバリン酸ニッケル、アンモニウム硫酸ニッケル6水和、ヘキサアミンニッケル塩化物、シクロへキサンブチルニッケル、2−エチルシクロへキサンニッケル、オクタン酸ニッケル、トリフルオロメタンスルホン酸ニッケル、ジ亜リン酸ニッケル6水和物等を用いることができる。   Various Ni salts (nickel compounds) can be used. For example, nickel acetate, nickel chloride, nickel chloride hexahydrate, nickel chloride tetrahydrate, nickel sulfate heptahydrate, nickel ammonium sulfate hexahydrate, nickel carbonate, nickel iodide, nickel bromide, bromide Nickel trihydrate, nickel iodide, nickel sulfate, nickel sulfate hexahydrate, nickel nitrate, nickel nitrate hexahydrate, nickel perchlorate hexahydrate, nickel phosphate, nickel acetate tetrahydrate, cyanide Nickel phosphide monohydrate, nickel oxalate dihydrate, nickel benzoate, nickel citrate hydrate, nickel ammonium oxalate trihydrate, nickel fumarate, nickel gluconate dihydrate, acetylacetonic acid Nickel, nickel acetylacetonate dihydrate, nickel bisdidipivalate, nickel ammonium sulfate hexahydrate, hexa Min nickel chloride, hexane butyl nickel cyclohexane, 2-Echirushikuro hexane nickel, nickel octoate, trifluoromethanesulfonic acid nickel can be used hypophosphite nickel hexahydrate like.

製造に際しては、金属塩の還元のために、還元作用のある種々の成分を用いることができる。例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリメチレングリコール、プロピレングリコール、テトラエチレングリコール、1,2−ヘキサデカンジオールなどの1,2−アルカンジオールの1種または2種以上を用いることができる。これらのポリオールは加熱下で熱分解して酸化される際に還元作用を示す。   In production, various components having a reducing action can be used to reduce the metal salt. For example, one or more of 1,2-alkanediols such as ethylene glycol, diethylene glycol, trimethylene glycol, propylene glycol, tetraethylene glycol, and 1,2-hexadecanediol can be used. These polyols exhibit a reducing action when thermally decomposed and oxidized under heating.

ポリオールの量(2種以上用いる場合は合計の量)は、金属塩に対するモル比で0.1〜10であることが好ましい。   The amount of polyol (total amount when two or more types are used) is preferably 0.1 to 10 in terms of molar ratio to the metal salt.

製造に際しては、必要により分散剤を用いてもよい。分散剤としては、アミン系、ジアミン系、エタノールアミン系、アルコキシアミン系、ジアミンアルコール系、ジアミノアルコキシ系、環状アミン系、アルキルチオール系、カルボン酸系又は高分子系分散剤から選ばれる1種又は2種以上を用いることができる。特に好ましい例は、アミン系、およびカルボン酸系である。アミン系では、例えば、オレイルアミン、プロピルアミン、ジプロピルアミン、ブチルアミン、ジブチルアミン、トリブチルアミン、イソブチルアミン、ジイソブチルアミン、ヘキシルアミン、N−メチルヘキシルアミン、ジ−N−オクチルアミン、トリ−N−オクチルアミン、2−エチルヘキシルアミン、ジ(2−エチルヘキシル)アミン、アリルアミン、ジアリルアミン、3−ペンチルアミン、2−オクチルアミン等を用いることができる。カルボン酸系では、例えばポリカルボン酸、ポリカルボン酸アンモニウム塩、ポリカルボン酸ナトリウム塩、オレイン酸、ラウリン酸、ステアリン酸、クエン酸等を用いることができる。   In the production, if necessary, a dispersant may be used. As the dispersant, one or more selected from amine, diamine, ethanolamine, alkoxyamine, diamine alcohol, diaminoalkoxy, cyclic amine, alkylthiol, carboxylic acid or polymer dispersant Two or more kinds can be used. Particularly preferred examples are amine-based and carboxylic acid-based. In the amine system, for example, oleylamine, propylamine, dipropylamine, butylamine, dibutylamine, tributylamine, isobutylamine, diisobutylamine, hexylamine, N-methylhexylamine, di-N-octylamine, tri-N-octyl Amine, 2-ethylhexylamine, di (2-ethylhexyl) amine, allylamine, diallylamine, 3-pentylamine, 2-octylamine and the like can be used. In the carboxylic acid system, for example, polycarboxylic acid, polycarboxylic acid ammonium salt, polycarboxylic acid sodium salt, oleic acid, lauric acid, stearic acid, citric acid and the like can be used.

分散剤の添加量(2種以上を用いる場合は合計の添加量)は、金属塩に対するモル比で0.1〜10であることが好ましい。   It is preferable that the addition amount of a dispersing agent (total addition amount when using 2 or more types) is 0.1-10 in the molar ratio with respect to a metal salt.

