JP4076409B2 - Method for producing gold cobweb-like structure, gold cobweb-like structure, method for producing composite metal nanoparticles, and composite metal nanoparticles - Google Patents

Method for producing gold cobweb-like structure, gold cobweb-like structure, method for producing composite metal nanoparticles, and composite metal nanoparticles Download PDF

Info

Publication number
JP4076409B2
JP4076409B2 JP2002261848A JP2002261848A JP4076409B2 JP 4076409 B2 JP4076409 B2 JP 4076409B2 JP 2002261848 A JP2002261848 A JP 2002261848A JP 2002261848 A JP2002261848 A JP 2002261848A JP 4076409 B2 JP4076409 B2 JP 4076409B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gold
nanoparticles
cobweb
surfactant
composite metal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2002261848A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2004097910A (en
Inventor
保 近藤
文隆 真船
淳也 河野
佳宏 武田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Genesis Research Institute Inc
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Genesis Research Institute Inc
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Genesis Research Institute Inc, Toyota Motor Corp filed Critical Genesis Research Institute Inc
Priority to JP2002261848A priority Critical patent/JP4076409B2/en
Publication of JP2004097910A publication Critical patent/JP2004097910A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4076409B2 publication Critical patent/JP4076409B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金のクモの巣状構造体の製造方法および金のクモの巣状構造体、ならびに複合金属ナノ粒子の製造方法および複合金属ナノ粒子に関する。
【0002】
【従来の技術】
金属クラスターやナノ微粒子は、その大きさに依存する化学的、物理的な性質により注目されている。たとえば、金はバルクでは、触媒的性質を示さないが、酸化チタン上の金ナノ粒子は、その直径が10nm以下になると、絶対温度が200Kの低温下において、COの酸化反応を触媒する。また、金ナノ粒子の物理的性質として、より小さいサイズになると強く発光することが知られている。この他、金ナノ粒子は、直径が5nm以下になると融点が急激に減少することも知られている。
【0003】
このように、金ナノ粒子は上述のような性質を備えることに加えて、未知の反応性や物性が期待される。さらに、金ナノ粒子に特有な性質を利用して、分子素子、ナノ機能素子などのナノデバイスへの応用も期待される。
【0004】
なお、金ナノ粒子については、例えば、Takagi,M., J.Phys.Soc.Jpn.,9(1954),359.(非特許文献1)およびBuffat,D.A., and Borel,J.P.,Phys.Rev.,A13(1976),2289. (非特許文献2)に示されている。
【0005】
また、レーザを用いた超微粒子の製造については、特開平7−60110号公報(特許文献1)に記載されている。
【0006】
【非特許文献1】
Takagi,M., J.Phys.Soc.Jpn.,9(1954),359.
【非特許文献2】
Buffat,D.A., and Borel,J.P.,Phys.Rev.,A13(1976),2289.
【特許文献1】
特開平7−60110号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
さらに、金ナノ粒子自体を利用するだけでなく、金ナノ粒子を用いたナノ構造体についても、新たな化学的、物理的な性質を示すことが期待されている。また、金ナノ粒子を用いたナノ構造は、ナノデバイスへの応用も可能と考えられる。
【0008】
そこで本発明は、上記の課題を解決することのできる金のクモの巣状構造体の製造方法および金のクモの巣状構造体、ならびに金を含む複数の金属からなる複合金属ナノ粒子の製造方法および複合金属ナノ粒子を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明の望ましい態様は、所定濃度の界面活性剤を含む水溶液中で、または界面活性剤を含まない水中で、金ナノ粒子にエネルギーを印加する。
【0010】
これによれば、金のクモの巣状構造体を得ることができる。
【0011】
前記界面活性剤は、陰イオン界面活性剤である。また、前記界面活性剤は炭素数10〜20のアルキル硫酸エステルのアルカリ金属塩である。
【0012】
また、前記エネルギーの印加は、所定ショット数のパルスレーザ光の照射である。
【0013】
パルスレーザ光のショット数の増加に応じて、金のクモの巣状構造体のネットワークが成長する。
【0014】
また、本発明の望ましい態様は、上述した製造方法によって製造された金のクモの巣状構造体に関する。
【0015】
本発明の他の望ましい態様は、所定濃度の界面活性剤を含む水溶液中で、または界面活性剤を含まない水中で、金ナノ粒子を含む複数の金属ナノ粒子にエネルギーを印加する。
【0016】
これによれば、金を含む複数の金属からなる複合金属ナノ粒子が得られる。
【0017】
前記界面活性剤は、陰イオン界面活性剤である。また、前記界面活性剤は炭素数10〜20のアルキル硫酸エステルのアルカリ金属塩である。
【0018】
また、前記エネルギーの印加は、所定ショット数のパルスレーザ光の照射である。
【0019】
また、前記金ナノ粒子の他の金属ナノ粒子は、白金ナノ粒子であり、前記金ナノ粒子と前記白金ナノ粒子の混合比が70%より大きい。
【0020】
これによれば、金ナノ粒子および白金ナノ粒子が金ナノワイヤーでつながったクモの巣状構造体が得られる。
【0021】
また、前記金ナノ粒子の他の金属ナノ粒子は、白金ナノ粒子であり、前記金ナノ粒子と前記白金ナノ粒子の混合比が10%未満である。
【0022】
これによれば、白金と金の複合金属球状コロイドが得られる。
【0023】
また、前記金ナノ粒子の他の金属ナノ粒子は、白金ナノ粒子であり、前記金ナノ粒子と前記白金ナノ粒子の混合比が10%以上、70%以下である。
【0024】
これによれば、白金ナノ粒子が金ナノワイヤーでつながったクモの巣状構造体が得られる。
【0025】
また、本発明の望ましい態様は、上述のような製造方法によって製造された複合金属ナノ粒子に関する。
【0026】
【発明の実施の形態】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明する。
【0027】
〔金のクモの巣状構造体とその製造方法〕
図1は、一実施形態に係る金のクモの巣状構造体の製造方法を示す図である。レーザ光源10は、例えば532nmのレーザ光を出力するネオジウムヤグレーザが利用される。このレーザ光としては、エネルギー密度が約5J/パルス cm2のパルスレーザ光が利用される。なお、十分なエネルギーを照射できれば他のレーザ光でも構わない。
【0028】
このレーザ光源10からのレーザ光は、集光レンズ12によって集光される。この集光レンズの焦点距離は、照射対象物の位置によって決定される。集光レンズ12の下方には、少なくとも上部が透明または開放の容器14が配置され、この容器14内には、金ナノ粒子および界面活性剤を含む水溶液16が収容されている。この界面活性剤としては、陰イオン界面活性剤であるラウリル硫酸ナトリウム(SDS:C1225OSO Na)が好適であり、照射するレーザのエネルギー密度がエネルギー密度が約5J/パルス cm2の場合には、10-6M以下の濃度が好適である。なお、界面活性剤は、水中でのナノ粒子の安定やサイズを小さくするなどの目的から使用される。その一方で、界面活性剤は、ナノ粒子がクモの巣状になるのを阻害する方向に働くため、できるだけ少量か、使用しないことが望ましい。
【0029】
上述したレーザ光は、集光レンズ12によって、水溶液16の表面に集光される。レーザ光のスポットサイズは、0.023cmが好適である。レーザ光が水溶液16の表面に照射されると、照射された点において、金ナノ粒子のプラズモンバンドが励起され、金ナノ粒子が熱せられる。一度のレーザパルスによって、1つの金ナノ粒子は1000個以上の光子を連続的に吸収する。このため、金ナノ粒子の温度は融点以上となり、金ナノ粒子は断片化し始める。一度のレーザパルス照射後、金ナノ粒子の熱は水溶液16中に拡散し、次のレーザパルス照射までに金ナノ粒子の温度は室温に戻る。このように、レーザパルスが照射される毎に、金ナノ粒子の加熱と冷却が生じる。
【0030】
レーザ照射によって生じた金クラスターなどの微小フラグメントは、水溶液16中に拡散する。水溶液16中に存在する金ナノ粒子は、これらの微小フラグメントと結合することによって成長する。これにより、水溶液16中に、金ナノ粒子と金ナノワイヤーが互いに連結した金のクモの巣状構造体が生成する。金ナノ粒子と金ナノワイヤーの直径の典型例は、それぞれ、10〜100nm、10nm程度である。
【0031】
上述の例では、エネルギー源として、パルスレーザを利用したが、金ナノ粒子を溶融できればパルスでなくてもよく、その波長も限定されない。さらに、十分なエネルギーを照射することができれば、レーザに限定されることもなく、電気パルス(放電)、マイクロ波なども利用することができる。
【0032】
また、上述の例では、ラウリル酸ナトリウムの水溶液を用いたが、これに限定されることもない。すなわち、界面活性剤としては、ラウリル酸ナトリウムと同類で、炭化水素鎖が異なる界面活性剤を利用することができる。また、その他の界面活性剤も利用できると考えられる。さらに、水に代えてアルコール、炭化水素、油なども利用できる場合もある。さらに、界面活性剤が異なれば、界面活性剤の適切な濃度範囲も当然異なってくる。
【0033】
このようにして得られた金のクモの巣状構造体は、分子素子、ナノ機能素子などのナノデバイスとして好適に応用することができる。
【0034】
次に、具体的な実験方法について説明する。
【0035】
(金ナノ粒子の準備)
10mlの水が入れられたガラス容器の底に金の金属板(純度:>99.99%)を浸漬載置した。この金の金属板に波長1064nmのパルスレーザを照射した。パルスレーザのパルス周波数は10Hzとした。レーザパワーが60mJ/パルスのときに、金がナノ粒子として水に射出する速度は、1nmol/shot(レーザ1ショット当たり1nmol)であった。
【0036】
生成した金ナノ粒子を電子顕微鏡(TEM:透過型電子顕微鏡、倍率50000倍)で観察した。一視野内には、500以上の金ナノ粒子が見られた。これらの金ナノ粒子の直径を測定した。その結果、金ナノ粒子の平均直径は、20.7nmであり、標準偏差は13.1nmであった。
【0037】
(金のクモの巣状構造体の生成)
上述したように、界面活性剤を含まない水中で作成された金ナノ粒子をラウリル硫酸ナトリウム(SDS)の水溶液(濃度10-6M)に加えた。石英製の光学セル内に、金ナノ粒子を含むSDS溶液を入れ、波長532nmのパルスレーザ(エネルギー密度5J/パルス cm2)を20分間照射した。パルスレーザのパルス周波数は10Hzとした。レーザパワーをモニターするために、パワーメーター(Scientech社製 AC2501)を用いた。SDS溶液中の金ナノ粒子の空間分布を均一にするために、SDS溶液をマグネティックスターラーで攪拌した。
【0038】
図2は、10-6MのSDS溶液中の金ナノ粒子にパルスレーザ(波長532nm、エネルギー密度5J/パルス cm2)を20分間照射して得られた生成物の電子顕微鏡(TEM)写真を示す。図2に示すように、SDS溶液中に、金ナノ粒子と金ナノワイヤーが互いに連結した金のクモの巣状構造体が生成した。金ナノ粒子と金ナノワイヤーの直径の典型例は、それぞれ、10〜100nm、10nm程度であった。
【0039】
(金のクモの巣状構造体の紫外可視吸収スペクトル)
