JP6461262B2

JP6461262B2 - コロイド状金属ナノ粒子の製造方法

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Publication number: JP6461262B2
Application number: JP2017163380A
Authority: JP
Inventors: 盧凌; 范貴盛; 王振翔; 邱群倫; 張大為; 王證鼎; 方俊民
Original assignee: 健鼎科技股▲分▼有限公司
Priority date: 2017-06-19
Filing date: 2017-08-28
Publication date: 2019-01-30
Anticipated expiration: 2037-08-28
Also published as: AU2018201824A1; DE102017116090A1; TWI648099B; DE102017116090B4; TW201904658A; AU2018201824B2; JP2019002067A

Description

本開示は、特にコロイド状金属ナノ粒子の製造方法に関する。

コロイド状金属ナノ粒子は、その小サイズ効果、表面効果、および量子効果により、バルク材料とは異なる光学的、電磁気的および化学的特性を示す。したがって、金属ナノ粒子は、材料科学、情報科学、触媒作用および生命科学において幅広い用途を有する。近年、科学者は、金属ナノ粒子を製造するための様々な方法を積極的に開発している。金属ナノ粒子の製造方法は、大きく分けて３つのカテゴリーに分類することができる。
（１）金属バルク材料に連続照射する高エネルギーレーザーを用いるレーザーアブレーション法。（２）凝集のための制御された条件下で気化した気体金属原子を凝縮する金属蒸気合成。（３）溶液中の金属イオンを金属ナノ粒子に還元する化学還元法。
現在、前記化学還元法は、金属ナノ粒子の調製に最も一般的かつ便利に利用されている。還元反応は水または有機溶媒中で行うことができる。

大きい表面積を有する金属ナノ粒子は、容易に酸化および凝集するための高い物理的および化学的活性を示す。したがって、粒子サイズ、形状、分布、分散および安定性の制御のために、金属ナノ粒子の化学的調製に種々の改質剤またはキャッピング剤が導入されることが多い。金属ナノ粒子コロイドを製造するための技術は、製品の安定性および品質に大きな影響を及ぼす。しかしながら、これらの安定剤を添加すると、製造方法がより複雑になる。

前記問題を克服するために、いくつかの方法が提供されている。

米国特許第８，０４８，１９３号米国特許出願公開公報第２０１２／００４６４８２号

特許文献１は金コロイドの製造方法を開示している。この方法は、クエン酸塩還元剤を第一の金塩溶液に添加することにより核コロイド粒子を形成する核形成工程と、第二の金塩とアスコルビン酸塩還元剤を核コロイド粒子の溶液に添加することにより核コロイドを成長させる、少なくとも一回を行うことが必要とされる成長工程とを含む。
前記方法は、目標とする粒径および均一な球形を有する金コロイドを生成することが可能であるが、特定の試薬および制限された工程を使用しない限り、所望の通りに実施することができなかった。より大きな粒径の金コロイドを得るためには、成長工程の数を増やす必要がある。その結果、前記従来の方法は、依然として便利かつ効率的に行われていない。

特許文献２は、金ナノ粒子を合成する方法を開示している。金イオン含有溶液と、少なくとも二個のカルボキシル基を含むカルボン酸とを混合して混合物を形成し、約２０℃ないし約６０℃の反応温度で反応させる。
前記方法は金ナノ粒子を簡単に製造することができるが、特定の試薬を使用しない限り、所望の通りに実施することができなかった。該方法は、比較的低い反応温度で反応工程を制限するので、該反応工程を完了させるためには、多くの時間を必要としているだけでなく、この方法ではいくつかの還元剤を適用することができなかった。その結果、前記従来の方法は、依然として便利かつ効率的に行われていない。

従来の方法ではコロイド状金属ナノ粒子を簡便かつ効率的に製造することができないことを考慮し、本発明の目的は、コロイド状金属ナノ粒子における製造方法およびシステムを簡素化することにより、簡素かつ安全で、時間効率が良く、費用効果が高く、環境に優しい方法で高収率の製品を得ることである。

上述した目的を達成するために、本開示は、工程（ａ）ないし工程（ｃ）を含むコロイド状金属ナノ粒子の製造方法を提供する。工程（ａ）は、金属水溶液を還元剤と混合して反応槽に混合溶液を形成することである。工程（ｂ）は、前記混合溶液を加熱し、還元反応させてから、金属ナノ粒子、残留物及び気体を含む組成物を生成し、前記混合溶液の体積に基いて、前記残留物が２０体積％未満であると共に、前記気体が前記反応槽から導出されることである。工程（ｃ）は、前記金属ナノ粒子を媒質で分散させてコロイド状金属ナノ粒子を得ることである。

混合溶液を加熱し、還元反応で生成した気体を反応槽外に導くことにより、還元反応が完全に反応し、収率を向上させることができる。また、還元反応における混合溶液の体積を制限することで、反応原子の衝突確率を高めることができ、反応速度を速めることができる。金属ナノ粒子の形成中に水媒質が蒸発すると、還元反応工程と分散工程が同時に進行しない。さらに、還元剤および分散剤は、広範囲の選択肢を有し、制限されない。したがって、本発明の方法は、コロイド状金属ナノ粒子の製造を簡素化することに有用である。

本開示に係る金属水溶液は金属イオンを含むものであり、該金属イオンは、金イオン、銀イオン、銅イオン、亜鉛イオン、ニッケルイオン、パラジウムイオン、コバルトイオン、鉄イオン、チタンイオン、カドミウムイオン、白金イオン、アルミニウムイオン、鉛イオン、マンガンイオン、クロムイオン、モリブデンイオン、バナジウムイオン、またはタングステンイオンを含む。

本開示によれば、金属水溶液はアニオンも含み、前記アニオンは、ハロゲン化物イオン、水酸化物イオン、酢酸イオン、硝酸イオン、硫酸イオン、またはリン酸イオンを含む。

ある場合には、金属イオンは、ＨＡｕＣｌ_４、ＡｇＮＯ_３、Ｃｕ（ＮＯ_３）_２、ＣｕＣｌ_２、ＺｎＣｌ_２、ＮｉＣｌ_２、ＰｄＣｌ_２、ＣｏＣｌ_２、ＦｅＣｌ_２、ＦｅＣｌ_３、ＴｉＣｌ_２またはＴｉＣｌ_４である。

また、還元反応で生成した気体を水にトラップすることにより、多量の水性酸を回収して再利用することができ、酸性廃棄物を低減することができる。

特定の実施形態では、金ナノ粒子を製造するためにＨＡｕＣｌ_４が使用され、還元反応から生成された気体ＨＣｌは、回収のために水でトラップされて塩酸を生成する。

特定の実施形態では、銀ナノ粒子を製造するためにＡｇＮＯ_３が使用され、還元反応から生成された気体ＮＯ_２は、水で捕捉されて回収のために硝酸を生成する。

反応温度は、金属ナノ粒子を製造する反応速度に影響する。適切な温度制御がなければ、反応は不均一に進行し、気泡を生成して金属ナノ粒子の品質に影響を及ぼす可能性がある。

本開示によれば、工程（ｂ）における加熱の温度は、５０℃ないし１５０℃の範囲である。好ましくは、工程（ｂ）における加熱の温度は、７０℃ないし１３０℃の範囲である。

本開示によれば、工程（ｃ）における分散の温度は、２０℃ないし１００℃の範囲である。好ましくは、工程（ｃ）における分散の温度は、５０℃ないし８０℃の範囲である。

本開示によれば、還元剤は、少なくとも一つのエステルを含むことができる。

ある場合には、前記エステルは、カルボン酸エステル、環式エステル、高分子エステル、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される。

好ましくは、前記カルボン酸エステルは、式（Ｉ）によって表される。式中、ＲがＨまたはＣＨ_３であり、ｘが１ないし１６の整数である。
[式（Ｉ）]

好ましくは、前記環式エステルは、式（ＩＩ）によって表される。式中、環が１個の酸素原子および４ないし６個の炭素原子を含み、ＧがＨ、ＣＨ_３またはＣ_２Ｈ_５である。
[式（ＩＩ）]

好ましくは、前記ポリマーエステルは、式（ＩＩＩ）によって表される。式中、ＲはＨまたはＣＨ_３であり、ｎは２ないし１４００の範囲の整数である。
[式（ＩＩＩ）]

好ましくは、エステル還元剤の前記組み合わせは、乳酸メチルおよび乳酸エチル、乳酸メチルおよびγ−ブチロラクトン、または乳酸エチルおよびγ−ブチロラクトンである。

本開示によれば、前記還元剤は、クエン酸、乳酸、グリコール酸、アスコルビン酸、シュウ酸、酒石酸、１，４−ブタンジオール、グリセロール、ポリエチレングリコール、ヒドロキノン、アセトアルデヒド、グルコース、セルロース、カルボキシメチルセルロース、シクロデキストリン、キチン、キトサン、またはそれらの組み合わせを含むものであっても構わない。

ある場合には、還元剤は、少なくとも１つのエステルと少なくとも１つの非エステル還元剤との組み合わせを含んでも構わない。

好ましくは、少なくとも１種のエステルと少なくとも１種の非エステル還元剤との前記組み合わせは、乳酸メチルと、乳酸、クエン酸、１，４−ブタンジオールまたはポリエチレングリコールとの組み合わせである。

好ましくは、少なくとも１種のエステルと少なくとも１種の非エステル還元剤との前記組み合わせは、乳酸エチルと、乳酸、クエン酸、１，４−ブタンジオールまたはポリエチレングリコールとの組み合わせである。

好ましくは、少なくとも一つのエステルと、少なくとも一つの非エステル還元剤との前記組合せは、γ−ブチロラクトンと乳酸と組み合わせである。

ある場合には、前記金属水溶液のモル濃度は、０．１Ｍないし３．０Ｍの範囲である。好ましくは、前記金属水溶液のモル濃度は、０．１Ｍないし１．０Ｍの範囲である。より好ましくは、前記金属水溶液のモル濃度は、０．２Ｍである。

ある場合には、前記還元剤が、ポリマーエステルまたは第一の試薬を含む。前記還元剤が、前記第一の試薬を含むとき、前記第一の試薬は、カルボン酸エステル、環式エステル、クエン酸、乳酸、グリコール酸、アスコルビン酸、シュウ酸、酒石酸、１，４−ブタンジオール、グリセロール、ハイドロキノン、アセトアルデヒド、グルコース、キチン、またはそれらの組み合わせからなる群から選択され、第一の試薬の金属イオンに対するモル比は、１ないし４０の範囲である。好ましくは、第一の試薬の金属イオンに対するモル比は、１乃至８の範囲である。より好ましくは、金属イオンに対する第一の試薬のモル比は４である。

ある場合には、前記エステルはポリマーエステルであり、前記ポリマーエステルの重量は３０ｍｇないし１５０ｍｇの範囲である。

本開示によれば、反応時間は、還元剤の種類および反応物のモル濃度に応じて５分ないし８０分の範囲である。好ましくは、反応時間は７分ないし１５分の範囲である。

金イオンの還元速度は、還元剤の併用によって様々なサイズの金ナノ粒子を得るために調整することができる。

本開示によれば、金属ナノ粒子を分散させるための工程（ｃ）の媒質は、水または分散剤の水溶液であってもよい。

ある場合には、前記分散剤の水溶液は、クエン酸水溶液、乳酸水溶液、ポリ乳酸水溶液、水酸化ナトリウム水溶液、ヘキサデシルアミン水溶液、オレイルアミン水溶液、テトラオクチルアンモニウムブロミド（ＴＯＡＢ）水溶液、ドデカンチオール水溶液、ポリエチレンオキシド水溶液、ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）水溶液、またはそれらの組み合わせを含むものであっても良い。

前記分散剤のモル濃度は、０．００１Ｍないし０．１Ｍの範囲である。

好ましくは、前記分散剤のモル濃度は０．０１Ｍないし０．０５Ｍの範囲である。

ある場合には、金属ナノ粒子に対する分散剤のモル比は１０ないし１００の範囲である。

好ましくは、金属ナノ粒子に対する分散剤のモル比は、１５ないし３０の範囲である。

本開示によれば、水溶液中で使用される全ての水は蒸留水である。より好ましくは、前記水は脱イオン水である。

工程（ｂ）における還元反応を処理し、工程（ｃ）での分散にＮａ^＋またはＫ^＋のような無機カチオンを関与させることなく水中に有機還元剤および有機分散剤のみを使用することは有益である。従って、前記コロイド状金属ナノ粒子は、無機カチオンの妨害なしに良好な安定性を達成する。

本開示によれば、還元反応のプロセスは、現場での赤外（ＩＲ）スペクトル分析によってモニターされる。

ＩＲスペクトルの約１５００ｃｍ^−１ないし５００ｃｍ^−１の領域は、非常に複雑な一連の吸収を含む。これらは主に、分子内の結合振動のすべての仕方に起因する。前記領域は指紋領域と呼ばれ、この指紋領域の重要性は、スペクトルのこの部分において、異なる物質が異なるトラフのパターンを生成することである。従って、元の混合溶液とは異なるトラフのパターンは反応が進行することを意味し、トラフのパターンが明らかに変化しなければ、反応は完了する。

本開示によれば、紫外可視（ＵＶ−Ｖｉｓ）スペクトルにおいてコロイド状金属ナノ粒子の吸収極大波長（λｍａｘ）が独自の特殊な範囲を有するので、コロイド状金属ナノ粒子のサイズは、ＵＶ−Ｖｉｓスペクトル吸収によって特定することができる。