本発明においては、溶媒としては、水、極性溶剤としてアルコール、ジオキサン、テトラエチレングリコール等、非極性溶剤としてn−ヘキサン、シクロへキサン、オクタン、デカン、ドデカン等、芳香族系溶剤としてトルエン、キシレン等、高沸点系溶剤としてジオクチルエーテル等である。   In the present invention, as the solvent, water, alcohol, dioxane, tetraethylene glycol and the like as the polar solvent, n-hexane, cyclohexane, octane, decane, dodecane, etc. as the nonpolar solvent, toluene, xylene as the aromatic solvent And dioctyl ether as a high boiling point solvent.

(製造条件)
本発明のナノ粒子を製造する上で、酢酸金を、Fe塩、Co塩およびNi塩からなる群より選択されるいずれか(以下、「Fe塩等」という。)と混合し、加熱還元する順序は特に限定されないが、1)室温でFe塩等と酢酸金の混合溶液を調製した後、加熱しても良いし、2)室温でFe塩等と酢酸金の混合溶液を調製し、加熱した後、酢酸金を混合しても良いし、3)酢酸金溶液を事前に加熱した後、Fe塩等を混合しても良いし、4)酢酸金溶液を事前に加熱した後、Fe塩等と酢酸金の混合溶液を混合しても良いし、5)Fe塩等の混合溶液を調製し、加熱した後、酢酸金溶液を混合しても良いし、6)Fe塩等の混合溶液を調製し、加熱した後、Fe塩等と酢酸金の混合溶液を混合しても良いし、7)室温でFe塩等と酢酸金の混合溶液を調製し、加熱した後、Fe塩等と酢酸金の混合溶液を混合しても良いし、8)室温でFe塩等と酢酸金の混合溶液を調製し、加熱した後、Fe塩等を混合しても良いし、9)酢酸金溶液を事前に加熱した後、Fe塩等を混合し、さらに酢酸金を混合しても良いし、10)Fe塩等の混合溶液を調製し、加熱した後、酢酸金溶液を混合し、さらにFe塩等を混合しても良いし、11)室温でFe塩等と酢酸金の混合溶液を調製し、加熱した後、酢酸金を混合し、さらにFe塩等を混合しても良い。室温でFe塩等と酢酸金の混合溶液を調製した後に加熱すると、本発明のナノ粒子が収率よく得られるため、生産性の観点から好ましい。酢酸金の代わりに金コロイドを用いる場合、金コロイドは酢酸金と同様、Fe塩等と種々の段階で混合し、加熱することで、本発明のナノ粒子を製造することができる。また他のAu塩も、酢酸金と同様、Fe塩等と種々の段階で混合し、加熱することで、本発明のナノ粒子を製造することが可能な場合がある。
(Production conditions)
In producing the nanoparticles of the present invention, gold acetate is mixed with any one selected from the group consisting of Fe salt, Co salt and Ni salt (hereinafter referred to as “Fe salt etc.”) and reduced by heating. Although the order is not particularly limited, 1) a mixed solution of Fe salt or the like and gold acetate may be heated at room temperature and then heated, or 2) a mixed solution of Fe salt or the like and gold acetate may be prepared and heated at room temperature. Then, gold acetate may be mixed, 3) the gold acetate solution may be preheated and then Fe salt etc. may be mixed, and 4) the gold acetate solution may be preheated and then the Fe salt 5) A mixed solution of Fe salt or the like may be mixed, heated and then mixed with a gold acetate solution, or 6) A mixed solution of Fe salt or the like After preparing and heating, a mixed solution of Fe salt and gold acetate may be mixed. 7) Mixing of Fe salt and gold acetate at room temperature After preparing and heating the solution, a mixed solution of Fe salt or the like and gold acetate may be mixed. 8) After preparing and heating a mixed solution of Fe salt or the like and gold acetate at room temperature, Fe salt or the like 9) After heating the gold acetate solution in advance, Fe salt or the like may be mixed, and gold acetate may be further mixed. 10) A mixed solution of Fe salt or the like is prepared, After heating, the gold acetate solution may be mixed, and Fe salt etc. may be further mixed. 11) A mixed solution of Fe salt etc. and gold acetate is prepared at room temperature, heated, and then mixed with gold acetate, Further, an Fe salt or the like may be mixed. When a mixed solution of Fe salt or the like and gold acetate is prepared at room temperature and then heated, the nanoparticles of the present invention can be obtained with good yield, which is preferable from the viewpoint of productivity. When gold colloid is used in place of gold acetate, the gold colloid can be mixed with Fe salt and the like at various stages and heated as in the case of gold acetate, whereby the nanoparticles of the present invention can be produced. Moreover, other Au salts, like gold acetate, may be able to produce the nanoparticles of the present invention by mixing and heating with an Fe salt or the like at various stages.