図3は、金のクモの巣状構造体の紫外可視吸収スペクトルを示す。図3中、点線は波長532nmのパルスレーザを照射する前の金ナノ粒子の紫外可視吸収スペクトルを示す。パルスレーザ照射後では、図3に示すように、520nmにピークと、赤外波長領域に延びる特徴的なテールが見られた。パルスレーザ照射前後の金ナノ粒子の紫外可視吸収スペクトルを比較すると、パルスレーザ照射後では、テール部分の吸光度が大きく増加しているのに対して、プラズモンバンド近傍の吸光度はクモの巣状構造体の形成によって減少していることがわかる。波長532nmのピークが孤立した球状金ナノ粒子において観測されることから、波長532nmのピークは、金のクモの巣状構造体の球状部分による光吸収によって生じたものと推測される。一方、赤外波長領域に延びる特徴的なテールは、金のクモの巣状構造体が形成されるまでは現れない吸収であり、細長い形状に由来するものである。
【0040】
(金のクモの巣状構造体の吸光度のSDS濃度依存性)
図4は、パルスレーザ(波長532nm、エネルギー密度4.3J/パルス cm2)照射後の800nmにおける吸光度をSDS濃度を関数として表したグラフである。吸光度(縦軸)が0.2付近にある場合に、クモの巣状構造体が生成していることを示す。図4のグラフにより、上記レーザ照射条件下では、金のクモの巣状構造体はSDS濃度が4×10-5Mより小さいときに形成されることがわかる。SDS濃度が5×10-5Mを超える濃度領域においては、クモの巣状構造体は形成されず、より小さな金ナノ粒子が形成されていた。
【0041】
(金のクモの巣状構造体形成のレーザショット数依存性)
図5は、パルスレーザ(波長532nm、エネルギー密度1J/パルス cm2)の照射により、金ナノ粒子から金のクモの巣状構造体が徐々に形成する様子を、レーザのショット数の関数とする紫外可視吸収スペクトルで示す。図5により、レーザショット数が増えるに従って、赤外波長領域に延びる特徴的なテールが徐々に増加することがわかる。また、レーザショット数が4800回を超えると、700nm付近に小さなピークが現れることがわかる。このピークは、レーザショット数の増加とともに長波長側へシフトする。
【0042】
図6は、図5(a)〜(c)に対応する金ナノ粒子および金のクモの巣状構造体の電子顕微鏡(TEM)写真を示す。ショット数2400回において、レーザ照射により数個の金ナノ粒子が結合していることがわかる。結合の生成は、プラズモンバンドのスペクトルの特徴においても示されている。金ナノ粒子は、レーザ照射を繰り返すと互いに凝固し、最終的にネットワークを形成する。
【0043】
(金のクモの巣状構造体形成のSDS濃度およびレーザ強度依存性)
図7は、金のクモの巣状構造体形成のSDS濃度およびレーザ強度依存性を示す。具体的には、図7は、波長800nmの吸光度をSDS濃度(横軸)と照射したレーザのレーザ密度(縦軸)の関数としてマップ化している。波長800nmの吸光度は、金のクモの巣状構造体形成および大きさの減少を示す指標となる。照射するレーザのレーザ密度がより低く、SDS濃度がより高い領域では、小さな金のナノ粒子が生成する。これに対して、照射するレーザのレーザ密度がより高く、SDS濃度がより低い領域では金のクモの巣状構造体が形成される。金のナノ粒子へのレーザ照射により生じた金の微小フラグメントの数密度は、レーザ密度が高いほど高くなる。したがって、より多くのSDS分子が全ての金の微小フラグメントを安定化するのに必要となる。
【0044】
なお、金の微小なフラグメントの界面活性剤による安定化の度合いは、界面活性剤の種類によって異なる。よって、SDSとは異なる界面活性剤中における金のクモの巣状構造体形成の界面活性剤濃度依存性は、SDSの場合と同一のレーザ照射条件下でも、SDSの場合と異なる。
【0045】
(金を含む複数の金属からなる複合金属ナノ構造体とその製造方法)
次に、金を含む複数の金属からなる複合金属ナノ構造体とその製造方法について説明する。本実施形態では、金以外の金属として白金が好適に用いられる。複合金属ナノ構造体の製造に用いられるレーザ装置は図1と同様であり、説明を省略する。レーザの照射条件等も金のクモの巣状構造体製造の場合と同様である。本実施形態においては、容器14内には、金ナノ粒子、および界面活性剤を含む水溶液16が収容されている。界面活性剤も同様に、ラウリル硫酸ナトリウム(SDS)が好適に用いられる。
【0046】
レーザ光が、水溶液16の表面に照射されると、金ナノ粒子は断片化し、金クラスターなどの微小フラグメントは、水溶液16中に拡散する。水溶液16中に存在する白金ナノ粒子は、これらの微小フラグメントと結合することによって成長する。これにより、水溶液16中に、白金ナノ粒子と金ナノワイヤーが互いに連結した複合金属構造体が生成する。
【0047】
なお、白金ナノ粒子についても、レーザ光のエネルギー密度によっては断片化が生じる場合がある。また、レーザ光のエネルギー密度によっては、金と白金が合金化する場合もある。
【0048】
また、金と白金の混合比(原子数比であり、〔金〕/(〔金〕+〔白金〕))によって、生成する複合金属構造体は異なる。上記混合比が70%以上の場合には、金ナノ粒子および白金ナノ粒子と金ナノワイヤーが互いに連結したクモの巣状の複合金属構造体が生成する。上記混合比が10%以下の場合には、白金と金の複合金属球状コロイドが生成する。
【0049】
このようにして得られた複合金属構造体は、物理的につながっている(電気伝導性を有する)ことが、後述する吸収スペクトルから示唆されている。
【0050】
上述した複合金属構造体は、分子素子、ナノ機能素子などのナノデバイスとして好適に応用することができる。
【0051】
次に、具体的な実験方法について説明する。
【0052】
(金ナノ粒子および白金ナノ粒子の準備)
10mlの水が入れられたガラス容器の底に金の金属板(純度:>99.99%)を浸漬載置した。この金の金属板に波長1064nmのパルスレーザを照射した。パルスレーザのパルス周波数は10Hzとした。
【0053】
同様に、10mlの水が入れられたガラス容器の底に白金の金属板(純度:>99.99%)を浸漬載置した。この白金の金属板に波長1064nmのパルスレーザを照射した。パルスレーザのパルス周波数は10Hzとした。
【0054】
図8は、生成した金ナノ粒子(破線)および白金ナノ粒子(実線)の紫外可視吸収スペクトルを示す図である。金ナノ粒子のスペクトル中、532nmのピークは、孤立した金ナノ粒子に由来する。白金ナノ粒子には、特徴的なピークは見られない。
【0055】
(金白金ナノ構造体の生成)
生成した金ナノ粒子を含む水溶液と白金ナノ粒子を含む水溶液とを混合比(〔金〕/(〔金〕+〔白金〕))0.36で混合した。
【0056】
界面活性剤を含まない水中で作成された金ナノ粒子および白金ナノ粒子を含む水溶液を石英製の光学セル内に入れ、波長532nmのパルスレーザ(エネルギー密度2.2J/パルス cm2)を10秒間(1000ショット)照射した。パルスレーザのパルス周波数は10Hzとした。レーザパワーをモニターするために、パワーメーター(Scientech社製 AC2501)を用いた。SDS溶液中の金ナノ粒子の空間分布を均一にするために、SDS溶液をマグネティックスターラーで攪拌した。
【0057】
図9は、界面活性剤を含まない水中で金ナノ粒子および白金ナノ粒子にパルスレーザ(波長532nm、エネルギー密度2.2J/パルス cm2)を1000ショット照射して得られた生成物の紫外可視吸収スペクトルを示す。図9の破線はレーザ照射前の溶液の吸収スペクトルを示し、実線はレーザ照射後の溶液の吸収スペクトルを示す。このように、レーザ照射により、孤立した金ナノ粒子に特徴的な532nmのピークがほぼ見えなくなることがわかる。
【0058】
図10は、金および白金からなる複合金属ナノ粒子の電子顕微鏡(TEM)写真を示す。図10に示すように、水中に、白金ナノ粒子(球状部分)と金ナノワイヤーが互いに連結したクモの巣状の複合金属ナノ粒子が生成した。白金ナノ粒子と金ナノワイヤーの直径の典型例は、それぞれ、20〜30nm、10nm程度であった。
【0059】
(金白金ナノ構造体の混合比依存性)
金白金ナノ構造体の形態は、金と白金の混合比によって変化することがわかった。
【0060】
図11は、金と白金の混合比(〔金〕/(〔金〕+〔白金〕))が異なる水中にパルスレーザ(波長532nm、エネルギー密度2.2J/パルス cm2)を1000ショット照射した後の紫外可視吸収スペクトルを示す。
【0061】
図11に示すように、上記混合比が70%より大きい場合には、532nm付近にショルダーが見られ、金ナノ粒子が残存していることが示唆される。すなわち、上記混合比が70%より大きい場合には、金ナノ粒子および白金ナノ粒子が金ナノワイヤーでつながったクモの巣状構造体ができると推察される。また、上記混合比が、10%以上70%以下の場合には、粒子状の金は消失し、白金の粒子が金のワイヤーでつながったクモの巣状構造体ができると推察される。また、上記混合比が10%未満の場合には、クモの巣状構造体は形成されず、白金と金の複合金属球状コロイドが形成される。球状コロイドの生成は、生成物の吸収スペクトルが長波長側にテールを引かないという特徴からも示されている。複合金属球状コロイドの金と白金は詳細な構造が不明であるが、コアシェルあるいはランダム構造をとると推測される。
【0062】
上記実施形態においては、金と白金からなる複合金属ナノ粒子とその製造方法について説明したが、金と組み合わせる金属は白金に限定されず、銀、パラジウム、ロジウム、ルテニウム、鉄、クロム、ニッケルなどの遷移金属、およびその酸化物を用いることもできる。また、金以外の金属同士からなる複合金属ナノ粒子に対しても用いることができる。今回の実験では金を励起することによって金を溶解し、金および別の金属を結合しているが、レーザの波長を変えることにより白金を励起したり、別の金属を励起することもできる。
【0063】
【発明の効果】
上記説明から明らかなように、本発明によれば、界面活性剤を含む水溶液中で、または界面活性剤を含まない水中で、金ナノ粒子にエネルギーを印加することにより、金のクモの巣状構造体を得ることができる。
【0064】
また、本発明によれば、界面活性剤を含む水溶液中で、または界面活性剤を含まない水中で、金を含む複数の金属のナノ粒子にエネルギーを印加することにより、金を含む複数の金属からなるクモの巣状複合金属ナノ粒子、または複合金属球状コロイドを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施形態に係る金のクモの巣状構造体の製造方法を示す図である。
【図2】 10-6MのSDS溶液中の金ナノ粒子にパルスレーザ(波長532nm、エネルギー密度5J/パルス cm2)を20分間照射して得られた生成物の電子顕微鏡(TEM)写真を示す図である。
【図3】 金のクモの巣状構造体の紫外可視吸収スペクトルを示す図である。
【図4】 パルスレーザ(波長532nm、エネルギー密度4.3J/パルス cm2)照射後の800nmにおける吸光度をSDS濃度を関数として表したグラフである。
【図5】 パルスレーザ(波長532nm、エネルギー密度1J/パルス cm2)の照射により、金ナノ粒子から金のクモの巣状構造体が徐々に形成する様子を、レーザのショット数の関数とする紫外可視吸収スペクトルで示した図である。
【図6】 図5(a)〜(c)に対応する金ナノ粒子および金のクモの巣状構造体の電子顕微鏡(TEM)写真を示す図である。
【図7】 金のクモの巣状構造体形成のSDS濃度およびレーザ強度依存性を示す図である。
【図8】 生成した金ナノ粒子(破線)および白金ナノ粒子(実線)の紫外可視吸収スペクトルを示す図である。
【図9】 界面活性剤を含まない水中で金ナノ粒子および白金ナノ粒子にパルスレーザ(波長532nm、エネルギー密度2.2J/パルス cm2)を20分間照射して得られた生成物の紫外可視吸収スペクトルを示す図である。
【図10】 金および白金からなる複合金属ナノ粒子の電子顕微鏡(TEM)写真を示す図である。
【図11】 金と白金の混合比(〔金〕/(〔金〕+〔白金〕))が異なる水中にレーザ照射した後の紫外可視吸収スペクトルを示す図である。
【符号の説明】
10 レーザ光源、12 集光レンズ、14 容器、16 水溶液。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for producing a gold cobweb-like structure, a gold cobweb-like structure, a method for producing a composite metal nanoparticle, and a composite metal nanoparticle.
[0002]
[Prior art]
Metal clusters and nanoparticles are attracting attention due to their chemical and physical properties depending on their size. For example, gold does not exhibit catalytic properties in the bulk, but gold nanoparticles on titanium oxide catalyze the oxidation reaction of CO under a low temperature of 200 K when the diameter is 10 nm or less. Further, it is known as a physical property of gold nanoparticles that light is emitted strongly when the size is smaller. In addition, it is also known that the melting point of gold nanoparticles rapidly decreases when the diameter becomes 5 nm or less.
[0003]
