JP6333408B2 - 表面修飾ナノ粒子 - Google Patents
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Description
本願は、2014年1月14日に出願された米国仮出願第61/924,060号の利益を主張する。
量子ドット(QD)及び/又はナノ粒子としばしば称される、2乃至100nm程度の大きさの粒子からなる化合物半導体を調製し、特徴付けることに相当な関心が持たれている。この分野における研究は、主として、ナノ粒子におけるサイズ調整可能な電子的、光学的及び化学的特性に焦点を当ててきた。半導体ナノ粒子は、生物学的標識、太陽電池、触媒、生体イメージング、発光ダイオードのような多様な商業的用途での可能性から、関心を得続けている。
ナノ粒子の多くの用途では、半導体ナノ粒子が特定の媒体と相溶性を有することが求められる。例えば、蛍光標識法、生体内イメージング、治療法のようなある種の生物学的用途では、半導体ナノ粒子が水性環境と相溶性を有することが求められる。その他の用途では、ナノ粒子は、芳香族化合物、アルコール、エステルやケトンのような有機溶媒に分散可能であることが望ましい。例えば、有機溶剤に分散した半導体ナノ粒子を含むインク配合物については、光起電力(PV)デバイス用の半導体材料の薄膜を製造することに使用することが提案されている。
PEG−CTA(n=10)を、以下のようにして合成した。最初に、オリゴマーエチレングリコールメチルエーテル(Mn=550g/mol、又はn=10;2グラム、3.63mmol)を、10mLトルエンに溶解させて、その後、トルエンを減圧下で蒸発させた。THF(5ml)を加えて、窒素下でオリゴマーを溶解させて、5mLのRAFT CTAのTHF溶液(1.32g、3.63mmol)、更には、DCCI(0.75g、3.63mmol)及び4−ピロリジノピリジン(4-pyrrilido pyridine)(53.8mg、0.363mmol)の混合物を含む5mLのTHFを加えた。混合物を窒素下で20℃で6日間撹拌して、その後、4時間還流して、更に、シリカカラムを用いて精製した。
PEG−PPSを、Wang et al.,Polymer,2009,50,2863に記載されているようにして合成した。
赤色QD(ナノコデクノロジーズ,リミテッド(イギリス国 マンチェスター)から入手できるRed CFOD(登録商標)重金属フリー量子ドット)を、PEG2000−CTA及びPEG2000−PPS10を用いて修飾した。上記の両親媒性高分子と量子ドットを約1.25/1の重量比でトルエン中にて混合し、窒素下で一晩、20℃で撹拌し、表面修飾を起こした。
Claims (27)
- 両親媒性高分子は、ナノ粒子の外側表面に吸着している、請求項1に記載の表面修飾ナノ粒子。
- 両親媒性高分子は、第1の極性部分と、第2の非極性部分とを有している、請求項1に記載の表面修飾ナノ粒子。
- ナノ粒子は金属酸化物である、請求項1に記載の表面修飾ナノ粒子。
- ナノ粒子は、酸化鉄、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、及び酸化アルミニウムからなる群から選択される、請求項4に記載の表面修飾ナノ粒子。
- ナノ粒子は磁性ナノ粒子である、請求項1に記載の表面修飾ナノ粒子。
- ナノ粒子は金ナノ粒子である、請求項1に記載の表面修飾ナノ粒子。
- ナノ粒子は銀ナノ粒子である、請求項1に記載の表面修飾ナノ粒子。
- ナノ粒子は発光半導体材料である、請求項1に記載の表面修飾ナノ粒子。
- ナノ粒子は、CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、InP、InAs、InSb、AlP、AlS、AlAs、AlSb、GaN、GaP、GaAs、GaSb、PbS、PbSe、Si、Ge、及びそれらの組合せからなる群から選択される、請求項1に記載の表面修飾ナノ粒子。
- ナノ粒子は、カドミウムフリーなナノ粒子である、請求項1に記載の表面修飾ナノ粒子。
- ナノ粒子はコア−シェル型ナノ粒子であって、コアは、第1材料で実質的に構成されており、シェルは、第1材料とは異なる第2材料で実質的に構成されている、請求項1に記載の表面修飾ナノ粒子。
- コア−シェル型ナノ粒子は複数のシェルを有しており、隣接するシェルは、異なる材料で実質的に構成されている、請求項12に記載の表面修飾ナノ粒子。
- コア−シェル型ナノ粒子は、ZnS、ZnO、MgS、MgSe、MgTe、及びGaNからなる群から選択されたシェル材料を含む、請求項12に記載の表面修飾ナノ粒子。
- コア−シェル型ナノ粒子は、InPで実質的に構成されたコアと、ZnSで実質的に構成された第1シェルと、ZnOで実質的に構成された第2シェルとを備えている、請求項12に記載の表面修飾ナノ粒子。
- 第1のブロック共重合体と第2のブロック共重合体の何れかは、ナノ粒子の外側表面との親和性を有するブロックを備えている、請求項1に記載の表面修飾ナノ粒子。
- 第1のブロック共重合体と第2のブロック共重合体の何れかは、ナノ粒子の外側表面との親和性を有するブロックよりも極性が高いブロックを備えている、請求項16に記載の表面修飾ナノ粒子。
- 第1のブロック共重合体と第2のブロック共重合体の何れかは、エポキシ樹脂との親和性を有するブロックを備えている、請求項16に記載の表面修飾ナノ粒子。
- 第1のブロック共重合体と第2のブロック共重合体の何れかは、少なくとも2つのモノマーを含むブロックを備えており、各モノマーは、ナノ粒子表面との親和性を有する少なくとも一つの原子を含んでいる、請求項1に記載の表面修飾ナノ粒子。
- 第1のブロック共重合体と第2のブロック共重合体の何れかは、ポリアルキレンオキシドを含むブロックを備えている、請求項17に記載の表面修飾ナノ粒子。
- 第1のブロック共重合体は、ポリエチレンオキシドを含むブロックを備えている、請求項17に記載の表面修飾ナノ粒子。
- ナノ粒子の表面を修飾する方法であって、
ナノ粒子の溶媒溶液を調製する工程と、
ナノ粒子溶液を両親媒性高分子の溶媒溶液にさらす工程と、
ナノ粒子と両親媒性高分子の混合物にエポキシ樹脂組成物を加える工程と、
を含んでいる方法。 - 溶媒はトルエンである、請求項23に記載の方法。
- ナノ粒子溶液を両親媒性高分子の溶液にさらす工程は、不活性雰囲気下で実行される、請求項23に記載の方法。
- ナノ粒子溶液を両親媒性高分子の溶媒溶液にさらす工程は、過剰な両親媒性高分子を用いてなされる、請求項23に記載の方法。
- ナノ粒子含有樹脂の膜を基板に堆積させる工程を更に含む、請求項23に記載の方法。
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