JP5912888B2 - 合金粒子の製造方法 - Google Patents
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Description
これらのイオン(a)およびイオン(b)を還元可能な有機溶媒(C)を含む液体成分に、金属(A)および金属(B)を、それぞれイオン(a)およびイオン(b)として溶解させた状態で還元(還元反応、反応)に供し(又は還元反応を行い)、合金粒子を製造する方法である。
金属(A)および金属(B)としては、これらのイオン(すなわち、イオン(a)およびイオン(b))が後述の標準酸化還元電位を有している限り特に限定されず、例えば、周期表第3〜15族金属などが挙げられる。
液体成分(液体、液状媒体)は、反応において、イオン(a)およびイオン(b)を、それぞれ、金属(A)および金属(B)(すなわち、酸価数0の金属又は金属単体)に還元可能な有機溶媒(C)を含む。
透過型電子顕微鏡の視野におけるスケールバーにより測定した。また、平均粒径は、透過型顕微鏡写真における各粒子の粒径をスケールバーにおいて測定し、これらの粒子の粒径の相加平均として算出した。
180mLのガラス容器に1,4−ブタンジオール35ml(約36g、0.40モル)とオレイルアミン35mL(約28g、0.11モル)を入れ、次いで、酢酸ニッケル四水和物(E°=−0.228V)1.40g(0.0056モル)および酢酸コバルト四水和物(E°=−0.287V)0.60g(0.0024モル)を加えて撹拌した。なお、酢酸ニッケル四水和物および酢酸コバルト四水和物は、いずれも、1,4−ブタンジオールに溶解するとともに、1,4−ブタンジオールおよびオレイルアミンの混合系にも溶解した。なお、1,4−ブタンジオールとオレイルアミンと酢酸ニッケル四水和物と酢酸コバルト四水和物の仕込み比率は、重量比で59:47:2.3:1、モル比で167:45.8:2.3:1であった。
180mLのガラス容器に1,4−ブタンジオール35ml(約36g、0.40モル)とオレイルアミン35mL(約28g、0.11モル)を入れ、次いで、水酸化ニッケル(E°=−0.72V)1.39g(0.015モル)と酢酸コバルト四水和物(E°=−0.287V)1.60g(0.064モル)を加えて撹拌した。なお、酢酸コバルト四水和物は、1,4−ブタンジオールに溶解するとともに、1,4−ブタンジオールおよびオレイルアミンの混合系にも溶解したが、水酸化ニッケルは1,4−ブタンジオール、1,4−ブタンジオールおよびオレイルアミンの混合系のいずれにも溶解せず、固体のまま残存していた。
300mLの三口フラスコに酢酸ニッケル四水和物(E°=−0.228V)0.36g(0.0015モル)および酢酸コバルト四水和物(E°=−0.287V)0.16g(0.00064モル)を入れ、系内をアルゴン置換した。次いで、数平均分子量400のポリエチレングリコール(ナカライテスク(株)製、「ポリエチレングリコール#400」)40.41g(0.10モル)とオレイルアミン28.51g(0.10モル)を加えて撹拌した。50℃に温めると酢酸ニッケル四水和物および酢酸コバルト四水和物は、いずれも、ポリエチレングリコールおよびオレイルアミンの混合系に溶解した。なお、ポリエチレングリコールとオレイルアミンと酢酸ニッケル四水和物と酢酸コバルト四水和物の仕込み比率は、重量比で253:178:2.3:1、モル比で157:167:2.3:1であった。
180mLのガラス容器に数平均分子量400のポリエチレングリコール(ナカライテスク(株)製、「ポリエチレングリコール#400」)35ml(約39g、0.098モル)とオレイルアミン35mL(約28g、0.11モル)を入れ、次いで、酢酸ニッケル四水和物(E°=−0.228V)0.35g(0.0014モル)および酢酸コバルト四水和物(E°=−0.287V)0.60g(0.00060モル)を加えて撹拌した。50℃に温めると酢酸ニッケル四水和物および酢酸コバルト四水和物は、いずれも、ポリエチレングリコールおよびオレイルアミンの混合系に溶解した。なお、ポリエチレングリコールとオレイルアミンと酢酸ニッケル四水和物と酢酸コバルト四水和物の仕込み比率は、重量比で259:188:2.3:1、モル比で158:174.4:2.3:1であった。
Claims (12)
- ニッケル(A)のイオン(a)およびコバルト(B)のイオン(b)を還元可能な分子量1000以下のポリアルカンジオール(C)及びアミン類を含む液体成分に、ニッケル(A)をイオン(a)として含む有機酸ニッケル塩及びコバルト(B)をイオン(b)として含む有機酸コバルト塩を混合して、それぞれイオン(a)及びイオン(b)として溶解させた状態で還元に供し、ニッケル(A)およびコバルト(B)を含む合金粒子を製造する方法であって、
ニッケル(A)のイオン(a)がニッケル(A)に還元される際の標準酸化還元電位をEA°、コバルト(B)のイオン(b)がコバルト(B)に還元される際の標準酸化還元電位をEB°とするとき、EA°およびEB°が、いずれも、鉄(II)イオンが鉄単体に還元される際の標準酸化還元電位よりも大きいイオン(a)およびイオン(b)を用いる製造方法。 - ニッケル(A)およびコバルト(B)を含む合金粒子が合金ナノ粒子である請求項1記載の製造方法。
- EA°およびEB°が、いずれも、−0.4〜1.75Vである請求項1又は2記載の製造方法。
- EA°とEB°との差が1.0V以下である請求項1〜3のいずれかに記載の製造方法。
- EA°およびEB°が、いずれも、−0.35〜1.7Vであり、EA°とEB°との差が0.7V以下である請求項1〜4のいずれかに記載の製造方法。
- ニッケル(A)とコバルト(B)との割合が、前者/後者(モル比)=95/5〜5/95である請求項1〜5のいずれかに記載の製造方法。
- ポリアルカンジオール(C)を、液体の形態で還元に供する請求項1〜6のいずれかに記載の製造方法。
- ポリアルカンジオール(C)の割合が、ニッケル(A)およびコバルト(B)の総量1モルに対して4〜800モルである請求項1〜7のいずれかに記載の製造方法。
- ニッケル(A)とコバルト(B)との割合が、前者/後者(モル比)=90/10〜10/90であり、ポリアルカンジオール(C)の割合が、ニッケル(A)およびコバルト(B)の総量1モルに対して10〜200モルであり、ポリアルカンジオール(C)とアミン類との割合が、前者/後者(モル比)=95/5〜15/85である請求項1〜8のいずれかに記載の製造方法。
- 0.5MPa以下の圧力下で、還元に供する請求項1〜9のいずれかに記載の製造方法。
- 0.3MPa以下の圧力下で、ポリアルカンジオール(C)以外の還元剤を使用することなく、150〜450℃で還元に供する請求項1〜10のいずれかに記載の製造方法。
- ニッケル(A)およびコバルト(B)で構成されたコア粒子と、このコア粒子表面に形成された有機層とを含み、かつ平均粒子径が1〜500nmである合金ナノ粒子であって、
前記有機層が、分子量1000以下のポリアルカンジオール(C)及びアミン類を含み、
前記有機層の割合が、合金ナノ粒子全体に対して0.01〜30重量%である合金ナノ粒子。
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