Thus, in addition to having the above properties, gold nanoparticles are expected to have unknown reactivity and physical properties. Furthermore, application to nanodevices such as molecular devices and nanofunctional devices is expected by utilizing the properties unique to gold nanoparticles.
[0004]
As for gold nanoparticles, for example, Takagi, M., J. Phys. Soc. Jpn., 9 (1954), 359. (Non-patent Document 1) and Buffat, DA, and Borel, JP, Phys. Rev. ., A13 (1976), 2289. (Non-patent Document 2).
[0005]
The production of ultrafine particles using a laser is described in JP-A-7-60110 (Patent Document 1).
[0006]
[Non-Patent Document 1]
Takagi, M., J. Phys. Soc. Jpn., 9 (1954), 359.
[Non-Patent Document 2]
Buffat, DA, and Borel, JP, Phys. Rev., A13 (1976), 2289.
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 7-60110
[Problems to be solved by the invention]
Furthermore, not only the gold nanoparticles themselves but also nanostructures using the gold nanoparticles are expected to exhibit new chemical and physical properties. In addition, nanostructures using gold nanoparticles are considered to be applicable to nanodevices.
[0008]
Accordingly, the present invention provides a method for producing a gold cobweb-like structure, a gold cobweb-like structure, a method for producing composite metal nanoparticles comprising a plurality of metals containing gold, and a composite metal that can solve the above-described problems. The object is to provide nanoparticles.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
That is, a desirable embodiment of the present invention applies energy to gold nanoparticles in an aqueous solution containing a predetermined concentration of a surfactant or in water containing no surfactant.
[0010]
According to this, a gold cobweb-like structure can be obtained.
[0011]
The surfactant is an anionic surfactant. The surfactant is an alkali metal salt of an alkyl sulfate ester having 10 to 20 carbon atoms.
[0012]
Further, the application of energy is irradiation with a pulse laser beam having a predetermined number of shots.
[0013]
As the number of shots of pulsed laser light increases, a network of gold cobwebs grows.
[0014]
In addition, a desirable aspect of the present invention relates to a gold cobweb-like structure manufactured by the manufacturing method described above.
[0015]
Another desirable embodiment of the present invention applies energy to a plurality of metal nanoparticles including gold nanoparticles in an aqueous solution containing a predetermined concentration of a surfactant or in water not containing a surfactant.
[0016]
According to this, composite metal nanoparticles composed of a plurality of metals including gold can be obtained.
[0017]
The surfactant is an anionic surfactant. The surfactant is an alkali metal salt of an alkyl sulfate ester having 10 to 20 carbon atoms.
[0018]
Further, the application of energy is irradiation with a pulse laser beam having a predetermined number of shots.
[0019]
The other metal nanoparticles of the gold nanoparticles are platinum nanoparticles, and the mixing ratio of the gold nanoparticles and the platinum nanoparticles is greater than 70%.
[0020]
According to this, a cobweb-like structure in which gold nanoparticles and platinum nanoparticles are connected by gold nanowires can be obtained.
[0021]
Moreover, the other metal nanoparticles of the gold nanoparticles are platinum nanoparticles, and the mixing ratio of the gold nanoparticles and the platinum nanoparticles is less than 10%.
[0022]
According to this, a composite metal spherical colloid of platinum and gold is obtained.
[0023]
The other metal nanoparticles of the gold nanoparticles are platinum nanoparticles, and the mixing ratio of the gold nanoparticles and the platinum nanoparticles is 10% or more and 70% or less.
[0024]
According to this, a cobweb-like structure in which platinum nanoparticles are connected by gold nanowires can be obtained.
[0025]
Moreover, the desirable aspect of this invention is related with the composite metal nanoparticle manufactured by the above manufacturing methods.
[0026]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described through embodiments of the invention.
[0027]
[Gold Cobweb Structure and Manufacturing Method]
FIG. 1 is a diagram illustrating a method for manufacturing a gold cobweb-like structure according to an embodiment. As the laser light source 10, for example, a neodymium yag laser that outputs laser light of 532 nm is used. As this laser beam, a pulsed laser beam having an energy density of about 5 J / pulse cm 2 is used. Other laser beams may be used as long as sufficient energy can be irradiated.
[0028]
The laser light from the laser light source 10 is condensed by the condenser lens 12. The focal length of the condenser lens is determined by the position of the irradiation object. Below the condenser lens 12, a container 14 having at least a transparent or open upper part is disposed. In the container 14, an aqueous solution 16 containing gold nanoparticles and a surfactant is accommodated. As the surfactant, sodium lauryl sulfate is an anionic surfactant (SDS: C 12 H 25 OSO 3 - Na +) is preferred, the energy density is the energy density of the laser to be irradiated is approximately 5 J / pulse cm In the case of 2 , a concentration of 10 −6 M or less is suitable. The surfactant is used for the purpose of reducing the stability and size of the nanoparticles in water. On the other hand, it is desirable that the surfactant be used as little as possible because it works in the direction of inhibiting the nanoparticles from becoming spider webs.
[0029]
The laser beam described above is condensed on the surface of the aqueous solution 16 by the condenser lens 12. The spot size of the laser beam is preferably 0.023 cm 2 . When the surface of the aqueous solution 16 is irradiated with laser light, the plasmon band of the gold nanoparticle is excited at the irradiated point, and the gold nanoparticle is heated. With a single laser pulse, one gold nanoparticle continuously absorbs 1000 or more photons. For this reason, the temperature of the gold nanoparticles becomes higher than the melting point, and the gold nanoparticles start to fragment. After a single laser pulse irradiation, the heat of the gold nanoparticles diffuses into the aqueous solution 16, and the temperature of the gold nanoparticles returns to room temperature until the next laser pulse irradiation. Thus, every time the laser pulse is irradiated, the gold nanoparticles are heated and cooled.