Agを含むナノ粒子を製造する場合、Ag塩を混合し、加熱還元する順序は特に限定されないが、1)酢酸金とAg塩の混合溶液を調製し、加熱した後、a)Fe塩等、もしくはb)Fe塩等とAg塩の混合溶液、もしくはc)Fe塩等と酢酸金の混合溶液、もしくはd)Fe塩等と酢酸金とAg塩の混合溶液を混合しても良いし、2)酢酸金とAg塩の混合溶液を調製し、加熱し、Fe塩等を混合した後、さらにa)酢酸金、もしくはb)Ag塩、もしくはc)酢酸金とAg塩の混合溶液を混合しても良いし、3)酢酸金とAg塩の混合溶液を調製し、加熱し、Fe塩等とAg塩の混合溶液を混合した後、さらにa)酢酸金、もしくはb)Ag塩、もしくはc)酢酸金とAg塩の混合溶液を混合しても良いし、4)酢酸金とAg塩の混合溶液を調製し、加熱し、Fe塩等と酢酸金の混合溶液を混合した後、さらにa)酢酸金、もしくはb)Ag塩、もしくはc)酢酸金とAg塩の混合溶液を混合しても良いし、5)酢酸金溶液を事前に加熱し、Fe塩等を混合した後、さらにa)Ag塩、もしくはb)酢酸金とAg塩の混合溶液を混合してもよいし、6)酢酸金溶液を事前に加熱し、Ag塩を混合した後、さらにa)Fe塩等、もしくはb)Fe塩等とAg塩の混合溶液、もしくはc)Fe塩等と酢酸金の混合溶液、もしくはd)Fe塩等と酢酸金とAg塩の混合溶液を混合しても良いし、7)酢酸金溶液を事前に加熱し、Fe塩等と酢酸金の混合溶液を混合した後、さらにa)Ag塩、もしくはb)酢酸金とAg塩の混合溶液を混合しても良いし、8)酢酸金溶液を事前に加熱し、Fe塩等とAg塩の混合溶液を混合した後、さらにa)酢酸金、もしくはb)Ag塩、もしくはc)酢酸金とAg塩の混合溶液を混合しても良いし、9)酢酸金溶液を事前に加熱した後、Fe塩等と酢酸金とAg塩の混合溶液を混合してもよいし、10)酢酸金溶液を事前に加熱しFe塩等と酢酸金とAg塩の混合溶液を混合した後、さらにa)酢酸金、もしくはb)Ag塩、もしくはc)酢酸金とAg塩の混合溶液を混合しても良いし、11)Fe塩等の混合溶液を調製し、加熱し、酢酸金を混合した後、さらにa)Ag塩、もしくはb)酢酸金とAg塩の混合溶液を混合してもよいし、12)Fe塩等の混合溶液を調製し、加熱した後、酢酸金とAg塩の混合溶液を混合してもよいし、13)Fe塩等の混合溶液を調製し、加熱し、Fe塩等と酢酸金の混合溶液を混合した後、さらにa)Ag塩、もしくはb)酢酸金とAg塩の混合溶液を混合してもよいし、14)Fe塩等の混合溶液を調製し、加熱した後、Fe塩等と酢酸金とAg塩の混合溶液を混合してもよいし、15)室温でFe塩等と酢酸金の混合溶液を調製し、加熱した後、a)Ag塩、もしくはb)酢酸金とAg塩の混合溶液を混合してもよいし、16)室温でFe塩等と酢酸金の混合溶液を調製し、加熱した後、Ag塩を混合し、さらに酢酸金を混合してもよいし、17)室温でFe塩等と酢酸金の混合溶液を調製し、加熱し、さらに酢酸金を混合した後、Ag塩を混合しても良いし、18)Ag塩溶液を事前に加熱し、酢酸金を混合した後、さらにa)Fe塩等、もしくはb)Fe塩等とAg塩の混合溶液、もしくはc)Fe塩等と酢酸金の混合溶液、もしくはd)Fe塩等と酢酸金とAg塩の混合溶液を混合しても良いし、19)室温でFe塩等と酢酸金とAg塩の混合溶液を調製した後、加熱しても良いし、20)室温でFe塩等と酢酸金とAg塩の混合溶液を調製し、加熱した後、a)酢酸金、もしくはb)Ag塩、もしくはc)酢酸金とAg塩の混合溶液、もしくはd)Fe塩等と酢酸金とAg塩の混合溶液を混合しても良いし、21)室温でFe塩等と酢酸金とAg塩の混合溶液を調製し、加熱した後、酢酸金を混合し、さらにAg塩を混合しても良いし、22)室温でFe塩等と酢酸金とAg塩の混合溶液を調製し、加熱した後、Ag塩を混合し、さらにAg塩を混合しても良い。金コロイドは酢酸金と同様、Fe塩等やAg塩と種々の段階で混合し、加熱することで、本発明のナノ粒子を製造することができる。また別のAu塩も、酢酸金と同様、Fe塩等やAg塩と種々の段階で混合し、加熱することで、本発明のナノ粒子を製造することが可能な場合がある。   In order to produce nanoparticles containing Ag, the order of mixing Ag salt and heating and reducing is not particularly limited, but after 1) preparing and heating a mixed solution of gold acetate and Ag salt, a) Fe salt, etc. Or b) a mixed solution of Fe salt or the like and Ag salt, or c) a mixed solution of Fe salt or the like and gold acetate, or d) a mixed solution of Fe salt or the like, gold acetate and Ag salt, or 2 ) Prepare a mixed solution of gold acetate and Ag salt, heat and mix Fe salt etc., then mix a) Gold acetate or b) Ag salt or c) Mixed solution of gold acetate and Ag salt 3) A mixed solution of gold acetate and Ag salt is prepared, heated, mixed with a mixed solution of Fe salt and Ag salt, and then a) gold acetate, or b) Ag salt, or c. ) A mixed solution of gold acetate and Ag salt may be mixed. 4) Mixed solution of gold acetate and Ag salt Is prepared, heated, and mixed with a mixed solution of Fe salt or the like and gold acetate, and then a) gold acetate, or b) Ag salt, or c) a mixed solution of gold acetate and Ag salt may be mixed. 5) After heating the gold acetate solution in advance and mixing the Fe salt and the like, a) Ag salt or b) a mixed solution of gold acetate and Ag salt may be further mixed. 6) Gold acetate After the solution is heated in advance and the Ag salt is mixed, a) Fe salt or the like, or b) a mixed solution of the Fe salt or the like and Ag salt, or c) a mixed solution of the Fe salt or the like and gold acetate, or d) A mixed solution of Fe salt or the like and gold acetate and Ag salt may be mixed. 