ある場合には、コロイド状金ナノ粒子のλｍａｘは５１５ｎｍないし５７２ｎｍの範囲である。

ある場合には、コロイド状銀ナノ粒子のλｍａｘは３７０ｎｍないし４２０ｎｍの範囲である。

金属の種類の他に、コロイド状金属ナノ粒子のサイズもＵＶ−Ｖｉｓスペクトルのλｍａｘに影響する。波長λｍａｘの増加は、ナノ粒子のサイズの増加と相関する。例えば、５２５ｎｍでのλｍａｘを有するコロイド状金ナノ粒子は、それらの平均サイズ２６ｎｍ±１ｎｍに対応する。５３０ｎｍでλｍａｘを有するコロイド状金ナノ粒子は、それらの平均サイズ３０ｎｍ±１ｎｍに対応する。

本開示によれば、金属ナノ粒子のサイズは、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）イメージングによって特定することができる。

本開示によれば、コロイド状金属ナノ粒子は高いゼータ電位を示し、これはコロイド分散の安定性の重要な指標である。

本開示の他の目的、利点および新規な特徴は、添付の図面と併せて以下の詳細な説明から明らかになる。

本発明に係るコロイド状金属ナノ粒子の製造方法を示す概略フローチャートである。実施例２で得られたコロイド状金ナノ粒子のＵＶ−Ｖｉｓスペクトルである。実施例２で得られたコロイド状金ナノ粒子（細い線で示す）と１３０℃で１２分間ＨＣｌ水溶液で加熱した生成物（太線で示す）のＦＴ−ＩＲスペクトルである。乳酸メチルを１３０℃で１２分間加熱した生成物（細い線で示す）及び乳酸メチルの出発物質（太線で示す）のＦＴ−ＩＲスペクトルである。実施例５で得られたコロイド状金ナノ粒子のＵＶ−Ｖｉｓスペクトルである。実施例５で得られた金ナノ粒子（平均直径２２ｎｍないし２３ｎｍ）のＴＥＭ像である。実施例１５で得られたコロイド状金ナノ粒子のＵＶ−Ｖｉｓスペクトルである。実施例１５で得られたコロイド状金ナノ粒子（細い線で示す）と１３０℃で１２分間ＨＣｌ水溶液で加熱した生成物（太線で示す）のＦＴ−ＩＲスペクトルである。１３０℃で１２分間乳酸エチルを加熱した生成物（細い線で示す）及び乳酸エチルの出発物質（太線で示す）のＦＴ−ＩＲスペクトルである。実施例２３で得られたコロイド状金ナノ粒子のＵＶ−Ｖｉｓスペクトルである。実施例２３で得られた金ナノ粒子（平均直径３３ｎｍないし３４ｎｍ）のＴＥＭ像である。実施例２７で得られたコロイド状金ナノ粒子のＵＶ−Ｖｉｓスペクトルである。実施例２７で得られたコロイド状金ナノ粒子（太線で示す）とγ−ブチロラクトンを１３０℃で３０分間ＨＣｌ水溶液で加熱した生成物（細線で示す）のＦＴ−ＩＲスペクトルである。 γ−ブチロラクトンを１３０℃で３０分間加熱した生成物（細い線で示す）及びγ−ブチロラクトンの出発物質（太線で示す）のＦＴ−ＩＲスペクトルである。実施例２７で得られた金ナノ粒子（平均直径２７ｎｍないし２８ｎｍ）のＴＥＭ像である。実施例３３で得られたコロイド状金ナノ粒子のＵＶ−Ｖｉｓスペクトルである。実施例３３で得られたコロイド状金ナノ粒子（太線で示す）および、ポリ乳酸を１３０℃で３０分間ＨＣｌ水溶液と加熱した生成物（細い線で示す）のＦＴ−ＩＲスペクトルである。ポリ乳酸の出発物質のＦＴ−ＩＲスペクトルである。実施例３５で得られたコロイド状金ナノ粒子のＵＶ−Ｖｉｓスペクトルである。実施例３７で得られたコロイド状金ナノ粒子のＵＶ−Ｖｉｓスペクトルである。実施例３７で得られたコロイド状金ナノ粒子（細い線で示す）および、乳酸を１３０℃で１２分間ＨＣｌ水溶液との加熱生成物（太線で示す）のＦＴ−ＩＲスペクトルである。乳酸を１３０℃で１２分間ＨＣｌ水溶液と加熱した生成物（細い線で示す）および乳酸の出発物質（太い線で示す）のＦＴ−ＩＲスペクトルである。実施例３７で得られたコロイド状金ナノ粒子のゼータ電位図である。実施例３８で得られたコロイド状金ナノ粒子のＵＶ−Ｖｉｓスペクトルである。実施例４４で得られたコロイド状金ナノ粒子のＵＶ−Ｖｉｓスペクトルである。実施例４５で得られたコロイド状金ナノ粒子のＵＶ−Ｖｉｓスペクトルである。実施例４６で得られたコロイド状金ナノ粒子のＵＶ−Ｖｉｓスペクトルである。実施例４７で得られたコロイド状金ナノ粒子のＵＶ−Ｖｉｓスペクトルである。実施例４７で得られた金ナノ粒子（平均直径３８ｎｍないし３９ｎｍ）のＴＥＭ像である。実施例５８で得られたコロイド状銀ナノ粒子のＵＶ−Ｖｉｓスペクトルである。実施例５８で得られたコロイド状銀ナノ粒子（平均直径１０ｎｍないし１１ｎｍ）のＴＥＭ像である。実施例５９で得られたコロイド状銀ナノ粒子のＵＶ−Ｖｉｓスペクトルである。実施例６０で得られたコロイド状銀ナノ粒子のＵＶ−Ｖｉｓスペクトルである。実施例６１で得られたコロイド状銀ナノ粒子のＵＶ−Ｖｉｓスペクトルである。実施例６５で得られたコロイド状パラジウムナノ粒子（平均直径９ｎｍないし１０ｎｍ）のＴＥＭ像である。実施例７１で得られたコロイド状亜鉛ナノ粒子（平均直径２６ｎｍないし２７ｎｍ）のＴＥＭ像である。

以下、本発明の効果を、以下の実施例により容易に理解することができる。したがって、本明細書で提案された説明は、例示のみを目的とする単なる好ましい例であり、本開示の範囲を限定するものではないことを理解されたい。本開示の趣旨および範囲から逸脱することなく、本開示を実施または適用するために、様々な修正および変形を行うことができる。

コロイド状金属ナノ粒子を製造するプロセス

以下の実施例では、ＡｇｉｌｅｎｔＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓＣａｒｙ６３０フーリエ変換（ＦＴ）−ＩＲ分光計で赤外（ＩＲ）スペクトルを記録した。紫外可視（ＵＶ−Ｖｉｓ）スペクトルをＡｇｉｌｅｎｔＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓＣａｒｙ６０ＵＶ−Ｖｉｓ分光光度計で測定した。透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）画像を日立Ｈ−７１００顕微鏡で記録した。
すべての試薬は試薬等級であり、さらに精製することなく購入した現品を使用した。テトラクロロ金酸（ＨＡｕＣｌ_４、０．２Ｍ水溶液）および亜鉛粉末は、ＡｃｒｏｓＯｒｇａｎｉｃｓ（ＮｅｗＪｅｒｓｅｙ、ＵＳＡ）から購入した。硝酸銀（ＡｇＮＯ_３、０．１Ｍ水溶液）はＭｅｒｃｋ＆Ｃｏ．（ＮｅｗＪｅｒｓｅｙ、ＵＳＡ）から購入した。塩化パラジウム（ＰｄＣｌ_２、５９．４％のＰｄを含む）はＵｎｉＲｅｇｉｏｎＢｉｏ−Ｔｅｃｈ（台北、台湾）から購入した。超純水は、ＨａｏＦｅｎｇＢｉｏｔｅｃｈＣｏ．（台北、台湾）から購入した。

還元剤および分散剤として乳酸メチルを用いたコロイド状金ナノ粒子の合成

以下、図１に示す方法を用いてコロイド状金属ナノ粒子の製造方法を実施した。
まず、工程（ａ）において、テトラクロロ金酸（０．２５Ｍの０．２Ｍ水溶液、０．０５ｍｍｏｌ）および乳酸メチル（２２．３ｍｇ、０．２１ｍｍｏｌ）を、入口ポートを介して二重口の平底１００ｍＬ反応フラスコに加え、混合し、混合溶液を形成した。

続いて、工程（ｂ）において、平底フラスコをホットプレート上に置き、１３０℃で３０分間加熱して還元反応を行い、ＩＲ分光計でモニターした。還元反応は、金ナノ粒子、残留物及びＨＣｌ気体を含む組成物を生成した。残留物の量は混合溶液のほぼ０体積％であった。同時に、還元反応から生じたＨＣｌ気体を、平底フラスコに取り付けられた回収口を通して、三角フラスコ中の水１０ｍＬで捕集した。

最後に、工程（ｃ）において、上記の金ナノ粒子を平底フラスコに分散させる媒質として乳酸メチル（２００ｍｇ、１．９ｍｍｏｌ）の水溶液（５０ｍＬ）を用い、前記水溶液を７０℃で１０分間加熱して、λｍａｘ＝５５０ｎｍでＯＤ＝０．３６５であるＵＶ−Ｖｉｓ吸収バンドを示したコロイド状金ナノ粒子を得た。

還元剤として乳酸メチルを、分散剤としてクエン酸を用いたコロイド状金ナノ粒子の合成

まず、工程（ａ）において、テトラクロロ金酸（０．２５Ｍの０．２Ｍ水溶液、０．０５ｍｍｏｌ）およびメチルラクテート（２０．６ｍｇ、０．２０ｍｍｏｌ）を、入口ポートを介して二重口の平底１００ｍＬ反応フラスコに加え、混合し、混合溶液を形成した。

続いて、工程（ｂ）において、平底フラスコをホットプレート上に置き、１３０℃で１５分間加熱して還元反応を行い、ＩＲ分光計でモニターした。還元反応は、金ナノ粒子、残留物及びＨＣｌ気体を含む組成物を生成した。残留物の量は混合溶液のほぼ０体積％であった。同時に、還元反応から生じたＨＣｌ気体を、平底フラスコに取り付けられた回収口を通して、三角フラスコ中の水１０ｍＬで捕集した。

最後に、工程（ｃ）において、上記の金ナノ粒子を平底フラスコに分散させる媒質としてクエン酸（２００ｍｇ、１．０ｍｍｏｌ）の水溶液（５０ｍＬ）を使用して、前記水溶液を７０℃で１０分間加熱して、図２に示すように、λｍａｘ＝５４５ｎｍでＯＤ＝３．８９６であるＵＶ−Ｖｉｓ吸収バンド（５０％希釈で測定）を示したコロイド状金ナノ粒子を得た。さらに、図３Ａに示すように、ＦＴ−ＩＲスペクトルによってコロイド状金ナノ粒子の形成が確認された。

還元剤として乳酸メチルを用い、加熱せずに分散剤としてクエン酸を用いたコロイド状金ナノ粒子の合成

まず、工程（ａ）において、テトラクロロ金酸（０．２５Ｍの０．２Ｍ水溶液、０．０５ｍｍｏｌ）およびメチルラクテート（２０．８ｍｇ、０．２０ｍｍｏｌ）を、入口ポートを介して二重口の平底１００ｍＬ反応フラスコに加え、混合し、混合溶液を形成した。

続いて、工程（ｂ）において、平底フラスコをホットプレート上に置き、１３０℃で１２分間加熱して還元反応を行い、ＩＲ分光計でモニターした。還元反応は、金ナノ粒子、残留物及びＨＣｌ気体を含む組成物を生成した。残留物の量は混合溶液のほぼ０体積％であった。同時に、還元反応から生じたＨＣｌ気体を、平底フラスコに取り付けられた回収口を通して、三角フラスコ中の水１０ｍＬで捕集した。

最後に、工程（ｃ）において、クエン酸（２００ｍｇ、１．０ｍｍｏｌ）の水溶液（５０ｍＬ）を媒質として使用して金ナノ粒子を平底フラスコに分散させ、前記水溶液を室温１０分間撹拌して、λｍａｘ＝５４５ｎｍでＯＤ＝１．７８４であるＵＶ−Ｖｉｓ吸収バンドを示すコロイド状金ナノ粒子を得た。

還元剤として乳酸メチルと１，４−ブタンジオールとを併用したコロイド状金ナノ粒子の合成

まず、工程（ａ）において、テトラクロロ金酸（０．２５Ｍの０．２Ｍ水溶液、０．０５ｍｍｏｌ）および乳酸メチル（１０．７ｍｇ、０．１０ｍｍｏｌ）および１，４−ブタンジオール（１０．２ｍｇ、０．１１ｍｍｏｌ）を、入口ポートを介して二重口の平底１００ｍＬ反応フラスコに加え、混合し、混合溶液を形成した。

続いて、工程（ｂ）において、平底フラスコをホットプレート上に置き、１３０℃で１０．５分間加熱して還元反応を行い、ＩＲ分光計でモニターした。還元反応は、金ナノ粒子、残留物及びＨＣｌ気体を含む組成物を生成した。残留物の量は混合溶液のほぼ０体積％であった。同時に、還元反応から生じたＨＣｌ気体を、平底フラスコに取り付けられた回収口を通して、三角フラスコ中の水１０ｍＬで捕集した。