[0030]
Microfragments such as gold clusters generated by laser irradiation diffuse into the aqueous solution 16. Gold nanoparticles present in the aqueous solution 16 grow by binding to these microfragments. Thereby, a gold cobweb-like structure in which the gold nanoparticles and the gold nanowires are connected to each other is generated in the aqueous solution 16. Typical examples of the diameters of gold nanoparticles and gold nanowires are about 10 to 100 nm and 10 nm, respectively.
[0031]
In the above example, a pulse laser is used as the energy source. However, the pulse may not be a pulse as long as gold nanoparticles can be melted, and the wavelength is not limited. Furthermore, as long as sufficient energy can be irradiated, an electric pulse (discharge), a microwave, or the like can be used without being limited to the laser.
[0032]
Moreover, in the above-mentioned example, although the aqueous solution of sodium laurate was used, it is not limited to this. That is, as the surfactant, a surfactant similar to sodium laurate and having a different hydrocarbon chain can be used. In addition, other surfactants may be used. Furthermore, alcohol, hydrocarbon, oil, etc. may be used in place of water. Furthermore, when the surfactant is different, the appropriate concentration range of the surfactant is naturally different.
[0033]
The gold cobweb structure thus obtained can be suitably applied as a nanodevice such as a molecular device or a nanofunctional device.
[0034]
Next, a specific experimental method will be described.
[0035]
(Preparation of gold nanoparticles)
A gold metal plate (purity:> 99.99%) was immersed and placed on the bottom of a glass container containing 10 ml of water. This gold metal plate was irradiated with a pulse laser having a wavelength of 1064 nm. The pulse frequency of the pulse laser was 10 Hz. When the laser power was 60 mJ / pulse, the speed at which gold was injected into the water as nanoparticles was 1 nmol / shot (1 nmol per laser shot).
[0036]
The produced gold nanoparticles were observed with an electron microscope (TEM: transmission electron microscope, magnification 50000 times). Within one field of view, more than 500 gold nanoparticles were seen. The diameter of these gold nanoparticles was measured. As a result, the average diameter of the gold nanoparticles was 20.7 nm, and the standard deviation was 13.1 nm.
[0037]
(Generation of a gold spider web structure)
As described above, gold nanoparticles prepared in water without surfactant were added to an aqueous solution of sodium lauryl sulfate (SDS) (concentration 10 −6 M). An SDS solution containing gold nanoparticles was placed in an optical cell made of quartz and irradiated with a pulse laser with a wavelength of 532 nm (energy density 5 J / pulse cm 2 ) for 20 minutes. The pulse frequency of the pulse laser was 10 Hz. A power meter (Scientech AC2501) was used to monitor the laser power. In order to make the spatial distribution of the gold nanoparticles in the SDS solution uniform, the SDS solution was stirred with a magnetic stirrer.
[0038]
FIG. 2 shows an electron microscope (TEM) photograph of a product obtained by irradiating gold nanoparticles in a 10 −6 M SDS solution with a pulse laser (wavelength 532 nm, energy density 5 J / pulse cm 2 ) for 20 minutes. Show. As shown in FIG. 2, a gold cobweb-like structure in which gold nanoparticles and gold nanowires were connected to each other was generated in the SDS solution. Typical examples of the diameters of gold nanoparticles and gold nanowires were about 10 to 100 nm and 10 nm, respectively.
[0039]
(Ultraviolet-visible absorption spectrum of gold cobweb structure)
FIG. 3 shows an ultraviolet-visible absorption spectrum of a gold cobweb structure. In FIG. 3, a dotted line shows the ultraviolet-visible absorption spectrum of the gold nanoparticle before irradiation with a pulsed laser having a wavelength of 532 nm. After the pulse laser irradiation, as shown in FIG. 3, a peak at 520 nm and a characteristic tail extending in the infrared wavelength region were observed. Comparing the UV-visible absorption spectra of gold nanoparticles before and after pulsed laser irradiation, the absorbance in the tail region increased significantly after pulsed laser irradiation, whereas the absorbance near the plasmon band formed a cobweb-like structure. It can be seen that the number decreases. Since a peak at a wavelength of 532 nm is observed in isolated spherical gold nanoparticles, the peak at a wavelength of 532 nm is assumed to be caused by light absorption by the spherical portion of the gold cobweb structure. On the other hand, the characteristic tail extending to the infrared wavelength region is an absorption that does not appear until a gold cobweb-like structure is formed, and is derived from an elongated shape.
[0040]
(Dependence of absorbance of gold cobweb structure on SDS concentration)
FIG. 4 is a graph showing the absorbance at 800 nm after irradiation with a pulse laser (wavelength 532 nm, energy density 4.3 J / pulse cm 2 ) as a function of SDS concentration. When the absorbance (vertical axis) is around 0.2, it indicates that a spider web-like structure is generated. From the graph of FIG. 4, it can be seen that under the laser irradiation conditions, the gold cobweb structure is formed when the SDS concentration is less than 4 × 10 −5 M. In the concentration region where the SDS concentration exceeds 5 × 10 −5 M, the cobweb-like structure was not formed, and smaller gold nanoparticles were formed.
[0041]
(Laser shot number dependence of gold spider web structure)