7) The gold acetate solution is heated in advance, and the mixed solution of Fe salt or the like and gold acetate is mixed, and further a) Ag salt Or b) A mixed solution of gold acetate and Ag salt may be mixed, or 8) the gold acetate solution is heated in advance. After mixing a mixed solution of Fe salt or the like and Ag salt, a) gold acetate, or b) Ag salt, or c) a mixed solution of gold acetate and Ag salt may be mixed, or 9) gold acetate. After the solution is heated in advance, a mixed solution of Fe salt, etc. and gold acetate and Ag salt may be mixed. 10) A mixed solution of Fe salt, etc., gold acetate and Ag salt is heated in advance. Then, a) gold acetate, or b) Ag salt, or c) a mixed solution of gold acetate and Ag salt may be mixed, or 11) a mixed solution such as Fe salt is prepared and heated. After mixing gold acetate, a) Ag salt or b) mixed solution of gold acetate and Ag salt may be further mixed. 12) Mixed solution such as Fe salt is prepared, heated, and then mixed with acetic acid. A mixed solution of gold and Ag salt may be mixed. 13) A mixed solution of Fe salt or the like is prepared, heated, and F After mixing the mixed solution of e salt and gold acetate, a) Ag salt or b) mixed solution of gold acetate and Ag salt may be further mixed. 14) Prepare mixed solution of Fe salt etc. After heating, a mixed solution of Fe salt or the like and gold acetate and Ag salt may be mixed. 15) After preparing and heating a mixed solution of Fe salt or the like and gold acetate at room temperature, a) Ag salt Or b) A mixed solution of gold acetate and Ag salt may be mixed. 16) A mixed solution of Fe salt or the like and gold acetate is prepared at room temperature, heated, then mixed with Ag salt, and further gold acetate. 17) Prepare a mixed solution of Fe salt or the like and gold acetate at room temperature, heat, mix gold acetate, and then mix Ag salt; 18) Ag salt After the solution is heated in advance and mixed with gold acetate, a) Fe salt or the like, or b) Fe salt or the like and Ag salt mixed solution Or c) a mixed solution of Fe salt or the like and gold acetate, or d) a mixed solution of Fe salt or the like, gold acetate and Ag salt, or 19) a mixture of Fe salt or the like, gold acetate and Ag salt at room temperature. After preparing the mixed solution, it may be heated, or 20) after preparing a mixed solution of Fe salt etc. and gold acetate and Ag salt at room temperature and heating, a) gold acetate, or b) Ag salt, or c) A mixed solution of gold acetate and Ag salt, or d) A mixed solution of Fe salt and the like, and gold acetate and Ag salt may be mixed. 21) A mixed solution of the Fe salt and the like, gold acetate and Ag salt at room temperature After preparing and heating, gold acetate may be mixed and Ag salt may be further mixed. 22) A mixed solution of Fe salt, etc., gold acetate and Ag salt is prepared at room temperature, heated, and then Ag is mixed. A salt may be mixed, and further an Ag salt may be mixed. Like gold acetate, the gold colloid can be mixed with an Fe salt or Ag salt at various stages and heated to produce the nanoparticles of the present invention. Moreover, another Au salt, like gold acetate, may be able to produce the nanoparticles of the present invention by mixing and heating with an Fe salt or Ag salt at various stages.