最後に、工程（ｃ）において、クエン酸（２００ｍｇ、１．０ｍｍｏｌ）の水溶液（５０ｍＬ）を媒質として使用して金ナノ粒子を平底フラスコに分散させ、この溶液を７０℃で１０分間加熱して、λｍａｘ＝５３０ｎｍでＯＤ＝１．２５８であるＵＶ−Ｖｉｓ吸収バンドを示したコロイド状金ナノ粒子を得た。

還元剤として乳酸メチルとクエン酸とを併用したコロイド状金ナノ粒子の合成

まず、工程（ａ）において、テトラクロロ金酸（０．２５Ｍの０．２Ｍ水溶液、０．０５ｍｍｏｌ）および乳酸メチル（１４．７ｍｇ、０．１４ｍｍｏｌ）およびクエン酸（２０．９ｍｇ、０．１１ｍｍｏｌ）を、入口ポートを介して二重口の平底１００ｍＬ反応フラスコに加え、混合し、混合溶液を形成した。

最後に、工程（ｃ）において、上記の金ナノ粒子を平底フラスコに分散させる媒質としてクエン酸（２００ｍｇ、１．０ｍｍｏｌ）の水溶液（５０ｍＬ）を使用して、前記水溶液を７０℃で１０分間加熱して、図４に示すように、λｍａｘ＝５２５ｎｍでＯＤ＝２．２７４であるＵＶ−Ｖｉｓ吸収バンド（５０％希釈で測定）を示したコロイド状金ナノ粒子を得た。金ナノ粒子の平均直径は、図５のＴＥＭ画像に示すように、２２ｎｍないし２３ｎｍであった。

還元剤として乳酸メチルとＰＥＧ８００とを併用したコロイド状金ナノ粒子の合成

まず、工程（ａ）において、テトラクロロ金酸（０．２５Ｍの０．２Ｍ水溶液、０．０５ｍｍｏｌ）および乳酸メチル（１２．１ｍｇ、０．１２ｍｍｏｌ）およびＰＥＧ８００（８０．４ｍｇ）を、入口ポートを介して二重口の平底１００ｍＬの反応フラスコに入れ、混合して混合溶液を形成した。

続いて、工程（ｂ）において、平底フラスコをホットプレート上に置き、１３０℃で１５．５分間加熱して還元反応を行い、ＩＲ分光計でモニターした。還元反応は、金ナノ粒子、残留物及びＨＣｌ気体を含む組成物を生成した。残留物の量は混合溶液のほぼ０体積％であった。同時に、還元反応から生じたＨＣｌ気体を、平底フラスコに取り付けられた回収口を通して、三角フラスコ中の水１０ｍＬで捕集した。

最後に、工程（ｃ）において、上記の金ナノ粒子を平底フラスコに分散させる媒質としてクエン酸（２００ｍｇ、１．０ｍｍｏｌ）の水溶液（５０ｍＬ）を用い、前記水溶液を７０℃で１０分間加熱して、λｍａｘ＝５２５ｎｍでＯＤ＝３．１７２であるＵＶ−Ｖｉｓ吸収バンドを示したコロイド状金ナノ粒子を得た。

還元剤として乳酸メチルとＰＥＧ１０００とを併用したコロイド状金ナノ粒子の合成

まず、工程（ａ）において、テトラクロロ金酸（０．２５Ｍの０．２Ｍ水溶液、０．０５ｍｍｏｌ）および乳酸メチル（１１．２ｍｇ、０．１２ｍｍｏｌ）およびＰＥＧ１０００（１０６．３ｍｇ）を、入口ポートを介して二重口の平底１００ｍＬの反応フラスコに入れ、混合して混合溶液を形成した。

最後に、工程（ｃ）において、上記の金ナノ粒子を平底フラスコに分散させる媒質としてクエン酸（２００ｍｇ、１．０ｍｍｏｌ）の水溶液（５０ｍＬ）を用い、前記水溶液を７０℃で１０分間加熱して、λｍａｘ＝５２５ｎｍでＯＤ＝３．１１８であるＵＶ−Ｖｉｓ吸収バンドを示したコロイド状金ナノ粒子を得た。

還元剤として乳酸メチルとＰＥＧ４０００とを併用したコロイド状金ナノ粒子の合成

まず、工程（ａ）において、テトラクロロ金酸（０．２５Ｍの０．２Ｍ水溶液、０．０５ｍｍｏｌ）および乳酸メチル（１２．１ｍｇ、０．１２ｍｍｏｌ）およびＰＥＧ４０００（４０２．７ｍｇ）を、入口ポートを介して二重口の平底１００ｍＬの反応フラスコに入れ、混合して混合溶液を形成した。

最後に、工程（ｃ）において、上記の金ナノ粒子を平底フラスコに分散させる媒質としてクエン酸（２００ｍｇ、１．０ｍｍｏｌ）の水溶液（５０ｍＬ）を用い、前記水溶液を７０℃で１０分間加熱して、λｍａｘ＝５３０ｎｍでＯＤ＝３．４１２であるＵＶ−Ｖｉｓ吸収バンドを示したコロイド状金ナノ粒子を得た。

還元剤として乳酸メチルとＰＥＧ８０００とを併用したコロイド状金ナノ粒子の合成

まず、工程（ａ）において、テトラクロロ金酸（０．２５Ｍの０．２Ｍ水溶液、０．０５ｍｍｏｌ）および乳酸メチル（１１．６ｍｇ、０．１１ｍｍｏｌ）およびＰＥＧ８０００（８０８．２ｍｇ）を、入口ポートを介して二重口の平底１００ｍＬの反応フラスコに入れ、混合して混合溶液を形成した。

最後に、工程（ｃ）において、上記の金ナノ粒子を平底フラスコに分散させる媒質としてクエン酸（２００ｍｇ、１．０ｍｍｏｌ）の水溶液（５０ｍＬ）を用い、前記水溶液を７０℃で１０分間加熱して、λｍａｘ＝５３５ｎｍでＯＤ＝２．９５２であるＵＶ−Ｖｉｓ吸収バンドを示したコロイド状金ナノ粒子を得た。

還元剤として乳酸メチルとＰＥＧ１００００とを併用したコロイド状金ナノ粒子の合成

まず、工程（ａ）において、テトラクロロ金酸（０．２５Ｍの０．２Ｍ水溶液、０．０５ｍｍｏｌ）および乳酸メチル（１１ｍｇ、０．１１ｍｍｏｌ）およびＰＥＧ１００００（１．００３ｇ）を、入口ポートを介して二重口の平底１００ｍＬの反応フラスコに入れ、混合して混合溶液を形成した。

最後に、工程（ｃ）において、上記の金ナノ粒子を平底フラスコに分散させる媒質としてクエン酸（２００ｍｇ、１．０ｍｍｏｌ）の水溶液（５０ｍＬ）を用い、前記水溶液を７０℃で１０分間加熱して、λｍａｘ＝５３０ｎｍでＯＤ＝３．０２８であるＵＶ−Ｖｉｓ吸収バンドを示したコロイド状金ナノ粒子を得た。

還元剤として乳酸メチルとＰＥＧ１１０００とを併用したコロイド状金ナノ粒子の合成

まず、工程（ａ）において、テトラクロロ金酸（０．２５Ｍの０．２Ｍ水溶液、０．０５ｍｍｏｌ）および乳酸メチル（１１．９ｍｇ、０．１１ｍｍｏｌ）およびＰＥＧ１１０００（１．１０４ｇ）を、入口ポートを介して二重口の平底１００ｍＬの反応フラスコに入れ、混合して混合溶液を形成した。

最後に、工程（ｃ）において、上記の金ナノ粒子を平底フラスコに分散させる媒質としてクエン酸（２００ｍｇ、１．０ｍｍｏｌ）の水溶液（５０ｍＬ）を用い、前記水溶液を７０℃で１０分間加熱して、λｍａｘ＝５３５ｎｍでＯＤ＝３．５４８であるＵＶ−Ｖｉｓ吸収バンドを示したコロイド状金ナノ粒子を得た。

還元剤として乳酸メチルと乳酸とを併用したコロイド状金ナノ粒子の合成

まず、工程（ａ）において、テトラクロロ金酸（０．２５Ｍの０．２Ｍ水溶液、０．０５ｍｍｏｌ）および乳酸メチル（１１．８ｍｇ、０．１１ｍｍｏｌ）および乳酸（１３．１ｍｇ、０．１５ｍｍｏｌ）を、入口ポートを介して二重口の平底１００ｍＬの反応フラスコに入れ、混合して混合溶液を形成した。

最後に、工程（ｃ）において、上記の金ナノ粒子を平底フラスコに分散させる媒質としてクエン酸（２００ｍｇ、１．０ｍｍｏｌ）の水溶液（５０ｍＬ）を用い、前記水溶液を７０℃で１０分間加熱して、λｍａｘ＝５３０ｎｍでＯＤ＝３．４９であるＵＶ−Ｖｉｓ吸収バンドを示したコロイド状金ナノ粒子を得た。

還元剤として乳酸メチルと乳酸エチルとを併用したコロイド状金ナノ粒子の合成

まず、工程（ａ）において、テトラクロロ金酸（０．２５Ｍの０．２Ｍ水溶液、０．０５ｍｍｏｌ）および乳酸メチル（１０．４ｍｇ、０．１０ｍｍｏｌ）および乳酸エチル（１３．１ｍｇ、０．１１ｍｍｏｌ）を、入口ポートを介して二重口の平底１００ｍＬの反応フラスコに入れ、混合して混合溶液を形成した。

次いで、工程（ｂ）において、平底フラスコをホットプレート上に置き、１３０℃で８．５分間加熱して還元反応を行い、ＩＲ分光計でモニターした。還元反応は、金ナノ粒子、残留物及びＨＣｌ気体を含む組成物を生成した。残留物の量は混合溶液のほぼ０体積％であった。同時に、還元反応から生じたＨＣｌ気体を、平底フラスコに取り付けられた回収口を通して、三角フラスコ中の水１０ｍＬで捕集した。

最後に、工程（ｃ）において、上記の金ナノ粒子を平底フラスコに分散させる媒質としてクエン酸（２００ｍｇ、１．０ｍｍｏｌ）の水溶液（５０ｍＬ）を用い、前記水溶液を７０℃で１０分間加熱して、λｍａｘ＝５３０ｎｍでＯＤ＝１．８４４であるＵＶ−Ｖｉｓ吸収バンドを示したコロイド状金ナノ粒子を得た。

乳酸エチルを還元剤および分散剤として使用したコロイド状金ナノ粒子の合成

まず、工程（ａ）において、テトラクロロ金酸（０．２５Ｍの０．２Ｍ水溶液、０．０５ｍｍｏｌ）および乳酸エチル（２６．７ｍｇ、０．２３ｍｍｏｌ）を、入口ポートを介して二重口の平底１００ｍＬの反応フラスコに入れ、混合して混合溶液を形成した。

最後に、工程（ｃ）において、上記の金ナノ粒子を平底フラスコに分散させる媒質として乳酸エチル（２００ｍｇ、１．７ｍｍｏｌ）の水溶液（５０ｍＬ）を用い、前記水溶液を７０℃で１０分間加熱して、λｍａｘ＝５５５ｎｍでＯＤ＝０．３９７であるＵＶ−Ｖｉｓ吸収バンドを示したコロイド状金ナノ粒子を得た。

還元剤として乳酸エチルを、分散剤としてクエン酸を用いたコロイド状金ナノ粒子の合成

まず、工程（ａ）において、テトラクロロ金酸（０．２５Ｍの０．２Ｍ水溶液、０．０５ｍｍｏｌ）および乳酸エチル（２５．９ｍｇ、０．２２ｍｍｏｌ）を、入口ポートを介して二重口の平底１００ｍＬ反応フラスコに加え、混合し、混合溶液を形成した。

次に、工程（ｂ）において、平底フラスコをホットプレート上に置き、１３０℃で１０分間加熱して還元反応を行い、ＩＲ分光光度計でモニターした。還元反応は、金ナノ粒子、残留物及びＨＣｌ気体を含む組成物を生成した。残留物の量は混合溶液のほぼ０体積％であった。同時に、還元反応から生じたＨＣｌ気体を、平底フラスコに取り付けられた回収口を通して、三角フラスコ中の水１０ｍＬで捕集した。

最後に、工程（ｃ）において、上記の金ナノ粒子を平底フラスコに分散させる媒質としてクエン酸（２００ｍｇ、１．０ｍｍｏｌ）の水溶液（５０ｍＬ）を使用して、前記水溶液を７０℃で１０分間加熱して、図６に示すように、λｍａｘ＝５２５ｎｍでＯＤ＝１．６４１であるＵＶ−Ｖｉｓ吸収バンドを示したコロイド状金ナノ粒子を得た。さらに、図７Ａに示すように、ＦＴ−ＩＲスペクトルによってコロイド状金ナノ粒子の形成が確認された。

還元剤として乳酸エチルを使用し、加熱せずに分散剤としてクエン酸を使用したコロイド状金ナノ粒子の合成

まず、工程（ａ）において、テトラクロロ金酸（０．２５Ｍの０．２Ｍ水溶液、０．０５ｍｍｏｌ）および乳酸エチル（２３．６ｍｇ、０．２０ｍｍｏｌ）を、入口ポートを介して二重口の平底１００ｍＬ反応フラスコに加え、混合し、混合溶液を形成した。