FIG. 5 shows UV-visible as a function of the number of shots of the laser, in which a gold cobweb-like structure is gradually formed from gold nanoparticles by irradiation with a pulsed laser (wavelength 532 nm, energy density 1 J / pulse cm 2 ). The absorption spectrum is shown. FIG. 5 shows that the characteristic tail extending to the infrared wavelength region gradually increases as the number of laser shots increases. It can also be seen that when the number of laser shots exceeds 4800, a small peak appears in the vicinity of 700 nm. This peak shifts to the longer wavelength side as the number of laser shots increases.
[0042]
FIG. 6 shows electron microscope (TEM) photographs of the gold nanoparticles and the gold web-like structure corresponding to FIGS. It can be seen that several gold nanoparticles are bonded by laser irradiation at 2400 shots. Bond generation is also shown in the spectral characteristics of the plasmon band. Gold nanoparticles solidify each other when laser irradiation is repeated, and finally form a network.
[0043]
(Dependence of gold cobweb structure on SDS concentration and laser intensity)
FIG. 7 shows the dependence of the gold spider web structure on SDS concentration and laser intensity. Specifically, FIG. 7 maps the absorbance at a wavelength of 800 nm as a function of the SDS concentration (horizontal axis) and the laser density (vertical axis) of the irradiated laser. Absorbance at a wavelength of 800 nm is an index indicating the formation of a gold cobweb structure and a decrease in size. In the region where the laser density of the irradiating laser is lower and the SDS concentration is higher, small gold nanoparticles are generated. In contrast, a gold cobweb-like structure is formed in a region where the laser density of the laser to be irradiated is higher and the SDS concentration is lower. The number density of gold microfragments generated by laser irradiation of gold nanoparticles increases as the laser density increases. Therefore, more SDS molecules are needed to stabilize all gold microfragments.
[0044]
Note that the degree of stabilization of the fine gold fragments by the surfactant varies depending on the type of the surfactant. Therefore, the surfactant concentration dependency of the formation of a gold cobweb structure in a surfactant different from that of SDS differs from that of SDS even under the same laser irradiation conditions as in SDS.
[0045]
(Composite metal nanostructure consisting of multiple metals including gold and its manufacturing method)
Next, a composite metal nanostructure composed of a plurality of metals including gold and a method for producing the same will be described. In the present embodiment, platinum is suitably used as the metal other than gold. The laser device used for manufacturing the composite metal nanostructure is the same as that shown in FIG. The laser irradiation conditions and the like are the same as in the case of manufacturing a gold cobweb structure. In the present embodiment, the container 14 contains an aqueous solution 16 containing gold nanoparticles and a surfactant. Similarly, as the surfactant, sodium lauryl sulfate (SDS) is preferably used.
[0046]
When the surface of the aqueous solution 16 is irradiated with laser light, the gold nanoparticles are fragmented, and microfragments such as gold clusters are diffused into the aqueous solution 16. Platinum nanoparticles present in the aqueous solution 16 grow by binding to these microfragments. Thereby, in the aqueous solution 16, a composite metal structure in which platinum nanoparticles and gold nanowires are connected to each other is generated.
[0047]
Note that the platinum nanoparticles may be fragmented depending on the energy density of the laser beam. Depending on the energy density of the laser beam, gold and platinum may be alloyed.
[0048]
Moreover, the composite metal structure to be produced differs depending on the mixing ratio of gold and platinum (the atomic ratio, [gold] / ([gold] + [platinum])). When the mixing ratio is 70% or more, a cobweb-like composite metal structure in which gold nanoparticles and platinum nanoparticles and gold nanowires are connected to each other is generated. When the mixing ratio is 10% or less, a composite metal spherical colloid of platinum and gold is formed.
[0049]
It is suggested from the absorption spectrum described later that the composite metal structure obtained in this way is physically connected (has electrical conductivity).
[0050]
The composite metal structure described above can be suitably applied as a nanodevice such as a molecular device or a nanofunctional device.
[0051]
Next, a specific experimental method will be described.
[0052]
(Preparation of gold nanoparticles and platinum nanoparticles)
A gold metal plate (purity:> 99.99%) was immersed and placed on the bottom of a glass container containing 10 ml of water. This gold metal plate was irradiated with a pulse laser having a wavelength of 1064 nm. The pulse frequency of the pulse laser was 10 Hz.
[0053]
Similarly, a platinum metal plate (purity:> 99.99%) was immersed and placed on the bottom of a glass container containing 10 ml of water. The platinum metal plate was irradiated with a pulse laser having a wavelength of 1064 nm. The pulse frequency of the pulse laser was 10 Hz.
[0054]
FIG. 8 is a diagram showing an ultraviolet-visible absorption spectrum of the generated gold nanoparticles (broken line) and platinum nanoparticles (solid line). In the spectrum of gold nanoparticles, the peak at 532 nm is derived from isolated gold nanoparticles. The platinum nanoparticles do not have a characteristic peak.
[0055]
(Generation of gold-platinum nanostructures)
The aqueous solution containing the generated gold nanoparticles and the aqueous solution containing platinum nanoparticles were mixed at a mixing ratio ([gold] / ([gold] + [platinum])) 0.36.
[0056]
An aqueous solution containing gold nanoparticles and platinum nanoparticles prepared in water that does not contain a surfactant is placed in an optical cell made of quartz, and a pulse laser with a wavelength of 532 nm (energy density 2.2 J / pulse cm 2 ) is applied for 10 seconds. Irradiation (1000 shots). The pulse frequency of the pulse laser was 10 Hz. A power meter (Scientech AC2501) was used to monitor the laser power. In order to make the spatial distribution of the gold nanoparticles in the SDS solution uniform, the SDS solution was stirred with a magnetic stirrer.