本発明のナノ粒子を製造する上で、酢酸金やその他のAu塩と、Fe塩等を混合する際には、それぞれを前述の溶媒に溶解した溶液を用いて混合することが好ましい。Ag塩を混合する場合も同様である。Au塩、Fe塩等、Ag塩いずれの溶液も、さらに前述のポリオール等還元作用を有する化合物や、アミン系等の分散剤を添加した後、混合してもよい。   In producing the nanoparticles of the present invention, when mixing gold acetate or other Au salt with Fe salt or the like, it is preferable to mix them using a solution dissolved in the aforementioned solvent. The same applies when the Ag salt is mixed. Any solution of Ag salt such as Au salt, Fe salt and the like may be mixed after further adding the compound having a reducing action such as polyol as described above or a dispersant such as amine.

典型的な合成においては、ポリオール(例えば、テトラエチレングリコールおよび1,2−ヘキサデカンジオール)、オレイルアミン、オレイン酸、Fe塩、Co塩、酢酸金(III)の混合溶液を調製して用いる。製造条件は、これに限定されるものではないが、例えば、該溶液をアルゴン雰囲気下撹拌しながら加熱し、80〜120℃に数分〜数十分間保持することにより、酢酸金(III)を、Fe塩およびCo塩の存在下で還元してコア部を形成させることができる。次いで、シェルを形成させるため反応混合物の温度を250〜330℃に上昇させ、数分〜数十分間保持する。その後、加熱をやめ、系を時間をかけて降温する。   In a typical synthesis, a mixed solution of polyol (for example, tetraethylene glycol and 1,2-hexadecanediol), oleylamine, oleic acid, Fe salt, Co salt, and gold (III) acetate is prepared and used. The production conditions are not limited to this. For example, the solution is heated with stirring under an argon atmosphere, and kept at 80 to 120 ° C. for several minutes to several tens of minutes, whereby gold (III) acetate Can be reduced in the presence of Fe and Co salts to form the core. The temperature of the reaction mixture is then raised to 250-330 ° C. to form a shell and held for several minutes to tens of minutes. Thereafter, heating is stopped and the system is cooled over time.

降温後の反応溶液をアセトンで希釈し、遠心分離機により、ナノ粒子を沈殿させることができる遠心加速度で遠心分離を行う。遠心分離後、上澄みを捨て、沈殿したナノ粒子にヘキサンを加え、超音波で分散させた後、再度アセトンで希釈し、遠心分離し、上澄みを捨て、得られた沈殿を真空乾燥することにより、Au@FeCoナノ粒子が得られる。このようにして得られたナノ粒子は、1,2−ヘキサデカンジオールやテトラエチレングリコールの還元作用により、金属状態のAu、Fe、Coを有している。得られた乾燥粒子は、水分散性を向上する分散剤等により修飾することで、水等の適当な分散媒中に再分散させることができる。   The reaction solution after cooling is diluted with acetone, and centrifuged with a centrifugal acceleration at a centrifugal acceleration capable of precipitating nanoparticles. After centrifugation, discard the supernatant, add hexane to the precipitated nanoparticles, disperse with ultrasound, dilute again with acetone, centrifuge, discard the supernatant, and vacuum dry the resulting precipitate, Au @ FeCo nanoparticles are obtained. The nanoparticles thus obtained have metallic Au, Fe, and Co due to the reducing action of 1,2-hexadecanediol and tetraethylene glycol. The obtained dry particles can be redispersed in an appropriate dispersion medium such as water by modifying with a dispersant or the like that improves water dispersibility.

得られたナノ粒子の平均サイズおよびサイズ分布は、TEMにより決定することができる。また、ナノ粒子の化学的組成はICP−OES、EDSおよびXPSを用いて分析することができる。また、ナノ粒子の磁性特性におけるエイジングの効果は、SQUID磁性メータ―を用いて解析することができる。   The average size and size distribution of the resulting nanoparticles can be determined by TEM. Also, the chemical composition of the nanoparticles can be analyzed using ICP-OES, EDS and XPS. The effect of aging on the magnetic properties of the nanoparticles can be analyzed using a SQUID magnetometer.

なお得られたナノ粒子の濃度(粒子数/mL、またはμg/mL等を単位とすることができる。)は、ナノ粒子を含む液の光学濃度(OD、吸収度合を対数で表示したもの。)または吸光度のピークが液中のナノ粒子の濃度に直線的に相関することを利用して、各サイズの粒子に応じてあらかじめ求めた係数を用いて計算することができる。   The concentration of the obtained nanoparticles (the number of particles / mL, or μg / mL, etc. can be used as a unit) is the optical density (OD, degree of absorption expressed in logarithm) of the liquid containing the nanoparticles. ) Or the peak of absorbance linearly correlates with the concentration of nanoparticles in the liquid, and can be calculated using coefficients determined in advance for each size particle.