最後に、工程（ｃ）において、クエン酸（２００ｍｇ、１．０ｍｍｏｌ）の水溶液（５０ｍＬ）を媒質として使用して金ナノ粒子を平底フラスコに分散させ、前記水溶液を室温１０分間撹拌して、λｍａｘ＝５２５ｎｍでＯＤ＝２．１４８であるＵＶ−Ｖｉｓ吸収バンドを示すコロイド状金ナノ粒子を得た。

還元剤として乳酸エチルと乳酸とを併用したコロイド状金ナノ粒子の合成

まず、工程（ａ）において、テトラクロロ金酸（０．２５Ｍの０．２Ｍ水溶液、０．０５ｍｍｏｌ）および乳酸エチル（１１．６ｍｇ、０．１０ｍｍｏｌ）および乳酸（１１．３ｍｇ、０．１３ｍｍｏｌ）を、入口ポートを介して二重口の平底１００ｍＬの反応フラスコに入れ、混合して混合溶液を形成した。

最後に、工程（ｃ）において、上記の金ナノ粒子を平底フラスコに分散させる媒質としてクエン酸（２００ｍｇ、１．０ｍｍｏｌ）の水溶液（５０ｍＬ）を用い、前記水溶液を７０℃で１０分間加熱して、λｍａｘ＝５３０ｎｍでＯＤ＝１．９９６であるＵＶ−Ｖｉｓ吸収バンドを示したコロイド状金ナノ粒子を得た。

還元剤として乳酸エチルと１，４−ブタンジオールとを併用したコロイド状金ナノ粒子の合成

まず、工程（ａ）において、テトラクロロ金酸（０．２５Ｍの０．２Ｍ水溶液、０．０５ｍｍｏｌ）および乳酸エチル（１１．５ｍｇ、０．１０ｍｍｏｌ）および１，４−ブタンジオール（１０．６ｍｇ、０．１２ｍｍｏｌ）を、入口ポートを介して二重口の平底１００ｍＬの反応フラスコに入れ、混合して混合溶液を形成した。

最後に、工程（ｃ）において、上記の金ナノ粒子を平底フラスコに分散させる媒質としてクエン酸（２００ｍｇ、１．０ｍｍｏｌ）の水溶液（５０ｍＬ）を用い、前記水溶液を７０℃で１０分間加熱して、λｍａｘ＝５３０ｎｍでＯＤ＝１．０１７であるＵＶ−Ｖｉｓ吸収バンドを示したコロイド状金ナノ粒子を得た。

還元剤として乳酸エチルとクエン酸とを併用したコロイド状金ナノ粒子の合成

まず、工程（ａ）において、テトラクロロ金酸（０．２５Ｍの０．２Ｍ水溶液、０．０５ｍｍｏｌ）および乳酸エチル（１７．２ｍｇ、０．１５ｍｍｏｌ）およびクエン酸（２０．９ｍｇ、０．１１ｍｍｏｌ）を、入口ポートを介して二重口の平底１００ｍＬの反応フラスコに入れ、混合して混合溶液を形成した。

最後に、工程（ｃ）において、上記の金ナノ粒子を平底フラスコに分散させる媒質としてクエン酸（２００ｍｇ、１．０ｍｍｏｌ）の水溶液（５０ｍＬ）を用い、前記水溶液を７０℃で１０分間加熱して、λｍａｘ＝５２５ｎｍでＯＤ＝２．３２４であるＵＶ−Ｖｉｓ吸収バンドを示したコロイド状金ナノ粒子を得た。

還元剤として乳酸エチルとＰＥＧ８００とを併用したコロイド状金ナノ粒子の合成

まず、工程（ａ）において、テトラクロロ金酸（０．２５Ｍの０．２Ｍ水溶液、０．０５ｍｍｏｌ）および乳酸エチル（１２．２ｍｇ、０．１０ｍｍｏｌ）およびＰＥＧ８００（８１．４ｍｇ）を、入口ポートを介して二重口の平底１００ｍＬの反応フラスコに入れ、混合して混合溶液を形成した。

続いて、工程（ｂ）において、平底フラスコをホットプレート上に置き、１３０℃で２０分間加熱して還元反応を行い、ＩＲ分光計でモニターした。還元反応は、金ナノ粒子、残留物及びＨＣｌ気体を含む組成物を生成した。残留物の量は混合溶液のほぼ０体積％であった。同時に、還元反応から生じたＨＣｌ気体を、平底フラスコに取り付けられた回収口を通して、三角フラスコ中の水１０ｍＬで捕集した。

最後に、工程（ｃ）において、上記の金ナノ粒子を平底フラスコに分散させる媒質としてクエン酸（２００ｍｇ、１．０ｍｍｏｌ）の水溶液（５０ｍＬ）を用い、前記水溶液を７０℃で１０分間加熱して、λｍａｘ＝５３０ｎｍでＯＤ＝３．８０２であるＵＶ−Ｖｉｓ吸収バンドを示したコロイド状金ナノ粒子を得た。

還元剤として乳酸エチルとＰＥＧ１０００とを併用したコロイド状金ナノ粒子の合成

まず、工程（ａ）において、テトラクロロ金酸（０．２５Ｍの０．２Ｍ水溶液、０．０５ｍｍｏｌ）および乳酸エチル（１４．０ｍｇ、０．１２ｍｍｏｌ）およびＰＥＧ１０００（１０３ｍｇ）を、入口ポートを介して二重口の平底１００ｍＬの反応フラスコに入れ、混合して混合溶液を形成した。

最後に、工程（ｃ）において、上記の金ナノ粒子を平底フラスコに分散させる媒質としてクエン酸（２００ｍｇ、１．０ｍｍｏｌ）の水溶液（５０ｍＬ）を用い、前記水溶液を７０℃で１０分間加熱して、λｍａｘ＝５２５ｎｍでＯＤ＝３．０８６であるＵＶ−Ｖｉｓ吸収バンドを示したコロイド状金ナノ粒子を得た。

還元剤として乳酸エチルとＰＥＧ４０００とを併用したコロイド状金ナノ粒子の合成

まず、工程（ａ）において、テトラクロロ金酸（０．２５Ｍの０．２Ｍ水溶液、０．０５ｍｍｏｌ）および乳酸エチル（１２．９ｍｇ、０．１１ｍｍｏｌ）およびＰＥＧ４０００（４０２．８ｍｇ）を、入口ポートを介して二重口の平底１００ｍＬの反応フラスコに入れ、混合して混合溶液を形成した。

最後に、工程（ｃ）において、上記の金ナノ粒子を平底フラスコに分散させる媒質としてクエン酸（２００ｍｇ、１．０ｍｍｏｌ）の水溶液（５０ｍＬ）を用い、前記水溶液を７０℃で１０分間加熱して、λｍａｘ＝５３０ｎｍでＯＤ＝３．０１２であるＵＶ−Ｖｉｓ吸収バンドを示したコロイド状金ナノ粒子を得た。

還元剤として乳酸エチルとＰＥＧ８０００とを併用したコロイド状金ナノ粒子の合成

まず、工程（ａ）において、テトラクロロ金酸（０．２５Ｍの０．２Ｍ水溶液、０．０５ｍｍｏｌ）および乳酸エチル（１１ｍｇ、０．０９ｍｍｏｌ）およびＰＥＧ８０００（８０７．５ｍｇ）を、入口ポートを介して二重口の平底１００ｍＬの反応フラスコに入れ、混合して混合溶液を形成した。

最後に、工程（ｃ）において、上記の金ナノ粒子を平底フラスコに分散させる媒質としてクエン酸（２００ｍｇ、１．０ｍｍｏｌ）の水溶液（５０ｍＬ）を用い、前記水溶液を７０℃で１０分間加熱して、図８に示すように、λｍａｘ＝５３５ｎｍでＯＤ＝３．１であるＵＶ−Ｖｉｓ吸収バンドを示したコロイド状金ナノ粒子を得た。金ナノ粒子の平均直径は、図９のＴＥＭ像に示すように、３３ｎｍないし３４ｎｍであった。

還元剤として乳酸エチルとＰＥＧ１００００とを併用したコロイド状金ナノ粒子の合成

まず、工程（ａ）において、テトラクロロ金酸（０．２５Ｍの０．２Ｍ水溶液、０．０５ｍｍｏｌ）および乳酸エチル（１２．１ｍｇ、０．１０ｍｍｏｌ）およびＰＥＧ１００００（１．００５ｇ）を、入口ポートを介して二重口の平底１００ｍＬの反応フラスコに入れ、混合して混合溶液を形成した。

最後に、工程（ｃ）において、上記の金ナノ粒子を平底フラスコに分散させる媒質としてクエン酸（２００ｍｇ、１．０ｍｍｏｌ）の水溶液（５０ｍＬ）を用い、前記水溶液を７０℃で１０分間加熱して、λｍａｘ＝５３０ｎｍでＯＤ＝２．８８２であるＵＶ−Ｖｉｓ吸収バンドを示したコロイド状金ナノ粒子を得た。

還元剤として乳酸エチルとＰＥＧ１１０００とを併用したコロイド状金ナノ粒子の合成

まず、工程（ａ）において、テトラクロロ金酸（０．２５Ｍの０．２Ｍ水溶液、０．０５ｍｍｏｌ）および乳酸エチル（１２．５ｍｇ、０．１１ｍｍｏｌ）およびＰＥＧ１１０００（１．０７ｇ）を、入口ポートを介して二重口の平底１００ｍＬの反応フラスコに入れ、混合して混合溶液を形成した。

最後に、工程（ｃ）において、上記の金ナノ粒子を平底フラスコに分散させる媒質としてクエン酸（２００ｍｇ、１．０ｍｍｏｌ）の水溶液（５０ｍＬ）を用い、前記水溶液を７０℃で１０分間加熱して、λｍａｘ＝５４０ｎｍでＯＤ＝２．９９６であるＵＶ−Ｖｉｓ吸収バンドを示したコロイド状金ナノ粒子を得た。

還元剤としてγ−ブチロラクトンを使用し、分散剤として水酸化ナトリウムを使用したコロイド状金ナノ粒子の合成

まず、工程（ａ）において、テトラクロロ金酸（０．２５Ｍの０．２Ｍ水溶液、０．０５ｍｍｏｌ）およびγ−ブチロラクトン（１８．４ｍｇ、０．２１ｍｍｏｌ）を、入口ポートを介して二重口の平底１００ｍＬ反応フラスコに加え、混合し、混合溶液を形成した。

最後に、工程（ｃ）において、上記の金ナノ粒子を平底フラスコに分散させる媒質としてＮａＯＨ（４６．５ｍｇ、１．２ｍｍｏｌ）の水溶液（５０ｍＬ）を用い、前記水溶液を７０℃で１０分間加熱して、λｍａｘ＝５６５ｎｍでＯＤ＝０．１３４であるＵＶ−Ｖｉｓ吸収バンドを示したコロイド状金ナノ粒子を得た。

還元剤としてγ−ブチロラクトンを使用し、分散剤としてクエン酸を使用したコロイド状金ナノ粒子の合成

まず、工程（ａ）において、テトラクロロ金酸（０．２５Ｍの０．２Ｍ水溶液、０．０５ｍｍｏｌ）およびγ−ブチロラクトン（１９．３ｍｇ、０．２２ｍｍｏｌ）を、入口ポートを介して二重口の平底１００ｍＬ反応フラスコに加え、混合し、混合溶液を形成した。

最後に、工程（ｃ）において、上記の金ナノ粒子を平底フラスコに分散させる媒質としてクエン酸（２００ｍｇ、１．０ｍｍｏｌ）の水溶液（５０ｍＬ）を用い、前記水溶液を７０℃で１０分間加熱して、図１０に示すように、λｍａｘ＝５３０ｎｍでＯＤ＝２．８６６であるＵＶ−Ｖｉｓ吸収バンド（５０％希釈で測定）を示したコロイド状金ナノ粒子を得た。金ナノ粒子の平均直径は、図１２のＴＥＭ像に示すように、２７ｎｍないし２８ｎｍであった。また、図１１Ａに示すように、ＦＴ−ＩＲスペクトルによりコロイド状金ナノ粒子の生成が確認された。

還元剤としてγ−ブチロラクトンを用い、５０℃で加熱しながら分散剤としてクエン酸を用いたコロイド状金ナノ粒子の合成

まず、工程（ａ）において、テトラクロロ金酸（０．２５Ｍの０．２Ｍ水溶液、０．０５ｍｍｏｌ）およびγ−ブチロラクトン（１７．２ｍｇ、０．２０ｍｍｏｌ）を、入口ポートを介して二重口の平底１００ｍＬ反応フラスコに加え、混合し、混合溶液を形成した。

最後に、工程（ｃ）において、上記の金ナノ粒子を平底フラスコに分散させる媒質としてクエン酸（２００ｍｇ、１．０ｍｍｏｌ）の水溶液（５０ｍＬ）を用い、前記水溶液を５０℃で１０分間加熱して、λｍａｘ＝５２５ｎｍでＯＤ＝２．２９であるＵＶ−Ｖｉｓ吸収バンドを示したコロイド状金ナノ粒子を得た。