[0057]
FIG. 9 shows ultraviolet and visible products obtained by irradiating gold nanoparticles and platinum nanoparticles with 1000 shots of pulsed laser (wavelength of 532 nm, energy density of 2.2 J / pulse cm 2 ) in water containing no surfactant. An absorption spectrum is shown. The broken line in FIG. 9 shows the absorption spectrum of the solution before laser irradiation, and the solid line shows the absorption spectrum of the solution after laser irradiation. Thus, it can be seen that the 532 nm peak characteristic of isolated gold nanoparticles is almost invisible by laser irradiation.
[0058]
FIG. 10 shows an electron microscope (TEM) photograph of composite metal nanoparticles composed of gold and platinum. As shown in FIG. 10, cobweb-like composite metal nanoparticles in which platinum nanoparticles (spherical portions) and gold nanowires were connected to each other were generated in water. Typical examples of the diameters of platinum nanoparticles and gold nanowires were about 20 to 30 nm and about 10 nm, respectively.
[0059]
(Dependence on mixing ratio of gold-platinum nanostructure)
It was found that the morphology of the gold-platinum nanostructure varies depending on the mixing ratio of gold and platinum.
[0060]
In FIG. 11, 1000 shots of pulsed laser (wavelength 532 nm, energy density 2.2 J / pulse cm 2 ) were irradiated in water with different mixing ratios of gold and platinum ([gold] / ([gold] + [platinum])). The later UV-visible absorption spectrum is shown.
[0061]
As shown in FIG. 11, when the mixing ratio is greater than 70%, a shoulder is observed near 532 nm, suggesting that gold nanoparticles remain. That is, when the mixing ratio is greater than 70%, it is presumed that a cobweb-like structure in which gold nanoparticles and platinum nanoparticles are connected by gold nanowires is formed. Further, when the mixing ratio is 10% or more and 70% or less, it is assumed that the particulate gold disappears, and a cobweb-like structure in which platinum particles are connected by a gold wire is formed. When the mixing ratio is less than 10%, a spider web-like structure is not formed, and a composite metal spherical colloid of platinum and gold is formed. The formation of spherical colloid is also indicated by the feature that the absorption spectrum of the product does not tail on the long wavelength side. Although the detailed structure of gold and platinum of the composite metal spherical colloid is unknown, it is assumed that it takes a core-shell or random structure.
[0062]
In the above embodiment, the composite metal nanoparticles composed of gold and platinum and the manufacturing method thereof have been described. However, the metal combined with gold is not limited to platinum, and silver, palladium, rhodium, ruthenium, iron, chromium, nickel, and the like. Transition metals and their oxides can also be used. It can also be used for composite metal nanoparticles made of metals other than gold. In this experiment, gold is melted by exciting gold and gold and another metal are bonded, but platinum can be excited by exciting the laser wavelength, and another metal can be excited.
[0063]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, according to the present invention, a gold cobweb-like structure is formed by applying energy to gold nanoparticles in an aqueous solution containing a surfactant or in water containing no surfactant. Can be obtained.
[0064]
Further, according to the present invention, a plurality of metals containing gold by applying energy to a plurality of metal nanoparticles containing gold in an aqueous solution containing a surfactant or in water containing no surfactant. Cobweb-like composite metal nanoparticles or composite metal spherical colloids can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a view showing a method for producing a gold web-like structure according to an embodiment.
FIG. 2 shows an electron microscope (TEM) photograph of a product obtained by irradiating gold nanoparticles in a 10 −6 M SDS solution with a pulse laser (wavelength 532 nm, energy density 5 J / pulse cm 2 ) for 20 minutes. FIG.
FIG. 3 is a diagram showing an ultraviolet-visible absorption spectrum of a gold cobweb-like structure.
FIG. 4 is a graph showing absorbance at 800 nm after irradiation with a pulse laser (wavelength: 532 nm, energy density: 4.3 J / pulse cm 2 ) as a function of SDS concentration.
FIG. 5 shows UV-visible as a function of the number of shots of a laser, in which a gold cobweb-like structure is gradually formed from gold nanoparticles by irradiation with a pulsed laser (wavelength 532 nm, energy density 1 J / pulse cm 2 ). It is the figure shown by the absorption spectrum.
6 is a view showing an electron microscope (TEM) photograph of the gold nanoparticles and the gold web-like structure corresponding to FIGS. 5 (a) to 5 (c). FIG.
FIG. 7 is a diagram showing the dependency of the formation of a gold cobweb structure on the SDS concentration and laser intensity.
FIG. 8 is a diagram showing ultraviolet-visible absorption spectra of generated gold nanoparticles (broken line) and platinum nanoparticles (solid line).
FIG. 9 shows UV-visible products obtained by irradiating gold nanoparticles and platinum nanoparticles in water containing no surfactant for 20 minutes with a pulse laser (wavelength of 532 nm, energy density of 2.2 J / pulse cm 2 ). It is a figure which shows an absorption spectrum.
FIG. 10 is an electron microscope (TEM) photograph of composite metal nanoparticles made of gold and platinum.
FIG. 11 is a diagram showing an ultraviolet-visible absorption spectrum after laser irradiation in water with different mixing ratios of gold and platinum ([gold] / ([gold] + [platinum])).
[Explanation of symbols]
10 laser light source, 12 condenser lens, 14 container, 16 aqueous solution.