<ナノ粒子の用途>
本発明のナノ粒子は、様々な用途にもちいることができる。本発明のナノ粒子は、磁性−プラズモニック複合ナノ粒子とすることができ、特にライフサイエンス分野において、物質の分離・精製、病気の検査、診断、イメージング、温熱療法、ドラッグデリバリー等への適用が期待できる。
<Uses of nanoparticles>
The nanoparticles of the present invention can be used for various applications. The nanoparticle of the present invention can be a magnetic-plasmonic composite nanoparticle, and in particular in the life science field, it can be applied to separation and purification of substances, examination of diseases, diagnosis, imaging, thermotherapy, drug delivery, etc. I can expect.

以下に実施例による本発明をさらに詳しく説明するが、本発明の範囲は、これらの実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the scope of the present invention is not limited to these examples.

[X線回折(XRD)測定]
ナノ粒子を真空乾燥し、株式会社リガク製X線回折装置MiniFlex600を使用し、X線源はCuKαを利用して、X線回折(XRD)の測定を行った。測定範囲は2θ=20°〜90°とした。得られたピークの結晶相への帰属には、Au相としてはPDFカード番号00−004−0784のデータを、Co50Fe50相としてはPDFカード番号00−049−1567のデータを、CoFe24相としてはPDFカード番号00−022−1086のデータを、Fe34相としてはPDFカード番号00−019−0629のデータを用いた(粉末回折データベース PDF−2、販売元:株式会社ライトストーン)。
[X-ray diffraction (XRD) measurement]
The nanoparticles were vacuum-dried, and an X-ray diffraction (XRD) measurement was performed using an X-ray diffraction apparatus MiniFlex600 manufactured by Rigaku Corporation and an X-ray source using CuKα. The measurement range was 2θ = 20 ° to 90 °. For assignment of the obtained peak to the crystal phase, the data of PDF card number 00-004-0784 as the Au phase, the data of PDF card number 00-049-1567 as the Co 50 Fe 50 phase, and CoFe 2 data PDF card number 00-022-1086 as O 4 phase, Fe 3 as O 4 phase using data of PDF card number 00-019-0629 (powder diffraction database PDF-2, Publisher: Ltd. Light stone).

[透過電子顕微鏡(TEM)観察]
試料をヘキサンで希釈して、マイクログリット上に滴下後乾燥してTEM観察用サンプルとし、株式会社日立ハイテクノロジーズ製透過電子顕微鏡H−7650によりTEM観察を行った。
[Transmission electron microscope (TEM) observation]
The sample was diluted with hexane, dropped on the microgrit and dried to obtain a sample for TEM observation, and TEM observation was performed with a transmission electron microscope H-7650 manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation.

[磁性測定]
合成直後のナノ粒子を真空乾燥し、カンタム・デザイン社製の磁気特性測定装置MPMSにより温度300Kで、磁場−50〜50(kOe)の範囲で磁化の測定を行ない、飽和磁化を表1の合成直後の欄に記載した。また、測定後のナノ粒子を25℃相対湿度50%の雰囲気で21日保持後、温度300Kで、磁場−50〜50(kOe)の範囲で磁化の測定を行ない、飽和磁化を表1の21日後の欄に記載した。
[Magnetic measurement]
The nanoparticles immediately after synthesis are vacuum-dried and measured with a magnetic property measuring device MPMS manufactured by Quantum Design, Inc. at a temperature of 300 K in a magnetic field range of -50 to 50 (kOe). Described in the column immediately after. The nanoparticles after measurement were held for 21 days in an atmosphere of 25 ° C. and 50% relative humidity, and then magnetization was measured at a temperature of 300 K in a magnetic field of −50 to 50 (kOe). It described in the column after the day.

また、21日間の飽和磁化の維持率を、下式により求め、表1の21日後の維持率の欄に記載した。
維持率(%)=(21日後の飽和磁化)/(合成直後の飽和磁化)×100
Further, the maintenance ratio of the saturation magnetization for 21 days was obtained by the following formula and described in the column of the maintenance ratio after 21 days in Table 1.
Maintenance ratio (%) = (saturation magnetization after 21 days) / (saturation magnetization immediately after synthesis) × 100

[実施例]
Au@FeCoナノ粒子の合成:
50mL三つ口フラスコを使用し、0.0706gの鉄(III)アセチルアセトナート(Fe(acac)3)と、0.0514gのコバルト(II)アセチルアセトナート(Co(acac)2)と、0.0187gの酢酸金(III)、0.129gの1,2−ヘキサデカンジオール、2.15mLのオレイルアミン、1.28mLのオレイン酸、5mLのテトラエチレングリコールの混合溶液を、アルゴン雰囲気に置換後、撹拌しながら加熱して、100℃10分保持した。
[Example]
Synthesis of Au @ FeCo nanoparticles:
Using a 50 mL three-necked flask, 0.0706 g of iron (III) acetylacetonate (Fe (acac) 3 ), 0.0514 g of cobalt (II) acetylacetonate (Co (acac) 2 ), 0 A mixed solution of 0.187 g of gold (III) acetate, 0.129 g of 1,2-hexadecanediol, 2.15 mL of oleylamine, 1.28 mL of oleic acid and 5 mL of tetraethylene glycol was replaced with an argon atmosphere and stirred. And heated at 100 ° C. for 10 minutes.