還元剤としてγ−ブチロラクトンと乳酸とを併用したコロイド状金ナノ粒子の合成

まず、ステップ（ａ）、テトラクロロ金酸（０．２Ｍ水溶液０．２５ｍＬを、０．０５ミリモル）およびγブチロラクトン（１０．２ミリグラム、０．１２ミリモル）および乳酸（１１．３ｍｇを、０．１３ミリモル）を、入口ポートを介して二重口の平底１００ｍＬ反応フラスコに加え、混合し、混合溶液を形成した。

続いて、工程（ｂ）において、平底フラスコをホットプレート上に置き、１３０℃で１８分間加熱して還元反応を行い、ＩＲ分光計でモニターした。還元反応は、金ナノ粒子、残留物及びＨＣｌ気体を含む組成物を生成した。残留物の量は混合溶液のほぼ０体積％であった。同時に、還元反応から生じたＨＣｌ気体を、平底フラスコに取り付けられた回収口を通して、三角フラスコ中の水１０ｍＬで捕集した。

最後に、工程（ｃ）において、上記の金ナノ粒子を平底フラスコに分散させる媒質としてクエン酸（２００ｍｇ、１．０ｍｍｏｌ）の水溶液（５０ｍＬ）を用い、前記水溶液を７０℃で１０分間加熱して、λｍａｘ＝５２５ｎｍでＯＤ＝１．５８２であるＵＶ−Ｖｉｓ吸収バンドを示したコロイド状金ナノ粒子を得た。

還元剤としてγ−ブチロラクトンと乳酸メチルとを併用したコロイド状金ナノ粒子の合成

まず、工程（ａ）において、テトラクロロ金酸（０．２５Ｍの０．２Ｍ水溶液、０．０５ｍｍｏｌ）およびγ−ブチロラクトン（１１．９ｍｇ、０．１４ｍｍｏｌ）および乳酸メチル（１１．３ｍｇ、０．１１ｍｍｏｌ）を、入口ポートを介して二重口の平底１００ｍＬ反応フラスコに加え、混合し、混合溶液を形成した。

次に、工程（ｂ）において、平底フラスコをホットプレート上に置き、１３０℃で１７分間加熱して還元反応を行い、ＩＲ分光計でモニターした。還元反応は、金ナノ粒子、残留物及びＨＣｌ気体を含む組成物を生成した。残留物の量は混合溶液のほぼ０体積％であった。同時に、還元反応から生じたＨＣｌ気体を、平底フラスコに取り付けられた回収口を通して、三角フラスコ中の水１０ｍＬで捕集した。

最後に、工程（ｃ）において、上記の金ナノ粒子を平底フラスコに分散させる媒質としてクエン酸（２００ｍｇ、１．０ｍｍｏｌ）の水溶液（５０ｍＬ）を用い、前記水溶液を７０℃で１０分間加熱して、λｍａｘ＝５２５ｎｍでＯＤ＝０．４６３であるＵＶ−Ｖｉｓ吸収バンドを示したコロイド状金ナノ粒子を得た。

還元剤としてγ−ブチロラクトンと乳酸メチルとを併用し、短い反応時間を用いたコロイド状金ナノ粒子の合成

最後に、工程（ｃ）において、上記の金ナノ粒子を平底フラスコに分散させる媒質としてクエン酸（２００ｍｇ、１．０ｍｍｏｌ）の水溶液（５０ｍＬ）を用い、前記水溶液を７０℃で１０分間加熱して、λｍａｘ＝５２５ｎｍでＯＤ＝１．４９６であるＵＶ−Ｖｉｓ吸収バンドを示したコロイド状金ナノ粒子を得た。

還元剤としてγ−ブチロラクトンと乳酸エチルとを併用したコロイド状金ナノ粒子の合成

まず、工程（ａ）において、テトラクロロ金酸（０．２５Ｍの０．２Ｍ水溶液、０．０５ｍｍｏｌ）およびγ−ブチロラクトン（１１．１ｍｇ、０．１３ｍｍｏｌ）および乳酸エチル（１２．２ｍｇ、０．１０ｍｍｏｌ）を、入口ポートを介して二重口の平底１００ｍＬ反応フラスコに加え、混合し、混合溶液を形成した。

最後に、工程（ｃ）において、上記の金ナノ粒子を平底フラスコに分散させる媒質としてクエン酸（２００ｍｇ、１．０ｍｍｏｌ）の水溶液（５０ｍＬ）を用い、前記水溶液を７０℃で１０分間加熱して、λｍａｘ＝５２５ｎｍでＯＤ＝１．４１６であるＵＶ−Ｖｉｓ吸収バンドを示したコロイド状金ナノ粒子を得た。

還元剤としてポリ乳酸を用いたコロイド状金ナノ粒子の合成

まず、工程（ａ）において、テトラクロロ金酸（０．２５Ｍの０．２Ｍ水溶液、０．０５ｍｍｏｌ）およびポリ乳酸（ＰＬＡ）（９０．６ｍｇ）を、入口ポートを介して二重口の平底１００ｍＬ反応フラスコに加え、混合し、混合溶液を形成した。

最後に、工程（ｃ）において、上記の金ナノ粒子を平底フラスコに分散させる媒質としてクエン酸（２００ｍｇ、１．０ｍｍｏｌ）の水溶液（５０ｍＬ）を使用して、前記水溶液を７０℃で１０分間加熱して、図１３に示すように、λｍａｘ＝５２５ｎｍでＯＤ＝２．４２６であるＵＶ−Ｖｉｓ吸収バンド（５０％希釈で測定）を示したコロイド状金ナノ粒子を得た。さらに、図１４Ａに示すように、ＦＴ−ＩＲスペクトルによってコロイド状金ナノ粒子の形成が確認された。

還元剤としてポリ乳酸を用い、６０℃で加熱したコロイド状金ナノ粒子の合成

まず、工程（ａ）において、テトラクロロ金酸（０．２５Ｍの０．２Ｍ水溶液、０．０５ｍｍｏｌ）およびポリ乳酸（９０．８ｍｇ）を、入口ポートを介して二重口の平底１００ｍＬ反応フラスコに加え、混合し、混合溶液を形成した。

続いて、工程（ｂ）において、平底フラスコをホットプレート上に置き、６０℃で１２分間加熱して還元反応を行い、ＩＲ分光計でモニターした。還元反応は、金ナノ粒子、残留物及びＨＣｌ気体を含む組成物を生成した。残留物の量は混合溶液の２０体積％未満であった。同時に、還元反応から生じたＨＣｌ気体を、平底フラスコに取り付けられた回収口を通して、三角フラスコ中の水１０ｍＬで捕集した。

最後に、工程（ｃ）において、上記の金ナノ粒子を平底フラスコに分散させる媒質としてクエン酸（２００ｍｇ、１．０ｍｍｏｌ）の水溶液（５０ｍＬ）を用い、前記水溶液を７０℃で１０分間加熱して、λｍａｘ＝５２５ｎｍでＯＤ＝２．４４４であるＵＶ−Ｖｉｓ吸収バンドを示したコロイド状金ナノ粒子を得た。

還元剤としてグリコール酸を用いたコロイド状金ナノ粒子の合成

まず、工程（ａ）において、テトラクロロ金酸（０．２５Ｍの０．２Ｍ水溶液、０．０５ｍｍｏｌ）およびグリコール酸（１９．１ｍｇ、０．２５ｍｍｏｌ）を、入口ポートを介して二重口の平底１００ｍＬ反応フラスコに加え、混合し、混合溶液を形成した。

最後に、工程（ｃ）において、上記の金ナノ粒子を平底フラスコに分散させる媒質としてクエン酸（２００ｍｇ、１．０ｍｍｏｌ）の水溶液（５０ｍＬ）を使用して、前記水溶液を７０℃で１０分間加熱して、図１５に示すように、λｍａｘ＝５３５ｎｍでＯＤ＝５．２２６であるＵＶ−Ｖｉｓ吸収バンド（５０％希釈で測定）を示したコロイド状金ナノ粒子を得た。

還元剤および分散剤としての乳酸を用いたコロイド状金ナノ粒子の合成

まず、工程（ａ）において、テトラクロロ金酸（０．２５Ｍの０．２Ｍ水溶液、０．０５ｍｍｏｌ）および乳酸（２０．４ｍｇ、０．２３ｍｍｏｌ）を、入口ポートを介して二重口の平底１００ｍＬ反応フラスコに加え、混合し、混合溶液を形成した。

最後に、工程（ｃ）において、上記の金ナノ粒子を平底フラスコに分散させる媒質として乳酸（２２０ｍｇ、２．４ｍｍｏｌ）の水溶液（５０ｍＬ）を用い、前記水溶液を７０℃で１０分間加熱して、λｍａｘ＝５３５ｎｍでＯＤ＝０．８９７であるＵＶ−Ｖｉｓ吸収バンドを示したコロイド状金ナノ粒子を得た。

乳酸を還元剤として、クエン酸を分散剤として使用したコロイド状金ナノ粒子の合成

まず、工程（ａ）において、テトラクロロ金酸（０．２５Ｍの０．２Ｍ水溶液、０．０５ｍｍｏｌ）および乳酸（２１．３ｍｇ、０．２４ｍｍｏｌ）を、入口ポートを介して二重口の平底１００ｍＬ反応フラスコに加え、混合し、混合溶液を形成した。

続いて、工程（ｂ）において、平底フラスコをホットプレート上に置き、１３０℃で９分間加熱して還元反応を行い、ＩＲ分光光度計でモニターした。還元反応は、金ナノ粒子、残留物及びＨＣｌ気体を含む組成物を生成した。残留物の量は混合溶液のほぼ０体積％であった。同時に、還元反応から生じたＨＣｌ気体を、平底フラスコに取り付けられた回収口を通して、三角フラスコ中の水１０ｍＬで捕集した。

最後に、工程（ｃ）において、上記の金ナノ粒子を平底フラスコに分散させる媒質としてクエン酸（２００ｍｇ、１．０ｍｍｏｌ）の水溶液（５０ｍＬ）を使用して、前記水溶液を７０℃で１０分間加熱して、図１６に示すように、λｍａｘ＝５２５ｎｍでＯＤ＝２．４６８であるＵＶ−Ｖｉｓ吸収バンド（５０％希釈で測定）を示したコロイド状金ナノ粒子を得た。また、図１７Ａに示すように、ＦＴ−ＩＲスペクトルによってコロイド状金ナノ粒子の形成が確認された。さらに、コロイド状金ナノ粒子のゼータ電位は、図１８に示すように、−４４．８６ｍＶであった。

クエン酸を還元剤として用いたコロイド状金ナノ粒子の合成

まず、工程（ａ）において、テトラクロロ金酸（０．２５Ｍの０．２Ｍ水溶液、０．０５ｍｍｏｌ）およびクエン酸（４０．３ｍｇ、０．２１ｍｍｏｌ）を、入口ポートを介して二重口の平底１００ｍＬ反応フラスコに加え、混合し、混合溶液を形成した。

最後に、工程（ｃ）において、媒質として５０ｍＬの純水を使用し、上記の金ナノ粒子を平底フラスコに分散させ、７０℃で１０分間加熱して、図１９に示すように、λｍａｘ＝５２５ｎｍでＯＤ＝２．４１２であるＵＶ−Ｖｉｓ吸収バンドを示したコロイド状金ナノ粒子を得た。

クエン酸を還元剤として用いたコロイド状金ナノ粒子の大規模合成

まず、工程（ａ）において、テトラクロロ金酸（０．２Ｍ水溶液１０ｍＬ、２ｍｍｏｌ）およびクエン酸（１．６ｇ、８３．４ｍｍｏｌ）を、入口ポートを介して二重口の平底２Ｌ反応フラスコに加え、混合し、混合溶液を形成した。

続いて、工程（ｂ）において、平底フラスコをホットプレート上に置き、１３０℃で１４分間加熱して還元反応を行い、ＩＲ分光計でモニターした。還元反応は、金ナノ粒子、残留物及びＨＣｌ気体を含む組成物を生成した。残留物の量は混合溶液のほぼ０体積％であった。同時に、還元反応から生じたＨＣｌ気体を、平底フラスコに取り付けられた回収口を通して、三角フラスコ中の水１０ｍＬで捕集した。

最後に、工程（ｃ）において、媒質として２Ｌの純水を使用し、上記の金ナノ粒子を平底フラスコに分散させ、７０℃で３０分間加熱して、λｍａｘ＝５２５ｎｍでＯＤ＝２．４３３であるＵＶ−Ｖｉｓ吸収バンドを示したコロイド状金ナノ粒子を得た。

クエン酸を還元剤として、グリセロールを分散剤として使用したコロイド状金ナノ粒子の合成

まず、工程（ａ）において、テトラクロロ金酸（０．２Ｍ水溶液０．５ｍＬ、０．１ｍｍｏｌ）およびクエン酸（８０．８ｍｇ、０．４２ｍｍｏｌ）を、入口ポートを介して二重口の平底１５０ｍＬ反応フラスコに加え、混合し、混合溶液を形成した。

最後に、工程（ｃ）において、金ナノ粒子を平底フラスコに分散させるための媒質として、グリセロール（４００ｍｇ、４．３ｍｍｏｌ）の水溶液（１００ｍＬ）を用い、前記水溶液を７０℃で１０分間加熱して、λｍａｘ＝５２５ｎｍでＯＤ＝２．４７２であるＵＶ−Ｖｉｓ吸収バンドを示したコロイド状金ナノ粒子を得た。