Claims (11)

所定濃度の界面活性剤を含む水溶液中で、または界面活性剤を含まない水中で、金ナノ粒子に、所定ショット数のパルスレーザ光照射によるエネルギー印加によって、金のクモの巣状構造体を製造することを特徴とする金のクモの巣状構造体の製造方法。In an aqueous solution containing a predetermined concentration of the surfactant or water without surfactant, and gold nanoparticles by the application of energy by the pulse laser beam irradiation of a predetermined number of shots, producing a web-like structure of the gold A method for producing a gold cobweb-like structure. 請求項1に記載の方法において、
前記界面活性剤は、陰イオン界面活性剤であることを特徴とする金のクモの巣状構造体の製造方法。
The method of claim 1, wherein
The method for producing a gold cobweb-like structure, wherein the surfactant is an anionic surfactant.
請求項1または2に記載の方法において、
前記界面活性剤は炭素数10〜20のアルキル硫酸エステルのアルカリ金属塩であることを特徴とする金のクモの巣状構造体の製造方法。
The method according to claim 1 or 2, wherein
The method for producing a gold cobweb-like structure, wherein the surfactant is an alkali metal salt of an alkyl sulfate ester having 10 to 20 carbon atoms.
請求項1乃至3のいずれか1項に記載の製造方法によって製造された金のクモの巣状構造体。  A gold web-like structure manufactured by the manufacturing method according to claim 1. 所定濃度の界面活性剤を含む水溶液中で、または界面活性剤を含まない水中で、金ナノ粒子を含む複数の金属ナノ粒子に、所定ショット数のパルスレーザ光照射によるエネルギー印加によって、金を含む複合金属のナノ粒子を製造することを特徴とする複合金属ナノ粒子の製造方法。In an aqueous solution containing a predetermined concentration of the surfactant or water without surfactant, and a plurality of metal nanoparticles comprising gold nanoparticles, by the application of energy by the pulse laser beam irradiation of a predetermined number of shots, the gold A method for producing composite metal nanoparticles, comprising producing composite metal nanoparticles. 請求項5に記載の方法において、
前記界面活性剤は、陰イオン界面活性剤であることを特徴とする複合金属ナノ粒子の製造方法。
The method of claim 5, wherein
The method for producing composite metal nanoparticles, wherein the surfactant is an anionic surfactant.
請求項5または6に記載の方法において、
前記界面活性剤は炭素数10〜20のアルキル硫酸エステルのアルカリ金属塩であることを特徴とする複合金属ナノ粒子の製造方法。
The method according to claim 5 or 6, wherein
The method for producing composite metal nanoparticles, wherein the surfactant is an alkali metal salt of an alkyl sulfate ester having 10 to 20 carbon atoms.
請求項5乃至7のいずれか1項に記載の方法において、
前記金ナノ粒子の他の金属ナノ粒子は、白金ナノ粒子であり、
前記金ナノ粒子と前記白金ナノ粒子の混合比が70%より大きいことを特徴とする複合金属ナノ粒子の製造方法。
The method according to any one of claims 5 to 7,
The other metal nanoparticles of the gold nanoparticles are platinum nanoparticles,
A method for producing composite metal nanoparticles, wherein a mixing ratio of the gold nanoparticles and the platinum nanoparticles is greater than 70%.
請求項5乃至7のいずれか1項に記載の方法において、
前記金ナノ粒子の他の金属ナノ粒子は、白金ナノ粒子であり、
前記金ナノ粒子と前記白金ナノ粒子の混合比が10%未満であることを特徴とする複合金属ナノ粒子の製造方法。
The method according to any one of claims 5 to 7,
The other metal nanoparticles of the gold nanoparticles are platinum nanoparticles,
A method for producing composite metal nanoparticles, wherein a mixing ratio of the gold nanoparticles and the platinum nanoparticles is less than 10%.
請求項5乃至7のいずれか1項に記載の方法において、
前記金ナノ粒子の他の金属ナノ粒子は、白金ナノ粒子であり、
前記金ナノ粒子と前記白金ナノ粒子の混合比が10%以上、70%以下であることを特徴とする複合金属ナノ粒子の製造方法。
The method according to any one of claims 5 to 7,
The other metal nanoparticles of the gold nanoparticles are platinum nanoparticles,
A method for producing composite metal nanoparticles, wherein a mixing ratio of the gold nanoparticles and the platinum nanoparticles is 10% or more and 70% or less.
請求項5乃至10のいずれか1項に記載の製造方法によって製造された複合金属ナノ粒子。  The composite metal nanoparticle manufactured by the manufacturing method of any one of Claims 5 thru | or 10.
JP2002261848A 2002-09-06 2002-09-06 Method for producing gold cobweb-like structure, gold cobweb-like structure, method for producing composite metal nanoparticles, and composite metal nanoparticles Expired - Fee Related JP4076409B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002261848A JP4076409B2 (en) 2002-09-06 2002-09-06 Method for producing gold cobweb-like structure, gold cobweb-like structure, method for producing composite metal nanoparticles, and composite metal nanoparticles