その後、290℃まで加熱し、15分間保持した後、加熱をやめて、室温まで自然冷却した。   Then, after heating to 290 degreeC and hold | maintaining for 15 minutes, heating was stopped and it cooled naturally to room temperature.

反応溶液を2本の50mL遠沈管(1)に均等に取り分け、そこヘアセトンを全量が45mLとなるようにそれぞれに加えた。そして遠心分離機により、20℃で遠心加速度3760(×g)で5分間遠心分離を行った。遠心分離後、上澄みを捨て、ヘキサンを400μLずつそれぞれの遠沈管(1)へ加え、沈殿した粒子を超音波で分散させた後、新しい4本の遠沈管(2)ヘ2本の遠沈管(1)からそれぞれ200μLの粒子分散液を分注した。これら4本の遠沈管(2)に対してアセトンを全量が45 mLとなるまで加え、遠心分離機により、20℃で遠心加速度3760(×g)で5分間遠心分離を行った。最後に上澄みを捨て、得られた沈殿を真空乾燥機し、Au@FeCoナノ粒子を得た。   The reaction solution was equally divided into two 50 mL centrifuge tubes (1), and then heacetone was added to each so that the total amount became 45 mL. And it centrifuged for 5 minutes with the centrifugal acceleration 3760 (xg) at 20 degreeC with the centrifuge. After centrifugation, discard the supernatant, add 400 μL of hexane to each centrifuge tube (1), disperse the precipitated particles with ultrasound, and then add new centrifuge tubes (2) to 2 centrifuge tubes ( From 1), 200 μL of the particle dispersion was dispensed. Acetone was added to these four centrifuge tubes (2) until the total volume became 45 mL, and the mixture was centrifuged at 20 ° C. with a centrifugal acceleration of 3760 (× g) for 5 minutes. Finally, the supernatant was discarded, and the resulting precipitate was vacuum-dried to obtain Au @ FeCo nanoparticles.

得られたナノ粒子のTEM画像、およびXRDパターンを図1、および図2に示す。これらの結果から、得られたナノ粒子は、明確なコア―シェル構造を有すること、および結晶構造としてAu相とFe50Co50相の他に、酸化物相としてCoFe24およびFe34に帰属される相を有していることが分かった。 The TEM image and XRD pattern of the obtained nanoparticles are shown in FIG. 1 and FIG. From these results, the obtained nanoparticles have a clear core-shell structure, and in addition to the Au phase and the Fe 50 Co 50 phase as the crystal structure, CoFe 2 O 4 and Fe 3 O as the oxide phase It was found to have a phase attributed to 4 .

また合成直後の飽和磁化、21日保持後の飽和磁化と維持率を表1に示す。   Table 1 shows the saturation magnetization immediately after synthesis, the saturation magnetization after holding for 21 days, and the maintenance factor.

[比較例]
Ag@FeCo@Agナノ粒子の合成:
50mL三つ口フラスコを使用し、0.0170gのAgNO3、0.258gの1,2−ヘキサデカンジオール、2.68gのオレイルアミン、2.26gのオレイン酸、10mLのテトラエチレングリコールの混合溶液を、アルゴン雰囲気に置換後、撹拌しながら加熱して、100℃10分保持した。
[Comparative example]
Synthesis of Ag @ FeCo @ Ag nanoparticles:
Using a 50 mL three-necked flask, a mixed solution of 0.0170 g AgNO 3 , 0.258 g 1,2-hexadecanediol, 2.68 g oleylamine, 2.26 g oleic acid, 10 mL tetraethylene glycol was added. After substituting with an argon atmosphere, the mixture was heated with stirring and maintained at 100 ° C. for 10 minutes.

その後、170℃まで加熱し、0.0514gのコバルト(II)アセチルアセトナート(Co(acac)2)と、0.0706gの鉄(III)アセチルアセトナート(Fe(acac)3)と、2mLのオレイルアミンおよび2mLのトルエンからなる混合溶液をゆっくり添加した。 Then heated to 170 ° C., 0.0514 g of cobalt (II) acetylacetonate (Co (acac) 2 ), 0.0706 g of iron (III) acetylacetonate (Fe (acac) 3 ), 2 mL A mixed solution consisting of oleylamine and 2 mL of toluene was slowly added.

続いて、温度を更に250℃まで上げ、0.0170gのAgNO3と、1mLのオレイルアミンと、1mLのトルエンからなる混合溶液を素早く添加した。添加後、温度を230℃まで10分かけて降温し、その後は加熱をやめ、室温まで自然冷却した。 Subsequently, the temperature was further raised to 250 ° C., and a mixed solution consisting of 0.0170 g of AgNO 3 , 1 mL of oleylamine and 1 mL of toluene was quickly added. After the addition, the temperature was lowered to 230 ° C. over 10 minutes, and then the heating was stopped and the mixture was naturally cooled to room temperature.

反応溶液を2本の50mL遠沈管(1)に均等に取り分け、そこヘアセトンを全量が45mLとなるようにそれぞれに加えた。そして遠心分離機により、遠心加速度3760(×g)で5分間遠心分離を行った。遠心分離後、上澄みを捨て、ヘキサンを400μLずつそれぞれの遠沈管(1)へ加え、沈殿した粒子を超音波で分散させた後、新しい4本の遠沈管(2)ヘ2本の遠沈管(1)からそれぞれ200μLの粒子分散液を分注した。これら4本の遠沈管(2)に対してアセトンを全量が45 mLとなるまで加え、遠心分離機により、遠心加速度3760(×g)で5分間遠心分離を行った。最後に上澄みを捨て、得られた沈殿を真空乾燥機し、Ag@FeCo@Agナノ粒子を得た。   The reaction solution was equally divided into two 50 mL centrifuge tubes (1), and then heacetone was added to each so that the total amount became 45 mL. And it centrifuged for 5 minutes with the centrifugal acceleration 3760 (xg) with the centrifuge. After centrifugation, discard the supernatant, add 400 μL of hexane to each centrifuge tube (1), disperse the precipitated particles with ultrasound, and then add new centrifuge tubes (2) to 2 centrifuge tubes ( From 1), 200 μL of the particle dispersion was dispensed. Acetone was added to these four centrifuge tubes (2) until the total amount became 45 mL, and the mixture was centrifuged for 5 minutes at a centrifugal acceleration of 3760 (× g) using a centrifuge. Finally, the supernatant was discarded, and the resulting precipitate was vacuum-dried to obtain Ag @ FeCo @ Ag nanoparticles.

Ag@FeCo@Agナノ粒子の合成直後の飽和磁化、21日保持後の飽和磁化と維持率を表1に示す。   Table 1 shows the saturation magnetization immediately after the synthesis of Ag @ FeCo @ Ag nanoparticles, the saturation magnetization after holding for 21 days, and the maintenance ratio.

本発明によれば、新規なコアシェル型ナノ粒子は、磁性−プラズモニック複合ナノ粒子とすることができ、特にライフサイエンス分野において、物質の分離・精製、病気の検査、診断、イメージング、温熱療法、ドラッグデリバリー等への適用が期待できる。   According to the present invention, the novel core-shell nanoparticle can be a magnetic-plasmonic composite nanoparticle, particularly in the field of life science, separation / purification of substances, examination of diseases, diagnosis, imaging, thermotherapy, Application to drug delivery etc. can be expected.

Claims (8)

(a)Auを含むコアと、
(b)Fe、Co、およびNiからなる群より選択される少なくとも1つを含むシェルと、
を含むコアシェル型ナノ粒子。
(A) a core containing Au;
(B) a shell containing at least one selected from the group consisting of Fe, Co, and Ni;
Core-shell type nanoparticles containing
部分(a)が、Auからなる、請求項1に記載のナノ粒子。 The nanoparticle according to claim 1, wherein the part (a) is made of Au. 部分(b)が、FeおよびCoを含む、請求項1または2のいずれか1項に記載のナノ粒子。 The nanoparticle according to any one of claims 1 or 2, wherein the portion (b) comprises Fe and Co. 磁性を有する、請求項1から3のいずれか1項に記載のナノ粒子。 The nanoparticle according to any one of claims 1 to 3, which has magnetism. 部分(b)が、Fe、Co、およびNiからなる群より選択される少なくとも1つの金属状態のものを含む、請求項1から4のいずれか1項に記載のナノ粒子。 The nanoparticle according to any one of claims 1 to 4, wherein the part (b) comprises at least one metal state selected from the group consisting of Fe, Co and Ni. 部分(b)が、Fe、Co、およびNiからなる群より選択される少なくとも1つを含む酸化物を有する、請求項1から5のいずれか1項に記載のナノ粒子。 The nanoparticle according to any one of claims 1 to 5, wherein the part (b) has an oxide comprising at least one selected from the group consisting of Fe, Co, and Ni. 酢酸金(III)を還元して部分(a)を得る工程を含む、請求項1から6のいずれか1項に記載のナノ粒子を製造する方法。 The method for producing nanoparticles according to any one of claims 1 to 6, comprising a step of reducing gold (III) acetate to obtain a part (a). 酢酸金(III)を、Fe塩およびCo塩の存在下で還元する、請求項7に記載の製造方法。 The production method according to claim 7, wherein gold (III) acetate is reduced in the presence of an Fe salt and a Co salt.
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