クエン酸を還元剤として用い、ＰＥＧを分散剤として用いたコロイド状金ナノ粒子の合成

まず、工程（ａ）において、テトラクロロ金酸（０．２Ｍ水溶液０．５ｍＬ、０．１ｍｍｏｌ）およびクエン酸（８１．３ｍｇ、０．４２ｍｍｏｌ）を、入口ポートを介して二重口の平底１５０ｍＬ反応フラスコ混合して混合溶液を形成した。

続いて、工程（ｂ）において、平底フラスコをホットプレート上に置き、１３０℃で１２分間加熱して還元反応を行い、ＩＲ分光計でモニターした。還元反応は、金ナノ粒子、残留物及びＨＣｌ気体を含む組成物を生成した。残留物の量は混合溶液のほぼ０体積％であった。同時に、還元反応から生じたＨＣｌ気体は、平底フラスコに取り付けられた回収口を通り、三角フラスコ中の水１０ｍＬで捕集された。

最後に、工程（ｃ）において、金ナノ粒子を平底フラスコに分散させるための媒質として、ＰＥＧ８００（４００ｍｇ）の水溶液（１００ｍＬ）を用い、前記水溶液を７０℃で１０分間加熱して、λｍａｘ＝５２５ｎｍでＯＤ＝２．１３であるＵＶ−Ｖｉｓ吸収バンドを示したコロイド状金ナノ粒子を得た。

還元剤としてクエン酸を用いて１５０℃で加熱したコロイド状金ナノ粒子の合成

まず、工程（ａ）において、テトラクロロ金酸（０．２５Ｍの０．２Ｍ水溶液、０．０５ｍｍｏｌ）およびクエン酸（４０．２ｍｇ、０．２１ｍｍｏｌ）を、入口ポートを介して二重口の平底１５０ｍＬ反応フラスコに加え、混合し、混合溶液を形成した。

続いて、工程（ｂ）において、平底フラスコをホットプレート上に置き、１５０℃で２分間加熱して還元反応を行い、ＩＲ分光計でモニターした。還元反応は、金ナノ粒子、残留物及びＨＣｌ気体を含む組成物を生成した。残留物の量は混合溶液のほぼ０体積％であった。同時に、還元反応から生じたＨＣｌ気体を、平底フラスコに取り付けられた回収口を通して、三角フラスコ中の水１０ｍＬで捕集した。

最後に、工程（ｃ）において、媒質として５０ｍＬの純水を使用し、上記の金ナノ粒子を平底フラスコに分散させ、７０℃で１０分間加熱して、λｍａｘ＝５２５ｎｍでＯＤ＝１．９６１であるＵＶ−Ｖｉｓ吸収バンドを示したコロイド状金ナノ粒子を得た。

還元剤としてクエン酸を用いて７０℃に加熱したコロイド状金ナノ粒子の合成

まず、工程（ａ）において、テトラクロロ金酸（０．２５Ｍの０．２Ｍ水溶液、０．０５ｍｍｏｌ）およびクエン酸（４０．８ｍｇ、０．２１ｍｍｏｌ）を、入口ポートを介して二重口の平底１００ｍＬ反応フラスコに加え、混合し、混合溶液を形成した。

続いて、工程（ｂ）において、平底フラスコをホットプレート上に置き、７０℃で４０分間加熱して還元反応を行い、ＩＲ分光計でモニターした。還元反応は、金ナノ粒子、残留物及びＨＣｌ気体を含む組成物を生成した。残留物の量は混合溶液の２０体積％未満であった。同時に、還元反応から生じたＨＣｌ気体を、平底フラスコに取り付けられた回収口を通して、三角フラスコ中の水１０ｍＬで捕集した。

最後に、工程（ｃ）において、媒質として５０ｍＬの純水を使用し、上記の金ナノ粒子を平底フラスコに分散させ、７０℃で１０分間加熱して、λｍａｘ＝５２５ｎｍでＯＤ＝２．４９２であるＵＶ−Ｖｉｓ吸収バンドを示したコロイド状金ナノ粒子を得た。

セルロースを還元剤として使用した金コロイドコロイドの合成

まず、工程（ａ）において、テトラクロロ金酸（０．２５Ｍの０．２Ｍ水溶液、０．０５ｍｍｏｌ）およびセルロース（４０．８ｍｇ）を、入口ポートを介して二重口の平底１００ｍＬ反応フラスコに加え、混合し、混合溶液を形成した。

最後に、工程（ｃ）において、上記の金ナノ粒子を平底フラスコに分散させる媒質としてクエン酸（２００ｍｇ、１．０ｍｍｏｌ）の水溶液（５０ｍＬ）を使用して、前記水溶液を７０℃で１０分間加熱して、図２０に示すように、λｍａｘ＝５３０ｎｍでＯＤ＝４．１７であるＵＶ−Ｖｉｓ吸収バンド（５０％希釈で測定）を示したコロイド状金ナノ粒子を得た。

カルボキシメチルセルロースを還元剤として用いたコロイド状金ナノ粒子の合成

まず、工程（ａ）において、テトラクロロ金酸（０．２５Ｍの０．２Ｍ水溶液、０．０５ｍｍｏｌ）およびカルボキシメチルセルロース（４０ｍｇ）を、入口ポートを介して二重口の平底１００ｍＬ反応フラスコに加え、混合し、混合溶液を形成した。

最後に、工程（ｃ）において、上記の金ナノ粒子を平底フラスコに分散させる媒質としてクエン酸（２００ｍｇ、１．０ｍｍｏｌ）の水溶液（５０ｍＬ）を使用して、前記水溶液を７０℃で１０分間加熱して、図２１に示すように、λｍａｘ＝５３０ｎｍでＯＤ＝３．５２８であるＵＶ−Ｖｉｓ吸収バンド（５０％希釈で測定）を示したコロイド状金ナノ粒子を得た。

還元剤としてのキチンを用いたコロイド状金ナノ粒子の合成

まず、工程（ａ）において、テトラクロロ金酸（０．２５Ｍの０．２Ｍ水溶液、０．０５ｍｍｏｌ）およびキチン（４１．６ｍｇ）を、入口ポートを介して二重口の平底１００ｍＬ反応フラスコに加え、混合し、混合溶液を形成した。

最後に、工程（ｃ）において、上記の金ナノ粒子を平底フラスコに分散させる媒質としてクエン酸（２００ｍｇ、１．０ｍｍｏｌ）の水溶液（５０ｍＬ）を使用して、前記水溶液を７０℃で１０分間加熱して、図２２に示すように、λｍａｘ＝５６７ｎｍでＯＤ＝０．２１６であるＵＶ−Ｖｉｓ吸収バンドを示したコロイド状金ナノ粒子を得た。

キトサンを還元剤として使用したコロイド状金ナノ粒子の合成

まず、工程（ａ）において、テトラクロロ金酸（０．２５Ｍの０．２Ｍ水溶液、０．０５ｍｍｏｌ）およびキトサン（８１．６ｍｇ）を、入口ポートを介して二重口の平底１００ｍＬ反応フラスコに加え、混合し、混合溶液を形成した。

最後に、工程（ｃ）において、上記の金ナノ粒子を平底フラスコに分散させる媒質としてクエン酸（２００ｍｇ、１．０ｍｍｏｌ）の水溶液（５０ｍＬ）を使用して、前記水溶液を７０℃で１０分間加熱して、図２３に示すように、λｍａｘ＝５３８ｎｍでＯＤ＝０．１６２であるＵＶ−Ｖｉｓ吸収バンドを示したコロイド状金ナノ粒子を得た。金ナノ粒子の平均直径は、図２４のＴＥＭ画像に示すように、３８ｎｍないし３９ｎｍと推測された。しかしながら、前記金ナノ粒子の形状及び大きさは均一ではなかった。

還元剤および分散剤としてポリビニルピロリドンを用いたコロイド状金ナノ粒子の合成

まず、工程（ａ）において、テトラクロロ金酸（０．２５Ｍの０．２Ｍ水溶液、０．０５ｍｍｏｌ）およびポリビニルピロリドン（ＰＶＰ、４８．５ｍｇ）を、入口ポートを介して二重口の平底１００ｍＬ反応フラスコに加え、混合し、混合溶液を形成した。

続いて、工程（ｂ）において、平底フラスコをホットプレート上に置き、１５０℃で８０分間加熱して還元反応を行い、ＩＲ分光計でモニターした。還元反応は、金ナノ粒子、残留物及びＨＣｌ気体を含む組成物を生成した。残留物の量は混合溶液のほぼ０体積％であった。同時に、還元反応から生じたＨＣｌ気体を、平底フラスコに取り付けられた回収口を通して、三角フラスコ中の水１０ｍＬで捕集した。

最後に、工程（ｃ）において、上記の金ナノ粒子を平底フラスコに分散させる媒質としてＰＶＰ（２００ｍｇ）の水溶液（５０ｍＬ）を使用して、前記水溶液を６０℃で１０分間加熱して、λｍａｘ＝５３５ｎｍでＯＤ＝２．７６であるＵＶ−Ｖｉｓ吸収バンドを示したコロイド状金ナノ粒子を得た。

還元剤として乳酸と１，４−ブタンジオールとを併用したコロイド状金ナノ粒子の合成

まず、工程（ａ）において、テトラクロロ金酸（０．２５Ｍの０．２Ｍ水溶液、０．０５ｍｍｏｌ）および乳酸（１１．８ｍｇ、０．１３ｍｍｏｌ）および１，４−ブタンジオール（１０．８ｍｇ、０．１２ｍｍｏｌ）を、入口ポートを介して二重口の平底１００ｍＬ反応フラスコに加え、混合し、混合溶液を形成した。

最後に、工程（ｃ）において、上記の金ナノ粒子を平底フラスコに分散させる媒質としてクエン酸（２００ｍｇ、１．０ｍｍｏｌ）の水溶液（５０ｍＬ）を使用して、前記水溶液を７０℃で１０分間加熱して、λｍａｘ＝５３０ｎｍでＯＤ＝１．２５４であるＵＶ−Ｖｉｓ吸収バンドを示したコロイド状金ナノ粒子を得た。

還元剤として乳酸とクエン酸とを併用したコロイド状金ナノ粒子の合成

まず、工程（ａ）において、テトラクロロ金酸（０．２５Ｍの０．２Ｍ水溶液、０．０５ｍｍｏｌ）および乳酸（１５．５ｍｇ、０．１７ｍｍｏｌ）およびクエン酸（２０．３ｍｇ、０．１１ｍｍｏｌ）を、入口ポートを介して二重口の平底１００ｍＬ反応フラスコに加え、混合し、混合溶液を形成した。

最後に、工程（ｃ）において、上記の金ナノ粒子を平底フラスコに分散させる媒質としてクエン酸（２００ｍｇ、１．０ｍｍｏｌ）の水溶液（５０ｍＬ）を使用して、前記水溶液を７０℃で１０分間加熱して、λｍａｘ＝５２５ｎｍでＯＤ＝２．８７２であるＵＶ−Ｖｉｓ吸収バンドを示したコロイド状金ナノ粒子を得た。

還元剤として乳酸とＰＥＧ８００とを併用したコロイド状金ナノ粒子の合成

まず、工程（ａ）において、テトラクロロ金酸（０．２５Ｍの０．２Ｍ水溶液、０．０５ｍｍｏｌ）および乳酸（１１．３ｍｇ、０．１３ｍｍｏｌ）およびＰＥＧ８００（８０．９ｍｇ）を、入口ポートを介して二重口の平底１００ｍＬ反応フラスコに加え、混合し、混合溶液を形成した。

続いて、工程（ｂ）において、平底フラスコをホットプレート上に置き、１３０℃で１７．５分間加熱して還元反応を行い、ＩＲ分光計でモニターした。還元反応は、金ナノ粒子、残留物及びＨＣｌ気体を含む組成物を生成した。残留物の量は混合溶液のほぼ０体積％であった。同時に、還元反応から生じたＨＣｌ気体を、平底フラスコに取り付けられた回収口を通して、三角フラスコ中の水１０ｍＬで捕集した。

最後に、工程（ｃ）において、上記の金ナノ粒子を平底フラスコに分散させる媒質としてクエン酸（２００ｍｇ、１．０ｍｍｏｌ）の水溶液（５０ｍＬ）を使用して、前記水溶液を７０℃で１０分間加熱して、λｍａｘ＝５２５ｎｍでＯＤ＝２．９０６であるＵＶ−Ｖｉｓ吸収バンドを示したコロイド状金ナノ粒子を得た。

還元剤として乳酸とＰＥＧ１０００とを併用したコロイド状金ナノ粒子の合成

まず、工程（ａ）において、テトラクロロ金酸（０．２５Ｍの０．２Ｍ水溶液、０．０５ｍｍｏｌ）および乳酸（１１．２ｍｇ、０．１２ｍｍｏｌ）およびＰＥＧ１０００（１０１．９ｍｇ）を、入口ポートを介して二重口の平底１００ｍＬ反応フラスコに加え、混合し、混合溶液を形成した。

最後に、工程（ｃ）において、上記の金ナノ粒子を平底フラスコに分散させる媒質としてクエン酸（２００ｍｇ、１．０ｍｍｏｌ）の水溶液（５０ｍＬ）を使用して、前記水溶液を７０℃で１０分間加熱して、λｍａｘ＝５２５ｎｍでＯＤ＝２．９９６であるＵＶ−Ｖｉｓ吸収バンドを示したコロイド状金ナノ粒子を得た。

還元剤として乳酸とＰＥＧ４０００とを併用したコロイド状金ナノ粒子の合成

まず、工程（ａ）において、テトラクロロ金酸（０．２５Ｍの０．２Ｍ水溶液、０．０５ｍｍｏｌ）および乳酸（１１．１ｍｇ、０．１２ｍｍｏｌ）およびＰＥＧ４０００（４００．２ｍｇ）を、入口ポートを介して二重口の平底１００ｍＬ反応フラスコに加え、混合し、混合溶液を形成した。

最後に、工程（ｃ）において、上記の金ナノ粒子を平底フラスコに分散させる媒質としてクエン酸（２００ｍｇ、１．０ｍｍｏｌ）の水溶液（５０ｍＬ）を使用して、前記水溶液を７０℃で１０分間加熱して、λｍａｘ＝５２５ｎｍでＯＤ＝２．８３６であるＵＶ−Ｖｉｓ吸収バンドを示したコロイド状金ナノ粒子を得た。

還元剤として乳酸とＰＥＧ８０００とを併用したコロイド状金ナノ粒子の合成

まず、工程（ａ）において、テトラクロロ金酸（０．２５Ｍの０．２Ｍ水溶液、０．０５ｍｍｏｌ）および乳酸（１０．５ｍｇ、０．１２ｍｍｏｌ）およびＰＥＧ８０００（８０２．３ｍｇ）を、入口ポートを介して二重口の平底１００ｍＬ反応フラスコに加え、混合し、混合溶液を形成した。

最後に、工程（ｃ）において、上記の金ナノ粒子を平底フラスコに分散させる媒質としてクエン酸（２００ｍｇ、１．０ｍｍｏｌ）の水溶液（５０ｍＬ）を使用して、前記水溶液を７０℃で１０分間加熱して、λｍａｘ＝５３５ｎｍでＯＤ＝３．１６６であるＵＶ−Ｖｉｓ吸収バンドを示したコロイド状金ナノ粒子を得た。

還元剤として乳酸とＰＥＧ１００００とを併用したコロイド状金ナノ粒子の合成

まず、工程（ａ）において、テトラクロロ金酸（０．２５Ｍの０．２Ｍ水溶液、０．０５ｍｍｏｌ）および乳酸（１１．７ｍｇ、０．１３ｍｍｏｌ）およびＰＥＧ１００００（１．０４２ｇ）を、入口ポートを介して二重口の平底１００ｍＬ反応フラスコに加え、混合し、混合溶液を形成した。

最後に、工程（ｃ）において、上記の金ナノ粒子を平底フラスコに分散させる媒質としてクエン酸（２００ｍｇ、１．０ｍｍｏｌ）の水溶液（５０ｍＬ）を使用して、前記水溶液を７０℃で１０分間加熱して、λｍａｘ＝５３５ｎｍでＯＤ＝３．１２であるＵＶ−Ｖｉｓ吸収バンドを示したコロイド状金ナノ粒子を得た。

還元剤として乳酸とＰＥＧ１１０００とを併用したコロイド状金ナノ粒子の合成

まず、工程（ａ）において、テトラクロロ金酸（０．２５Ｍの０．２Ｍ水溶液、０．０５ｍｍｏｌ）および乳酸（１１．７ｍｇ、０．１３ｍｍｏｌ）およびＰＥＧ１１０００（１．１０９ｇ）を、入口ポートを介して二重口の平底１００ｍＬ反応フラスコに加え、混合し、混合溶液を形成した。

最後に、工程（ｃ）において、上記の金ナノ粒子を平底フラスコに分散させる媒質としてクエン酸（２００ｍｇ、１．０ｍｍｏｌ）の水溶液（５０ｍＬ）を使用して、前記水溶液を７０℃で１０分間加熱して、λｍａｘ＝５３５ｎｍでＯＤ＝３．２８２であるＵＶ−Ｖｉｓ吸収バンドを示したコロイド状金ナノ粒子を得た。

乳酸メチルを還元剤として用いたコロイド状銀ナノ粒子の合成

まず、工程（ａ）において、硝酸銀（０．１Ｍ水溶液０．１ｍＬ、０．０１ｍｍｏｌ）および乳酸メチル（２４．５ｍｇ、０．２４ｍｍｏｌ）を、入口ポートを介して二重口の平底１００ｍＬ反応フラスコに加え、混合し、混合溶液を形成した。

続いて、工程（ｂ）において、平底フラスコをホットプレート上に置き、１５０℃で１２分間加熱して還元反応を行い、ＩＲ分光計でモニターした。還元反応は、銀ナノ粒子、残留物およびＮＯ_２気体を含む組成物を生成した。残留物の量は混合溶液のほぼ０体積％であった。同時に、還元反応から生じたＮＯ_２気体を、平底フラスコに取り付けられた回収口を通して、三角フラスコ中の水１０ｍＬで捕集した。

最後に、工程（ｃ）において、上記の銀ナノ粒子を平底フラスコに分散させる媒質としてクエン酸（３３．６ｍｇ、０．１７ｍｍｏｌ）およびＮａＯＨ（４６．５ｍｇ、１．１２ｍｍｏｌ）の水溶液（５０ｍＬ）を使用して、前記水溶液を７０℃で１５分間加熱して、λｍａｘ＝３９０ｎｍでＯＤ＝２．４３３であるＵＶ−Ｖｉｓ吸収バンドを示したコロイド状銀ナノ粒子を得た。

還元剤として乳酸メチルとクエン酸とを併用したコロイド状銀ナノ粒子の合成

まず、工程（ａ）において、硝酸銀（０．１Ｍ水溶液０．１ｍＬ、０．０１ｍｍｏｌ）およびクエン酸（４５．９ｍｇ、０．２４ｍｍｏｌ）および乳酸メチル（１１．４ｍｇ、０．１１ｍｍｏｌ）、入口ポートを介して二重口の平底１００ｍＬ反応フラスコに加え、混合し、混合溶液を形成した。

最後に、工程（ｃ）において、上記の銀ナノ粒子を平底フラスコに分散させる媒質としてクエン酸（３３．６ｍｇ、０．１７ｍｍｏｌ）およびＮａＯＨ（４６．５ｍｇ、１．１２ｍｍｏｌ）の水溶液（５０ｍＬ）を使用して、前記水溶液を７０℃で１５分間加熱して、図２５のように、λｍａｘ＝３９０ｎｍでＯＤ＝２．８８２であるＵＶ−Ｖｉｓ吸収バンド（５０％希釈で測定）を示したコロイド状銀ナノ粒子を得た。コロイド状銀ナノ粒子の平均直径は、図２６のＴＥＭ像に示すように、１０ｎｍないし１１ｎｍであった。

還元剤として乳酸エチルとクエン酸とを併用したコロイド状銀ナノ粒子の合成

まず、工程（ａ）において、硝酸銀（０．１Ｍ水溶液０．１ｍＬ、０．０１ｍｍｏｌ）およびクエン酸（４５．９ｍｇ、０．２４ｍｍｏｌ）および乳酸エチル（１１．７ｍｇ、０．１０ｍｍｏｌ）、入口ポートを介して二重口の平底１００ｍＬ反応フラスコに加え、混合し、混合溶液を形成した。

最後に、工程（ｃ）において、上記の銀ナノ粒子を平底フラスコに分散させる媒質としてクエン酸（３３．６ｍｇ、０．１７ｍｍｏｌ）およびＮａＯＨ（４６．５ｍｇ、１．１２ｍｍｏｌ）の水溶液（５０ｍＬ）を使用して、前記水溶液を７０℃で１５分間加熱して、図２７のように、λｍａｘ＝３９０ｎｍでＯＤ＝２．８１２であるＵＶ−Ｖｉｓ吸収バンド（５０％希釈で測定）を示したコロイド状銀ナノ粒子を得た。

還元剤として乳酸とクエン酸とを併用したコロイド状銀ナノ粒子の合成

まず、工程（ａ）において、硝酸銀（０．１Ｍ水溶液０．１ｍＬ、０．０１ｍｍｏｌ）およびクエン酸（４５．４ｍｇ、０．２４ｍｍｏｌ）および乳酸（１０．３ｍｇ、０．１１ｍｍｏｌ）を、入口ポートを介して二重口の平底１００ｍＬ反応フラスコに加え、混合し、混合溶液を形成した。

最後に、工程（ｃ）において、上記の銀ナノ粒子を平底フラスコに分散させる媒質としてクエン酸（３３．６ｍｇ、０．１７ｍｍｏｌ）およびＮａＯＨ（４６．５ｍｇ、１．１２ｍｍｏｌ）の水溶液（５０ｍＬ）を使用して、前記水溶液を７０℃で１５分間加熱して、図２８のように、λｍａｘ＝３９０ｎｍでＯＤ＝２．７９８であるＵＶ−Ｖｉｓ吸収バンド（５０％希釈で測定）を示したコロイド状銀ナノ粒子を得た。

クエン酸を還元剤および分散剤として用いたコロイド状銀ナノ粒子の合成

まず、工程（ａ）において、硝酸銀（０．１Ｍ水溶液０．１ｍＬ、０．０１ｍｍｏｌ）およびクエン酸（４５．１ｍｇ、０．２３ｍｍｏｌ）を、入口ポートを介して二重口の平底１００ｍＬ反応フラスコに加え、混合し、混合溶液を形成した。

最後に、工程（ｃ）において、上記の銀ナノ粒子を平底フラスコに分散させる媒質としてクエン酸（３３．６ｍｇ、０．１７ｍｍｏｌ）およびＮａＯＨ（４６．５ｍｇ、１．１２ｍｍｏｌ）の水溶液（５０ｍＬ）を使用して、前記水溶液を７０℃で１０分間加熱して、図２９のように、λｍａｘ＝３９０ｎｍでＯＤ＝２．６０２であるＵＶ−Ｖｉｓ吸収バンド（５０％希釈で測定）を示したコロイド状銀ナノ粒子を得た。

乳酸エチルを還元剤として使用したコロイド状パラジウムナノ粒子の合成

まず、工程（ａ）において、塩化パラジウム（０．１Ｍ水溶液０．１ｍＬ、０．０１ｍｍｏｌ）および乳酸エチル（２７．８ｍｇ、０．２４ｍｍｏｌ）を、入口ポートを介して二重口の平底１００ｍＬ反応フラスコに加え、混合し、混合溶液を形成した。

続いて、工程（ｂ）において、平底フラスコをホットプレート上に置き、１５０℃で１２分間加熱して還元反応を行い、ＩＲ分光計でモニターした。還元反応は、パラジウムナノ粒子、残留物およびＨＣｌ気体を含有する組成物を生成した。残留物の量は混合溶液のほぼ０体積％であった。同時に、還元反応から生じたＨＣｌ気体を、平底フラスコに取り付けられた回収口を通して、三角フラスコ中の水１０ｍＬで捕集した。

最後に、工程（ｃ）において、上記のパラジウムナノ粒子を平底フラスコに分散させる媒質としてクエン酸（３３．６ｍｇ、０．１７ｍｍｏｌ）の水溶液（５０ｍＬ）を使用して、前記水溶液を７０℃で３０分間加熱して、コロイド状パラジウムナノ粒子を得た。

還元剤としてγ−ブチロラクトンを使用したコロイド状パラジウムナノ粒子の合成

まず、工程（ａ）において、塩化パラジウム（０．１Ｍ水溶液０．１ｍＬ、０．０１ｍｍｏｌ）およびγ−ブチロラクトン（２０．３ｍｇ、０．２４ｍｍｏｌ）を、入口ポートを介して二重口の平底１００ｍＬ反応フラスコに加え、混合し、混合溶液を形成した。

還元剤として乳酸メチルとクエン酸とを併用したコロイド状パラジウムナノ粒子の合成

まず、工程（ａ）において、塩化パラジウム（０．１Ｍ水溶液０．１ｍＬ、０．０１ｍｍｏｌ）およびクエン酸（４５．７ｍｇ、０．２４ｍｍｏｌ）および乳酸メチル（１１．７ｍｇ、０．１１ｍｍｏｌ）を、入口ポートを介して二重口の平底１００ｍＬ反応フラスコに加え、混合し、混合溶液を形成した。

還元剤として乳酸エチルとクエン酸とを併用したコロイド状パラジウムナノ粒子の合成

まず、工程（ａ）において、塩化パラジウム（０．１Ｍ水溶液、０．１ｍｍｏｌ、０．０１ｍｍｏｌ）およびクエン酸（４５．４ｍｇ、０．２４ｍｍｏｌ）および乳酸エチル（１１．９ｍｇ、０．１０ｍｍｏｌ）を、入口ポートを介して二重口の平底１００ｍＬ反応フラスコに加え、混合し、混合溶液を形成した。

最後に、工程（ｃ）において、上記のパラジウムナノ粒子を平底フラスコに分散させる媒質としてクエン酸（３３．６ｍｇ、０．１７ｍｍｏｌ）の水溶液（５０ｍＬ）を使用して、前記水溶液を７０℃で３０分間加熱して、コロイド状パラジウムナノ粒子を得た。図３０のＴＥＭ像に示すように、コロイド状パラジウムナノ粒子の平均直径は９ｎｍないし１０ｎｍであった。

還元剤として乳酸とクエン酸とを併用したコロイド状パラジウムナノ粒子の合成

まず、工程（ａ）において、塩化パラジウム（０．１Ｍ水溶液０．１ｍＬ、０．０１ｍｍｏｌ）およびクエン酸（４５．７ｍｇ、０．２４ｍｍｏｌ）および乳酸（１０．８ｍｇ、０．１２ｍｍｏｌ）を、入口ポートを介して二重口の平底１００ｍＬ反応フラスコに加え、混合し、混合溶液を形成した。

クエン酸を還元剤および分散剤として用いたコロイド状パラジウムナノ粒子の合成

まず、工程（ａ）において、塩化パラジウム（０．１Ｍ水溶液０．１ｍＬ、０．０１ｍｍｏｌ）およびクエン酸（４５．２ｍｇ、０．２３ｍｍｏｌ）を、入口ポートを介して二重口の平底１００ｍＬ反応フラスコに加え、混合し、混合溶液を形成した。

還元剤としてポリ乳酸を用いたコロイド状亜鉛ナノ粒子の合成

まず、工程（ａ）において、塩化亜鉛（２Ｍ水溶液０．１ｍＬ、０．２ｍｍｏｌ）およびポリ乳酸（１０６．５ｍｇ）を、入口ポートを介して二重口の平底１００ｍＬ反応フラスコに加え、混合し、混合溶液を形成した。

続いて、工程（ｂ）において、平底フラスコをホットプレート上に置き、１５０℃で１２分間加熱して還元反応を行い、ＩＲ分光計でモニターした。還元反応は、亜鉛ナノ粒子、残留物およびＨＣｌ気体を含有する組成物を生成した。残留物の量は混合溶液のほぼ０体積％であった。同時に、還元反応から生じたＨＣｌ気体を、平底フラスコに取り付けられた回収口を通して、三角フラスコ中の水１０ｍＬで捕集した。

最後に、工程（ｃ）において、上記の亜鉛ナノ粒子を平底フラスコに分散させる媒質としてクエン酸（３３．６ｍｇ、０．１７ｍｍｏｌ）の水溶液（５０ｍＬ）を使用して、前記水溶液を７０℃で３０分間加熱して、コロイド状亜鉛ナノ粒子を得た。

還元剤として乳酸メチルおよびクエン酸とを併用したコロイド状亜鉛ナノ粒子の合成

まず、工程（ａ）において、塩化亜鉛（２Ｍ水溶液０．１ｍＬ、０．２ｍｍｏｌ）およびクエン酸（４５．９ｍｇ、０．２４ｍｍｏｌ）および乳酸メチル（１０．４ｍｇ、０．１０ｍｍｏｌ）を、入口ポートを介して二重口の平底１００ｍＬ反応フラスコに加え、混合し、混合溶液を形成した。

還元剤として乳酸エチルおよびクエン酸とを併用したコロイド状亜鉛ナノ粒子の合成

まず、工程（ａ）において、塩化亜鉛（２Ｍ水溶液０．１ｍＬ、０．２ｍｍｏｌ）およびクエン酸（４５．９ｍｇ、０．２４ｍｍｏｌ）および乳酸エチル（１１．４ｍｇ、０．１０ｍｍｏｌ）を、入口ポートを介して二重口の平底１００ｍＬ反応フラスコに加え、混合し、混合溶液を形成した。

還元剤として乳酸およびクエン酸とを併用したコロイド状亜鉛ナノ粒子の合成

まず、工程（ａ）において、塩化亜鉛（２Ｍ水溶液０．１ｍＬ、０．２ｍｍｏｌ）およびクエン酸（４５．９ｍｇ、０．２４ｍｍｏｌ）および乳酸（１０．２ｍｇ、０．１１ｍｍｏｌ）を、入口ポートを介して二重口の平底１００ｍＬ反応フラスコに加え、混合し、混合溶液を形成した。

最後に、工程（ｃ）において、上記の亜鉛ナノ粒子を平底フラスコに分散させる媒質としてクエン酸（３３．６ｍｇ、０．１７ｍｍｏｌ）の水溶液（５０ｍＬ）を使用して、前記水溶液を７０℃で３０分間加熱して、コロイド状亜鉛ナノ粒子を得た。コロイド状亜鉛ナノ粒子の平均直径は、図３１のＴＥＭ像に示すように、２６ｎｍないし２７ｎｍであった。

クエン酸を還元剤および分散剤として用いたコロイド状亜鉛ナノ粒子の合成

まず、工程（ａ）において、塩化亜鉛（０．１Ｍの２Ｍ水溶液、０．２ｍｍｏｌ）およびクエン酸（４５．９ｍｇ、０．２４ｍｍｏｌ）を、入口ポートを介して、入口ポートを介して二重口の平底１００ｍＬ反応フラスコに加え、混合し、混合溶液を形成した。

結果の議論

実施例１ないし５６の結果に基づいて、本発明の方法は、金属源としてテトラクロロ金酸水溶液を使用し、異なる種類の還元剤を変えて金ナノ粒子を形成した後、多様な種類の媒質を用いて金ナノ粒子を分散させて、コロイド状金ナノ粒子を得た。

実施例５７ないし６１の結果に基づいて、本発明の方法は、金属源として硝酸銀水溶液を使用し、異なる種類の還元剤を変えて銀ナノ粒子を形成した後、多様な種類の媒質を用いて銀ナノ粒子を分散させて、コロイド状銀ナノ粒子を得た。

実施例６２ないし６７の結果に基づいて、本発明の方法は、金属源として塩化パラジウム水溶液を使用し、異なる種類の還元剤を変えてパラジウムナノ粒子を形成した後、多様な種類の媒質を用いてパラジウムナノ粒子を分散させて、コロイド状パラジウムナノ粒子を得た。

実施例６８ないし７２の結果に基づいて、本発明の方法は、金属源として塩化亜鉛水溶液を使用し、異なる種類の還元剤を変えて亜鉛ナノ粒子を形成した後、多様な種類の媒質を用いて亜鉛ナノ粒子を分散させて、コロイド状亜鉛ナノ粒子を得る。

また、実施例１ないし３４、実施例５７ないし５９、実施例６２ないし６５および実施例６８ないし７０は、乳酸メチル、乳酸エチル、γ−ブチロラクトン、またはポリ乳酸をはじめとするエステルの無毒性かつ生体適合性を有し、環境にやさしく、現代社会に好適な還元剤を使用した。

実施例１及び２の比較結果から、様々なサイズのコロイド状金属ナノ粒子を製造するための金属ナノ粒子の異なる分散媒質の選択は、異なるλｍａｘから決定される。同様に、実施例１４および１５の比較結果から、それらはまた、異なる平均サイズのコロイド状金属ナノ粒子を有する。さらに、実施例２，１５および３５の比較結果から、様々なサイズの金属ナノ粒子を形成するための異なる還元剤の選択は、異なるλｍａｘから決定される。この方法は、ワンポット反応ではなく二段階でそれぞれ処理されるので、適切な還元剤および分散媒質を選択するためのより広い範囲の選択肢を有することができる。したがって、様々な産業および医療用途に適用することがより便利である。

従来の方法と比較して、還元反応の含水率が低いので、実施例１ないし７２では金属イオンの濃度が比較的高いことから、金属ナノ粒子を製造するための反応時間を８０分以内に短縮することができ、大多数の反応においては２０分以内であり、最も速いのは２分でさえある。これは費用効果の高いプロセスであり、還元の反応速度が速ければ金属ナノ粒子のサイズ分布が狭くなる。その結果、均質なサイズ分布の前記金属ナノ粒子は、さらなる濾過を必要としないので、歩留まりが向上する。

金属イオンの溶液を還元剤の沸騰溶液に迅速に添加するという危険なプロセスを伴う従来の方法とは異なり、金属イオンと還元剤との予め混合された溶液を加熱することによる本方法は、大規模の場合であっても、より安全な方法である。さらに、本方法は、反応装置または撹拌装置を複雑にすることなく簡単な設定を用いるだけで、容易かつ効率的に行うことができるものである。

さらに、水に有機還元剤および分散剤を使用することにより、コロイド状金属ナノ粒子は、他の無機カチオンの妨害なしに良好な品質および安定性を有する。

さらに、本開示の工程（ｂ）によれば、反応槽から気体を加熱して導くことにより、アニオン（例えば、Ｃｌ⁻およびＮＯ_３ ⁻）を、再使用のための水に捕集された気体（例えば、ＨＣｌおよびＮＯ_２）に変換することができる。大部分のアニオンがコロイド状金属ナノ粒子から除去されるので、前記コロイド状金属ナノ粒子は、アニオンの有意な干渉なしに高い安定性およびゼータ電位を有する。

本開示の多くの特徴および利点が、本開示の構造および特徴の詳細とともに前述の説明に記載されているが、開示は例示的なものに過ぎない。添付の特許請求の範囲が表現されている用語の広範な一般的意味によって示されるように、詳細、特に、本発明の原理内の部品の形状、大きさ、および配置に関する事項の変更が可能である。

Claims

金属水溶液と還元剤とを混合して反応槽に混合溶液を形成する工程（ａ）と、
前記混合溶液を加熱し、還元反応を行って、金属ナノ粒子、残留物及び気体を含む組成物を生成する工程であって、前記残留物の量が混合溶液の２０体積％未満であると共に、前記気体が反応槽から導出される工程（ｂ）と、
前記金属ナノ粒子を媒質に分散させてコロイド状金属ナノ粒子を得る工程（ｃ）と、を有し、
前記金属水溶液は、金属イオン及びアニオンを含み、
前記金属イオンのモル濃度が０．１Ｍないし３．０Ｍの範囲であり、
前記金属イオンが金イオン、銀イオン、銅イオン、亜鉛イオン、ニッケルイオン、パラジウムイオン、コバルトイオン、鉄イオン、チタンイオン、カドミウムイオン、白金イオン、アルミニウムイオン、鉛イオン、マンガンイオン、クロムイオン、モリブデンイオン、バナジウムイオン、またはタングステンイオンを含み、
前記アニオンがハロゲンイオンまたは硝酸イオンを含み、
前記還元剤が、ポリマーエステル、または、カルボン酸エステル、環状エステル、クエン酸、乳酸、グリコール酸、アスコルビン酸、シュウ酸、酒石酸、１，４−ブタンジオール、グリセロール、ハイドロキノン、アセトアルデヒド、グルコース、キチン、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される第一の試薬を含み、
前記還元剤が前記第一の試薬を含むとき、前記金属イオンに対する前記第一の試薬のモル比が１ないし４０の範囲であり、
前記還元剤が前記ポリマーエステルを含むとき、前記ポリマーエステルの重量は３０ｍｇないし１５０ｍｇの範囲であり、
前記カルボン酸エステルは、
[式（Ｉ）]

式（Ｉ）によって表されるものであり、式中、ＲがＨまたはＣＨ _３であり、ｘが１ないし１６の整数であり、
前記環状エステルは、
[式（ＩＩ）]

式（ＩＩ）によって表されるものであり、式中、環が１個の酸素原子および４ないし６個の炭素原子を含み、ＧがＨ、ＣＨ _３またはＣ _２Ｈ _５であり、
前記ポリマーエステルは、
[式（ＩＩＩ）]

式（ＩＩＩ）によって表されるものであり、式中、ＲはＨまたはＣＨ _３であり、ｎは２ないし１４００の範囲の整数である、
コロイド状金属ナノ粒子の製造方法。
前記金属イオンが、ＨＡｕＣｌ_４、ＡｇＮＯ_３、Ｃｕ（ＮＯ_３）_２、ＣｕＣｌ_２、ＺｎＣｌ_２、ＮｉＣｌ_２、ＰｄＣｌ_２、ＣｏＣｌ_２、ＦｅＣｌ_２、ＦｅＣｌ_３、ＴｉＣｌ_２またはＴｉＣｌ_４である請求項１に記載の方法。
前記還元反応から生成された前記気体を前記反応槽から導出する工程（ｂ）が前記気体を水で捕集することを含む請求項１記載の方法。
前記工程（ｂ）における加熱温度が５０℃ないし１５０℃の範囲である請求項１ないし３のいずれか一項に記載の方法。
前記工程（ｂ）における加熱の温度が７０℃ないし１３０℃の範囲である請求項１ないし４のいずれか一項に記載の方法。
前記工程（ｃ）における分散の温度が２０℃ないし１００℃の範囲である請求項１に記載の方法。
前記工程（ｃ）における分散の温度が５０℃ないし８０℃の範囲である請求項１ないし６のいずれか一項に記載の方法。
前記還元剤が、前記カルボン酸エステル、前記環状エステル、前記ポリマーエステル、またはこれらの組み合わせである請求項１に記載の方法。
前記還元剤は、ポリエチレングリコール、セルロース、カルボキシメチルセルロース、シクロデキストリン、キトサン、またはそれらの組み合わせをさらに含むものである請求項１に記載の方法。
前記工程（ｃ）の媒質が、クエン酸水溶液、乳酸水溶液、ポリ乳酸水溶液、水酸化ナトリウム水溶液、ヘキサデシルアミン水溶液、オレイルアミン水溶液、テトラオクチルアンモニウムブロミド（ＴＯＡＢ）水溶液、ドデカンチオール水溶液、ポリエチレンオキシド水溶液、ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）水溶液、またはこれらの組み合わせを含む分散剤を含む請求項１に記載の方法。
前記分散剤のモル濃度が０．００１Ｍないし０．１Ｍの範囲である請求項１０に記載の方法。
前記金属ナノ粒子に対する前記分散剤のモル比が１０ないし１００である請求項１０に記載の方法。
前記金属ナノ粒子に対する前記分散剤のモル比が１５ないし３０である請求項１０に記載の方法。