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002261848A JP4076409B2 (en) 2002-09-06 2002-09-06 Method for producing gold cobweb-like structure, gold cobweb-like structure, method for producing composite metal nanoparticles, and composite metal nanoparticles

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2004097910A JP2004097910A (en) 2004-04-02
JP4076409B2 true JP4076409B2 (en) 2008-04-16

Family

ID=32262102

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002261848A Expired - Fee Related JP4076409B2 (en) 2002-09-06 2002-09-06 Method for producing gold cobweb-like structure, gold cobweb-like structure, method for producing composite metal nanoparticles, and composite metal nanoparticles

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4076409B2 (en)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4911915B2 (en) 2005-05-09 2012-04-04 トヨタ自動車株式会社 Target decomposition method and decomposition apparatus
JP4751691B2 (en) * 2005-10-12 2011-08-17 トヨタ自動車株式会社 Method and apparatus for decomposing nucleic acid polymer
JP2007123043A (en) * 2005-10-27 2007-05-17 Canon Inc Solid-polymer fuel cell, catalyst layer thereof, manufacturing method thereof
US9493817B2 (en) 2007-03-05 2016-11-15 Genesis Research Institute, Inc. Decomposition method and decomposition apparatus for nucleic acid polymer
JP2013129903A (en) * 2011-11-21 2013-07-04 Toyota Central R&D Labs Inc Method for producing inorganic nanoparticle and inorganic nanoparticle dispersion
JP2012178360A (en) * 2012-05-11 2012-09-13 Canon Inc Catalyst layer of polymer electrolyte fuel cell, and polymer electrolyte fuel cell
CN104385605B (en) * 2014-11-27 2017-04-19 华南理工大学 Nanoscale component laser sintering molding method and device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2004097910A (en) 2004-04-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Theerthagiri et al. Fundamentals and comprehensive insights on pulsed laser synthesis of advanced materials for diverse photo-and electrocatalytic applications
Burda et al. Chemistry and properties of nanocrystals of different shapes
Naccache et al. The fluoride host: nucleation, growth, and upconversion of lanthanide‐doped nanoparticles
Patete et al. Viable methodologies for the synthesis of high-quality nanostructures
JP6234498B2 (en) Nanoparticle production by high repetition rate ultrashort pulse laser ablation in liquids
Ng et al. Shape evolution of Cu2O nanostructures via kinetic and thermodynamic controlled growth
Sajanlal et al. Anisotropic nanomaterials: structure, growth, assembly, and functions
Kou et al. Growth of gold nanorods and bipyramids using CTEAB surfactant
Geng et al. Facile route to Zn-based II− VI semiconductor spheres, hollow spheres, and core/shell nanocrystals and their optical properties
Tan et al. Simple synthesis of ultra-small nanodiamonds with tunable size and photoluminescence
US7033415B2 (en) Methods of controlling nanoparticle growth
Tsuji et al. Rapid synthesis of silver nanostructures by using microwave-polyol method with the assistance of Pt seeds and polyvinylpyrrolidone
Zamiri et al. Laser assisted fabrication of ZnO/Ag and ZnO/Au core/shell nanocomposites
Jiang et al. Controllably tuning the near-infrared plasmonic modes of gold nanoplates for enhanced optical coherence imaging and photothermal therapy
JP4076409B2 (en) Method for producing gold cobweb-like structure, gold cobweb-like structure, method for producing composite metal nanoparticles, and composite metal nanoparticles
Zhang et al. Laser ablation in liquids for nanomaterial synthesis and applications
Li et al. Preparation of twin graphene quantum dots through the electric-field-assisted femtosecond laser ablation of graphene dispersions
Zhao et al. Assembly of two-dimensional ordered monolayers of nanoparticles by electrophoretic deposition
JP2008190020A (en) Method for forming metal nanoparticle in medium
Ren et al. The Selective Growth of Silicon Nanowires and Their Optical Activation
Chinh et al. Synthesis and optical properties of colloidal Au–Ag alloy nanoparticles
Miura et al. Nanowire formation under femtosecond laser radiation in liquid
KR101002018B1 (en) Method for shape controlling of gold nano material
Švrček Fabrication of filled carbon nanotubes with fresh silicon nanocrystals produced in situ by nanosecond pulsed laser processing in environmentally friendly solutions
Murph et al. Synthetic strategies for anisotropic and shape-selective nanomaterials

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050512

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20071017

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20071023

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20071225

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20080122

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20080129

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 4076409

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110208

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110208

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120208

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120208

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130208

Year of fee payment: 5

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140208

Year of fee payment: 6

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees