JP6581772B2 - Amorphous compound gel, method for producing amorphous compound gel, method for producing oxide crystal, method for producing metal crystal, oxide crystal, and metal crystal - Google Patents

Amorphous compound gel, method for producing amorphous compound gel, method for producing oxide crystal, method for producing metal crystal, oxide crystal, and metal crystal Download PDF

Info

Publication number
JP6581772B2
JP6581772B2 JP2014261161A JP2014261161A JP6581772B2 JP 6581772 B2 JP6581772 B2 JP 6581772B2 JP 2014261161 A JP2014261161 A JP 2014261161A JP 2014261161 A JP2014261161 A JP 2014261161A JP 6581772 B2 JP6581772 B2 JP 6581772B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
amorphous compound
pyrrolidone
gel
compound gel
copper
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.)
Active
Application number
JP2014261161A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2015158007A (en
Inventor
智紘 石井
智紘 石井
藤原 英道
英道 藤原
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.)
THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.
Original Assignee
THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.
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 THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD. filed Critical THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.
Priority to JP2014261161A priority Critical patent/JP6581772B2/en
Publication of JP2015158007A publication Critical patent/JP2015158007A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6581772B2 publication Critical patent/JP6581772B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、アモルファス化合物ゲル、アモルファス化合物ゲルの製造方法、酸化物結晶体の製造方法、金属結晶体の製造方法、透明導電体の製造方法、酸化物結晶体、及び金属結晶体に関する。   The present invention relates to an amorphous compound gel, a method for producing an amorphous compound gel, a method for producing an oxide crystal, a method for producing a metal crystal, a method for producing a transparent conductor, an oxide crystal, and a metal crystal.

金属成膜の製造方法は、スパッタリング法を用いたパターニングから金属ナノ粒子を用いた印刷技術適用まで、プロセスの幅が広がってきている。特に薄膜型半導体(thin film transistor (TFT))の電極を形成する場合などにおいて、インクジェット法を用いたソース、ドレイン、ゲート電極の形成が進められている。その他、金属含有薄膜の液相塗布による形成方法として、金属、無機ナノ粒子ではなく、金属を含有するアモルファス材料を溶解した溶液を塗布、エネルギー照射することで、金属や半導体膜を形成する技術が開示されている(特許文献1参照)。   The manufacturing method of metal film formation has expanded the range of processes from patterning using a sputtering method to application of printing technology using metal nanoparticles. In particular, in the case of forming an electrode of a thin film semiconductor (TFT), etc., formation of source, drain and gate electrodes using an ink jet method is in progress. In addition, as a formation method by liquid phase coating of metal-containing thin films, there is a technique for forming a metal or semiconductor film by applying a solution in which an amorphous material containing a metal is dissolved instead of metal or inorganic nanoparticles and irradiating energy. It is disclosed (see Patent Document 1).

酸化物半導体においては、IGZO(In−Ga−Zn−O)系などの実用化が進んでいるが、これらは直流マグネトロンスパッタ法などの気相法などが用いられている(特許文献2参照)。この場合、酸化物ターゲット材の作製、スパッタによるパターニング、アニールなどの工程が必要になる。   In oxide semiconductors, IGZO (In—Ga—Zn—O) and the like have been put into practical use, and these include vapor phase methods such as direct current magnetron sputtering (see Patent Document 2). . In this case, steps such as preparation of an oxide target material, patterning by sputtering, and annealing are required.

また、特許文献3には、カルボン酸化合物が分散または溶解している水中に、アルミニウム、チタニウム、ジルコニウムとの金属塩の水溶液と中和剤の水溶液とを同時に添加して、水酸化物または水和物の微粒子を生成させ、得られた微粒子を焼成して、プラスチックや塗料、接着剤などのフィラー、精密加工用の研磨剤等に利用できる微粒子状金属酸化物の製造方法が開示されている。   In Patent Document 3, an aqueous solution of a metal salt of aluminum, titanium, and zirconium and an aqueous solution of a neutralizing agent are simultaneously added to water in which a carboxylic acid compound is dispersed or dissolved, and a hydroxide or water is added. Disclosed is a method for producing fine particulate metal oxides that can be used for fine particles of Japanese products, firing the obtained fine particles, fillers such as plastics, paints, and adhesives, abrasives for precision processing, etc. .

一方、非特許文献1には、硫酸銅、グリセリン及び水酸化ナトリウムからなる反応溶液から得られた生成物を、グリセリン水溶液で繰り返しデカンテーションし、次に希塩酸洗浄した後に、グリセリン中に分散させ、更に蒸留水で洗浄後、乾燥させるアモルファス水酸化銅の合成方法が開示されている。
非特許文献2には、ヘキサン酸銅水和物のアモルファス薄膜から光照射によって導体パターンを形成する方法が開示されている。
On the other hand, in Non-Patent Document 1, the product obtained from the reaction solution consisting of copper sulfate, glycerin and sodium hydroxide is repeatedly decanted with an aqueous glycerin solution, then washed with dilute hydrochloric acid, and then dispersed in glycerin. Furthermore, a method for synthesizing amorphous copper hydroxide that is washed with distilled water and then dried is disclosed.
Non-Patent Document 2 discloses a method of forming a conductor pattern by light irradiation from an amorphous thin film of copper hexanoate hydrate.

米国特許5534312号公報明細書US Pat. No. 5,534,312 国際公開第2009/084537号International Publication No. 2009/084537 特開2005−081501号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2005-081501

Journal of Colloid and Interface Science, 215, 23-27 (1999)Journal of Colloid and Interface Science, 215, 23-27 (1999) Journal of the American Chemical Society, 118, 237-238 (1996)Journal of the American Chemical Society, 118, 237-238 (1996)

特許文献1に開示の金属含有薄膜の液相塗布による形成方法ではアモルファス材料の焼成に水素ガス雰囲気等の還元性雰囲気が必要であり、実用化には至っていない。
上記薄膜型半導体の電極を形成する場合などにおいて、インクジェット法を用いたソース、ドレイン、ゲート電極の形成では、厚さ精度やフラットネスが金属ナノ粒子の形状や分散性に依存しているため、微細なTFT形成に用いるには制約がある。特許文献2に開示の酸化物半導体の製造方法においては、酸化物ターゲット材の作製、スパッタによるパターニング、アニールなど多くの工程が必要になり、その中でも、アニール処理で温度をかける際に400℃程度の高温処理が必要になり、酸素欠陥が消失して移動度の低下などの懸念があるため、アニール雰囲気の細かい制御が必要になっていた。特許文献3には、粒子径が50〜200nm程度の、上記用途に適した水酸化物又は水和物の微粒子の製造方法が開示されているが、アモルファス化合物の製造方法は開示されていない。また、上記非特許文献1及び非特許文献2のいずれにも、酸化物結晶体、金属結晶体等の製造に使用可能なアモルファス化合物ゲルを電解還元により簡易に製造できる方法、及び酸化物結晶体、金属結晶体等の製造に適した溶媒の構成は開示されていない。
In the method for forming a metal-containing thin film disclosed in Patent Document 1 by liquid phase coating, a reducing atmosphere such as a hydrogen gas atmosphere is required for firing the amorphous material, and it has not been put into practical use.
In the case of forming the thin film type semiconductor electrode, the thickness accuracy and flatness depend on the shape and dispersibility of the metal nanoparticles in the formation of the source, drain and gate electrodes using the inkjet method. There are restrictions on the use for forming fine TFTs. In the method for manufacturing an oxide semiconductor disclosed in Patent Document 2, many steps such as preparation of an oxide target material, patterning by sputtering, and annealing are required, and among these, about 400 ° C. is applied when the temperature is applied in the annealing process. Therefore, fine control of the annealing atmosphere is necessary because there is a concern that oxygen defects disappear and mobility decreases. Patent Document 3 discloses a method for producing fine particles of hydroxide or hydrate having a particle size of about 50 to 200 nm suitable for the above-mentioned use, but does not disclose a method for producing an amorphous compound. Further, in both of Non-Patent Document 1 and Non-Patent Document 2, a method for easily manufacturing an amorphous compound gel that can be used for manufacturing an oxide crystal, a metal crystal, and the like by electrolytic reduction, and an oxide crystal The composition of a solvent suitable for the production of a metal crystal or the like is not disclosed.

本発明は、上記課題を解決して、金属イオンを含む電解反応溶液を特定の条件下で電解還元して得られるアモルファス化合物を提供することにある。また、本発明は、前記アモルファス化合物を光照射及び/又は加熱して形成される酸化物結晶体、金属結晶体等を提供することにある。   This invention solves the said subject and provides an amorphous compound obtained by carrying out the electrolytic reduction of the electrolytic reaction solution containing a metal ion on specific conditions. Another object of the present invention is to provide an oxide crystal, a metal crystal or the like formed by irradiating and / or heating the amorphous compound.

本発明は上記従来技術に鑑みて、金属イオンを含む電解反応溶液を、該金属イオンに配位する配位子の存在下、特定のpH範囲とすることにより、析出物の微細結晶化が強く促されて、金属微粒子の前駆物質である金属水酸化物の結晶性が金属微粒子よりも著しく低下したアモルファス化合物の状態で析出し、さらに該アモルファス化合物を単独回収することが可能であることを見出し、また、前記アモルファス化合物と有機溶媒からなるアモルファス化合物ゲルを特定の条件化で、加熱、光照射等を行うことにより、酸化物結晶体からなる半導体、金属結晶体からなる導体等が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。即ち、本発明は、以下の(1)ないし(33)に記載する発明を要旨とする。   In the present invention, in view of the above prior art, by making an electrolytic reaction solution containing a metal ion into a specific pH range in the presence of a ligand coordinated to the metal ion, the fine crystallization of the precipitate is strong. Inspired, it has been found that the crystallinity of the metal hydroxide, which is a precursor of the metal fine particles, is precipitated in the state of an amorphous compound in which the crystallinity is significantly lower than that of the metal fine particles, and that the amorphous compound can be recovered alone. In addition, a semiconductor composed of an oxide crystal, a conductor composed of a metal crystal, etc. can be obtained by subjecting the amorphous compound gel composed of the amorphous compound and the organic solvent to heating, light irradiation, etc. under specific conditions. As a result, the present invention has been completed. That is, the gist of the present invention is the invention described in the following (1) to (33).

(1)金属元素に1又は2以上のヒドロキシル基が結合してなる、結晶化度が5%以下のアモルファス化合物と、常温で液体である有機溶媒(S)とから構成されていることを特徴とする、アモルファス化合物ゲル(以下、第1の実施形態ということがある)。
(2)前記金属元素が銅、亜鉛、スズ、及びニッケルの中から選択される1種又は2種以上であることを特徴とする、前記(1)に記載のアモルファス化合物ゲル。
(3)前記有機溶媒(S)の常圧における沸点が60℃以上であることを特徴とする、前記(1)又は(2)に記載のアモルファス化合物ゲル。
(4)前記有機溶媒(S)の常圧における沸点が350℃以下であることを特徴とする、前記(1)から(3)のいずれかに記載のアモルファス化合物ゲル。
(5)前記有機溶媒(S)が、少なくとも1つのヒドロキシル基を有していて、該ヒドロキシル基の結合している炭素原子に1又は2の水素原子が結合している有機化合物(S1)を含むことを特徴とする、前記(1)から(4)のいずれかに記載のアモルファス化合物ゲル。
(1) It is composed of an amorphous compound having a crystallinity of 5% or less formed by bonding one or more hydroxyl groups to a metal element, and an organic solvent (S) that is liquid at room temperature. Amorphous compound gel (hereinafter sometimes referred to as the first embodiment).
(2) The amorphous compound gel according to (1), wherein the metal element is one or more selected from copper, zinc, tin, and nickel.
(3) The amorphous compound gel according to (1) or (2) above, wherein the boiling point of the organic solvent (S) at normal pressure is 60 ° C. or higher.
(4) The amorphous compound gel according to any one of (1) to (3), wherein a boiling point of the organic solvent (S) at normal pressure is 350 ° C. or less.
(5) An organic compound (S1) in which the organic solvent (S) has at least one hydroxyl group, and one or two hydrogen atoms are bonded to the carbon atom to which the hydroxyl group is bonded. The amorphous compound gel according to any one of (1) to (4), wherein the amorphous compound gel is included.

(6)前記有機化合物(S1)がメタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノール、2−ブタノール、2−メチル−1−プロパノール、2−メチル−2−プロパノール、2,2−ジメチル−1−プロパノール、1−ペンタノール、2−ペンタノール、3−ペンタノール、3−メチル−1−ブタノール、2−メチル−1−ブタノール、2,2ジメチル−1−プロパノール、3−メチル−2−ブタノール、2−メチル−2−ブタノール、1−ヘキサノール、2−ヘキサノール、3−ヘキサノール、2−メチル−2−ヘキサノール、2−メチル−3−ヘキサノール、1−ヘプタノール、2−ヘプタノール、4−ヘプタノール、2−エチル−1−ヘキサノール、1−オクタノール、2−オクタノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、2−ブテン−1,4−ジオール、2,3−ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、オクタンジオール、グリセロール、1,1,1−トリスヒドロキシメチルエタン、2−エチル−2−ヒドロキシメチル−1,3−プロパンジオール、1,2,6−ヘキサントリオール、1,2,3−ヘキサントリオール、及び1,2,4−ブタントリオールの中から選択される1種又は2種以上であることを特徴とする、前記(1)から(5)のいずれかに記載のアモルファス化合物ゲル。
(7)前記アモルファス化合物ゲル中に、ラクタム系化合物(L)が混合されていることを特徴とする、前記(1)から(6)のいずれかに記載のアモルファス化合物ゲル。
(8)前記アモルファス化合物の分子構造が水和物であることを特徴とする、前記(1)から(7)のいずれかに記載のアモルファス化合物ゲル。
(9)前記アモルファス化合物の分子構造がカルボキシル基を含むことを特徴とする、前記(1)から(8)のいずれかに記載のアモルファス化合物ゲル。
(10)前記アモルファス化合物が100nm以上の長周期構造を有しないことを特徴とする、前記(1)から(9)のいずれかに記載のアモルファス化合物ゲル。
(6) The organic compound (S1) is methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, 2-methyl-1-propanol, 2-methyl-2-propanol, 2,2- Dimethyl-1-propanol, 1-pentanol, 2-pentanol, 3-pentanol, 3-methyl-1-butanol, 2-methyl-1-butanol, 2,2 dimethyl-1-propanol, 3-methyl- 2-butanol, 2-methyl-2-butanol, 1-hexanol, 2-hexanol, 3-hexanol, 2-methyl-2-hexanol, 2-methyl-3-hexanol, 1-heptanol, 2-heptanol, 4- Heptanol, 2-ethyl-1-hexanol, 1-octanol, 2-octanol, ethylene glyco Diethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 2-butene-1,4-diol, 2 , 3-butanediol, pentanediol, hexanediol, octanediol, glycerol, 1,1,1-trishydroxymethylethane, 2-ethyl-2-hydroxymethyl-1,3-propanediol, 1,2,6- (1) to (5) above, characterized by being one or more selected from hexanetriol, 1,2,3-hexanetriol, and 1,2,4-butanetriol The amorphous compound gel according to any one of the above.
(7) The amorphous compound gel according to any one of (1) to (6), wherein a lactam compound (L) is mixed in the amorphous compound gel.
(8) The amorphous compound gel according to any one of (1) to (7), wherein the molecular structure of the amorphous compound is a hydrate.
(9) The amorphous compound gel according to any one of (1) to (8), wherein the molecular structure of the amorphous compound includes a carboxyl group.
(10) The amorphous compound gel according to any one of (1) to (9), wherein the amorphous compound does not have a long-period structure of 100 nm or more.

(11)金属イオンと、金属イオンへ配位結合を形成する配位子とを含む、pH4.0〜11.0の反応溶液において、陽極と陰極間を通電する電解反応により、金属イオンに由来するアモルファス化合物を析出させ、該アモルファス化合物を有機溶媒(S)と混合することを特徴とする、アモルファス化合物ゲルの製造方法(以下、第2の実施形態ということがある)。
(12)前記金属イオンが銅、亜鉛、スズ、及びニッケルの中から選択される1種又は2種以上であることを特徴とする、前記(11)に記載のアモルファス化合物ゲルの製造方法。
(13)前記金属イオンは、前記配位子と錯体を形成していて、該錯体の全生成定数が1〜10であることを特徴とする、前記(11)又は(12)に記載のアモルファス化合物ゲルの製造方法。
(14)前記配位子が酢酸イオン、シュウ酸イオン、プロピオン酸イオン、マロン酸イオン、酒石酸イオン、及びピロリン酸イオンから選択される1種又は2種以上であることを特徴とする、前記(11)から(13)のいずれかに記載のアモルファス化合物ゲルの製造方法。
(11) In a reaction solution having a pH of 4.0 to 11.0 containing a metal ion and a ligand that forms a coordination bond to the metal ion, it is derived from the metal ion by an electrolytic reaction in which a current is passed between the anode and the cathode. A method for producing an amorphous compound gel, which comprises precipitating an amorphous compound to be precipitated and mixing the amorphous compound with an organic solvent (S) (hereinafter sometimes referred to as a second embodiment).
(12) The method for producing an amorphous compound gel according to (11), wherein the metal ion is one or more selected from copper, zinc, tin, and nickel.
(13) The amorphous as described in (11) or (12) above, wherein the metal ion forms a complex with the ligand, and the total formation constant of the complex is 1 to 10. Method for producing compound gel.
(14) The ligand is one or more selected from acetate ion, oxalate ion, propionate ion, malonate ion, tartrate ion, and pyrophosphate ion, The method for producing an amorphous compound gel according to any one of 11) to (13).

(15)前記反応溶液に、アルカリ金属イオン、及びアルカリ土類金属イオンの中から選択される1種又は2種が溶解していることを特徴とする、前記(11)から(14)のいずれかに記載のアモルファス化合物ゲルの製造方法。
(16)前記アルカリ金属イオンが、リチウムイオン、ナトリウムイオン、及びカリウムイオンから選択される1種又は2種以上であることを特徴とする前記(15)に記載のアモルファス化合物ゲルの製造方法。
(17)前記アルカリ土類金属イオンが、カルシウムイオンであることを特徴とする、前記(15)に記載のアモルファス化合物ゲルの製造方法。
(18)前記反応溶液に、ラクタム系化合物(L)が溶解していることを特徴とする、前記(11)から(17)のいずれかに記載のアモルファス化合物ゲルの製造方法。
(19)前記ラクタム系化合物(L)が炭素原子数4〜12の五員環構造を有する、2−ピロリドン、アルキル−2−ピロリドン、及びヒドロキシアルキル−2−ピロリドンから選択される1種又は2種以上であることを特徴とする、前記(18)に記載のアモルファス化合物ゲルの製造方法。
(15) Any one of (11) to (14) above, wherein one or two selected from alkali metal ions and alkaline earth metal ions are dissolved in the reaction solution A method for producing an amorphous compound gel according to claim 1.
(16) The method for producing an amorphous compound gel according to (15), wherein the alkali metal ion is one or more selected from lithium ion, sodium ion, and potassium ion.
(17) The method for producing an amorphous compound gel according to (15), wherein the alkaline earth metal ion is a calcium ion.
(18) The method for producing an amorphous compound gel according to any one of (11) to (17), wherein the lactam compound (L) is dissolved in the reaction solution.
(19) One or two selected from 2-pyrrolidone, alkyl-2-pyrrolidone, and hydroxyalkyl-2-pyrrolidone, wherein the lactam compound (L) has a 5-membered ring structure having 4 to 12 carbon atoms It is a seed | species or more, The manufacturing method of the amorphous compound gel as described in said (18) characterized by the above-mentioned.

(20)前記アルキル−2−ピロリドンがN−メチル−2−ピロリドン、N−ビニル−2−ピロリドン、N−エチル−2−ピロリドン、N−n−プロピル−2−ピロリドン、N−n−ブチル−2−ピロリドン、N−iso−ブチル−2−ピロリドン、N−n−オクチル−2−ピロリドン、3−メチル−2−ピロリドン、4−メチル−2−ピロリドン、N−メチル−3−メチル−2−ピロリドン、及びN−メチル−4−メチル−2−ピロリドンから選択される1種又は2種以上であることを特徴とする、前記(19)に記載のアモルファス化合物ゲルの製造方法。
(21)前記ヒドロキシアルキル−2−ピロリドンがN−(ヒドロキシメチル)−2−ピロリドン、N−(2−ヒドロキシエチル)−2−ピロリドン、及びN−(3−ヒドロキシプロピル)−2−ピロリドンから選択される1種又は2種以上であることを特徴とする、前記(19)に記載のアモルファス化合物ゲルの製造方法。
(20) The alkyl-2-pyrrolidone is N-methyl-2-pyrrolidone, N-vinyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone, Nn-propyl-2-pyrrolidone, Nn-butyl- 2-pyrrolidone, N-iso-butyl-2-pyrrolidone, Nn-octyl-2-pyrrolidone, 3-methyl-2-pyrrolidone, 4-methyl-2-pyrrolidone, N-methyl-3-methyl-2- The method for producing an amorphous compound gel according to (19), wherein the method is one or more selected from pyrrolidone and N-methyl-4-methyl-2-pyrrolidone.
(21) The hydroxyalkyl-2-pyrrolidone is selected from N- (hydroxymethyl) -2-pyrrolidone, N- (2-hydroxyethyl) -2-pyrrolidone, and N- (3-hydroxypropyl) -2-pyrrolidone The method for producing an amorphous compound gel according to (19), wherein the method is one or more kinds.

(22)前記(1)から(10)のいずれかに記載のアモルファス化合物ゲルを基材に塗布し、大気雰囲気中又は不活性ガス雰囲気中で、有機溶媒(S)の沸点以下の温度で予備乾燥を行った後、加熱、光照射、又は加熱下での光照射を行うことを特徴とする、酸化物結晶体の製造方法(以下、第3の実施形態ということがある)。
(23)前記光照射の光源がキセノンランプで、放電発光電圧が1000〜3000Vの範囲であり、酸化物結晶体が銅、亜鉛、スズ、及びニッケルの中から選択される1種又は2種以上の酸化物の半導体または導電体であることを特徴とする、前記(22)に記載の酸化物結晶体の製造方法。
(24)前記(1)から(10)のいずれかに記載のアモルファス化合物ゲルを基材に塗布し、大気雰囲気中又は不活性ガス雰囲気中で、有機溶媒(S)の沸点以下の温度で予備乾燥を行った後、加熱、光照射、又は加熱下での光照射を行うことを特徴とする、金属結晶体の製造方法(以下、第4の実施形態ということがある)。
(25)前記光照射の光源がキセノンランプで、放電発光電圧が500〜5000Vの範囲であり、金属結晶体が銅の導電体であることを特徴とする、前記(24)に記載の金属結晶体の製造方法。
(26)前記(1)から(10)のいずれかに記載のアモルファス化合物ゲルの2種以上を混合して、基材に塗布し、大気雰囲気中又は不活性ガス雰囲気中で、有機溶媒(S)の沸点より低い温度で予備乾燥を行った後、加熱、光照射、又は加熱下での光照射を行うことを特徴とする、透明導電体の製造方法(以下、第5の実施形態ということがある)。
(27)前記(1)から(10)のいずれかに記載のアモルファス化合物ゲルと金属元素又は半金属元素の化合物塩とを混合して、基材に塗布し、大気雰囲気中又は不活性ガス雰囲気中で、有機溶媒(S)の沸点より低い温度で予備乾燥を行った後、加熱、光照射、又は加熱下での光照射を行うことを特徴とする、透明導電体の製造方法(以下、第6の実施形態ということがある)。
(22) The amorphous compound gel according to any one of (1) to (10) is applied to a base material, and preliminarily prepared at a temperature not higher than the boiling point of the organic solvent (S) in an air atmosphere or an inert gas atmosphere. A method for producing an oxide crystal (hereinafter, sometimes referred to as a third embodiment), characterized in that after drying, heating, light irradiation, or light irradiation under heating is performed.
(23) The light source of the light irradiation is a xenon lamp, the discharge light emission voltage is in the range of 1000 to 3000 V, and the oxide crystal is one or more selected from copper, zinc, tin, and nickel The method for producing an oxide crystal according to (22) above, wherein the oxide crystal is a semiconductor or a conductor of the oxide.
(24) The amorphous compound gel according to any one of (1) to (10) is applied to a base material, and preliminarily prepared at a temperature not higher than the boiling point of the organic solvent (S) in an air atmosphere or an inert gas atmosphere. A metal crystal manufacturing method (hereinafter, also referred to as a fourth embodiment), characterized in that after drying, heating, light irradiation, or light irradiation under heating is performed.
(25) The metal crystal according to (24), wherein the light source of the light irradiation is a xenon lamp, a discharge light emission voltage is in a range of 500 to 5000 V, and the metal crystal is a copper conductor. Body manufacturing method.
(26) Two or more of the amorphous compound gels according to any one of (1) to (10) above are mixed and applied to a substrate, and the organic solvent (S) is applied in an air atmosphere or an inert gas atmosphere. ), After preliminary drying at a temperature lower than the boiling point, heating, light irradiation, or light irradiation under heating is performed, which is hereinafter referred to as a fifth embodiment. There).
(27) The amorphous compound gel according to any one of (1) to (10) above and a compound salt of a metal element or a metalloid element are mixed and applied to a substrate, and the atmosphere or an inert gas atmosphere Among them, after preliminary drying at a temperature lower than the boiling point of the organic solvent (S), heating, light irradiation, or light irradiation under heating is performed, a method for producing a transparent conductor (hereinafter, It may be called the sixth embodiment).

(28)前記(1)から(10)のいずれかに記載のアモルファス化合物ゲルを基材に塗布し、大気雰囲気中又は不活性ガス雰囲気中で、有機溶媒(S)の沸点より低い温度で予備乾燥を行った後、加熱、光照射、又は加熱下での光照射を行って形成された酸化物結晶体が、X線源としてCuKαを用いたX線回折において、最大強度であるメインピークの2θでの半価幅が0.2°以下の範囲にあることを特徴とする酸化物結晶体(以下、第7の実施形態ということがある)。
(29)前記酸化物結晶体がオープンセル型3次元網目構造であって、該網目構造の網目の平均径が20〜500nmであることを特徴とする、前記(28)に記載の酸化物結晶体。
(30)前記酸化物結晶体表面の十点平均粗さ(JISB−0601)が20〜200nmであることを特徴とする、前記(28)又は(29)に記載の酸化物結晶体。
(31)前記(1)から(10)のいずれかに記載のアモルファス化合物ゲルを基材に塗布し、大気雰囲気中又は不活性ガス雰囲気中で、有機溶媒(S)の沸点より低い温度で予備乾燥を行った後、加熱、光照射、又は加熱下での光照射を行って形成された金属結晶体が、X線源としてCuKαを用いたX線回折において、最大強度であるメインピークの2θでの半価幅が0.2°以下の範囲にあることを特徴とする金属結晶体(以下、第8の実施形態ということがある)。
(32)前記金属結晶体がオープンセル型3次元網目構造であって、該網目構造の網目の平均径が20〜500nmであることを特徴とする、前記(31)に記載の金属結晶体。
(33)前記金属結晶体表面の十点平均粗さ(JISB−0601)が20〜200nmであることを特徴とする、前記(31)又は(32)に記載の金属結晶体。
(28) The amorphous compound gel according to any one of (1) to (10) is applied to a base material, and preliminarily prepared at a temperature lower than the boiling point of the organic solvent (S) in an air atmosphere or an inert gas atmosphere. After drying, the oxide crystal formed by heating, light irradiation, or light irradiation under heating is the main peak of the maximum intensity in X-ray diffraction using CuKα as the X-ray source. An oxide crystal having a half-value width at 2θ in a range of 0.2 ° or less (hereinafter sometimes referred to as a seventh embodiment).
(29) The oxide crystal according to (28), wherein the oxide crystal has an open cell type three-dimensional network structure, and an average diameter of the network is 20 to 500 nm. body.
(30) The oxide crystal as described in (28) or (29) above, wherein the ten-point average roughness (JISB-0601) of the surface of the oxide crystal is 20 to 200 nm.
(31) The amorphous compound gel according to any one of (1) to (10) is applied to a base material, and preliminarily prepared at a temperature lower than the boiling point of the organic solvent (S) in an air atmosphere or an inert gas atmosphere. After drying, the metal crystal formed by heating, light irradiation, or light irradiation under heating is the main peak 2θ which is the maximum intensity in X-ray diffraction using CuKα as the X-ray source. A metal crystal body having a half-value width in the range of 0.2 ° or less (hereinafter sometimes referred to as an eighth embodiment).
(32) The metal crystal according to (31), wherein the metal crystal has an open cell type three-dimensional network structure, and an average diameter of the network is 20 to 500 nm.
(33) The metal crystal as described in (31) or (32) above, wherein the surface of the metal crystal has a ten-point average roughness (JISB-0601) of 20 to 200 nm.

本発明の電解法によるアモルファス化合物の製造方法は、電解条件を制御することで生成量を増大させることが容易なため、これまでの化学的な処理による製造方法に比べて、アモルファス金属化合物を簡便でかつ大量に生成できる製造方法となる。さらに、電極反応であるので、電気めっきと同様に所望の元素を生成物中に導入しやすいので、ドーパントによる半導体の特性(p型、n型)も制御可能である。
このようなアモルファス化合物ゲルは、低いエネルギーでの加熱や光照射により容易に金属結晶体や酸化物結晶体を形成することが可能で、形成条件によって導電体、半導体へ作り分けすることができる。更に、本発明のアモルファス化合物ゲルから形成される金属結晶体や酸化物結晶体は、ナノオーダーの平滑性や構造の制御が可能で、オープンセル型3次元網目構造のナノ多孔質膜も形成可能である。金属結晶体や酸化物結晶体の構造制御によって、透過率、熱伝導性、触媒活性などの新たな特性を実現する新規材料となり得る。
Since the production method of the amorphous compound by the electrolysis method of the present invention can easily increase the amount of production by controlling the electrolysis conditions, the amorphous metal compound can be easily used compared with the production methods by the conventional chemical treatment. And a production method that can be produced in large quantities. Furthermore, since it is an electrode reaction, a desired element can be easily introduced into the product as in the case of electroplating, so that the semiconductor characteristics (p-type and n-type) by the dopant can also be controlled.
Such an amorphous compound gel can easily form a metal crystal or an oxide crystal by heating with low energy or light irradiation, and can be made into a conductor and a semiconductor depending on the formation conditions. Furthermore, the metal crystal and oxide crystal formed from the amorphous compound gel of the present invention can control nano-order smoothness and structure, and can also form an open-cell three-dimensional network nanoporous film. It is. By controlling the structure of the metal crystal or oxide crystal, it can be a new material that realizes new characteristics such as transmittance, thermal conductivity, and catalytic activity.

実施例1において生成したアモルファス化合物ゲルの電子顕微鏡(SEM)写真である。2 is an electron microscope (SEM) photograph of the amorphous compound gel produced in Example 1. FIG. 実施例13−1において作製した金属結晶体の電子顕微鏡(SEM)写真である。It is an electron microscope (SEM) photograph of the metal crystal produced in Example 13-1. 比較例8−2において作製した金属結晶体の電子顕微鏡(SEM)写真である。It is an electron microscope (SEM) photograph of the metal crystal produced in Comparative Example 8-2. 実施例1において生成したアモルファス化合物ゲルのX線回折(XRD)の結果である。2 is a result of X-ray diffraction (XRD) of an amorphous compound gel produced in Example 1. FIG. 実施例13−1において作製した金属結晶体のX線回折(XRD)の結果である。It is a result of the X-ray diffraction (XRD) of the metal crystal produced in Example 13-1.

以下に本発明の〔1〕アモルファス化合物ゲル(第1の実施形態)、〔2〕アモルファス化合物ゲルの製造方法(第2の実施形態)、〔3〕酸化物結晶体の製造方法(第3の実施形態)、〔4〕金属結晶体の製造方法(第4の実施形態)、〔5〕透明導電体の製造方法(第5の実施形態)、〔6〕透明導電体の製造方法(第6の実施形態)、〔7〕酸化物結晶体(第7の実施形態)、及び〔8〕金属結晶体(第8の実施形態)について説明する。
尚、本発明における「アモルファス」とは、上記のように結晶化度が5%以下のものを意味し、必ずしも完全な非晶質である必要はない。
[1] Amorphous compound gel (first embodiment), [2] A method for producing an amorphous compound gel (second embodiment), [3] A method for producing an oxide crystal (third) Embodiment), [4] Method for producing metal crystal (fourth embodiment), [5] Method for producing transparent conductor (fifth embodiment), [6] Method for producing transparent conductor (sixth embodiment) Embodiment), [7] Oxide crystal (Seventh Embodiment), and [8] Metal crystal (Eighth Embodiment) will be described.
The “amorphous” in the present invention means a crystal having a crystallinity of 5% or less as described above, and does not necessarily need to be completely amorphous.

〔1〕アモルファス化合物ゲル(第1の実施形態)
本発明の第1の実施形態である「アモルファス化合物ゲル」は、金属元素に1又は2以上のヒドロキシル基が結合してなる、結晶化度が5%以下のアモルファス化合物と、常温で液体である有機溶媒(S)とから構成されていることを特徴とする。
本発明のアモルファス化合物ゲルは、ヒドロキシル基を有するアモルファス化合物から、加熱、光照射等により導体である金属結晶体、又は半導体である酸化物結晶体を形成させる際の選択性が高い。更に、アモルファス化合物ゲル中のアモルファス化合物を、後述の化学式で示すように水和物やカルボキシル基などの配位子と錯体形成させることで、活性ラジカル種の発生量や構造変化後の結晶性の制御、すなわち、切断されたヒドロキシル基等、及び錯体を形成していた配位子中の分子と、金属元素または半金属元素との間で多分子結合による立体構造化(オレーション)の制御が可能となる。
[1] Amorphous compound gel (first embodiment)
The “amorphous compound gel” according to the first embodiment of the present invention is a liquid at room temperature with an amorphous compound having a crystallinity of 5% or less, in which one or more hydroxyl groups are bonded to a metal element. It is characterized by comprising an organic solvent (S).
The amorphous compound gel of the present invention has high selectivity when forming a metal crystal as a conductor or an oxide crystal as a semiconductor from an amorphous compound having a hydroxyl group by heating, light irradiation or the like. Furthermore, the amorphous compound in the amorphous compound gel is complexed with a ligand such as a hydrate or a carboxyl group as shown in the chemical formula described later, so that the amount of active radical species generated and the crystallinity after the structural change can be improved. Control, that is, control of steric structure (oration) by multimolecular bond between the molecule in the ligand that has formed a complex with a broken hydroxyl group and the metal element or metalloid element. It becomes possible.

このアモルファス化合物中のヒドロキシル基等と、金属元素との結合は、加熱や光照射で容易に切断され、その際、2次元構造であるアモルファスゲル中では原子拡散が金属結晶中よりも容易に起こるため、結晶構造をとっている場合よりも構造変化が起こりやすい。拡散する原子が金属元素の場合、金属微粒子の焼結反応よりも低いエネルギーで導体形成が可能となる。また、加熱や光照射のエネルギー条件を調整することで、切断されたヒドロキシル基、及び錯体を形成していた配位子中の分子と、金属元素との間で多分子結合による立体構造化(オレーション)を生じることで、特有の構造をもつ金属結晶体や酸化物結晶体の形成も可能となる。   The bond between the hydroxyl group and the like in the amorphous compound and the metal element is easily cut by heating or light irradiation. At this time, atomic diffusion occurs more easily in the amorphous gel having a two-dimensional structure than in the metal crystal. Therefore, the structural change is more likely to occur than when the crystal structure is taken. When the diffusing atom is a metal element, the conductor can be formed with lower energy than the sintering reaction of the metal fine particles. In addition, by adjusting the energy conditions of heating and light irradiation, a three-dimensional structure is formed by polymolecular bonds between the cleaved hydroxyl group and the molecule in the ligand that formed the complex and the metal element ( By generating (oration), it becomes possible to form a metal crystal or oxide crystal having a specific structure.

従来の電解銅微粒子の製造プロセスにおいて、銅微粒子の前駆体として水酸化物が生成されることが報告されているが(齋藤美紀子、石井智紘、藤原英道、本間敬之;2012年電気化学会第79回大会、1G31.)、この水酸化物は通常、電解反応で金属微粒子へ変換されてしまい、その物性については明らかでなかった。そこで、反応溶液中の金属イオンと配位子で形成される錯体の性質、pH、有機添加剤、電解条件などを検討したところ、いくつかの金属種おいて、金属微粒子の前駆体ゲルを金属微粒子よりも選択的に生成させる条件を見出すことができた。
また、この前駆体ゲルはフィルター処理などで、金属微粒子と分離して単独回収することも可能であることが確認された。この前駆体ゲルを分析したところ、結晶性は著しく低く、アモルファス状態であることが判明した。該前駆体ゲルが金属微粒子へ変換されずにアモルファス状態で電極上に形成されるメカニズムは明らかではないが、電極近傍で形成される過電圧の大きなアルカリ反応場では、電解反応生成物の微細結晶化が強く促されて、前駆体の結晶性が金属微粒子よりも著しく低下した状態となり、特定の錯体が存在し、かつ特定のpH範囲の電解条件では、更に好ましくは有機添加剤などが介在した電解条件では前駆体がゲルとして安定化されるため、電極から回収できるようになると推定される。
It has been reported that hydroxide is produced as a precursor of copper fine particles in the conventional process for producing electrolytic copper fine particles (Mikiko Saito, Tomoaki Ishii, Hidemichi Fujiwara, Takayuki Honma; 2012 Electrochemical Society of Japan The 79th Annual Meeting, 1G31.), This hydroxide was usually converted into fine metal particles by an electrolytic reaction, and its physical properties were not clear. Therefore, the nature of the complex formed by the metal ions and ligands in the reaction solution, pH, organic additives, electrolysis conditions, etc. were examined. It was possible to find conditions for selective generation rather than fine particles.
In addition, it was confirmed that this precursor gel can be separated from the metal fine particles and recovered alone by a filter treatment or the like. When this precursor gel was analyzed, the crystallinity was remarkably low and it was found to be in an amorphous state. The mechanism by which the precursor gel is formed on the electrode in an amorphous state without being converted into metal fine particles is not clear, but in an alkaline reaction field with a large overvoltage formed in the vicinity of the electrode, the crystallization of the electrolytic reaction product is fine. Is strongly promoted, and the crystallinity of the precursor is significantly lower than that of the metal fine particles, the presence of a specific complex, and the electrolysis conditions in a specific pH range, more preferably electrolysis with an organic additive or the like interposed It is presumed that under the conditions, the precursor is stabilized as a gel and can be recovered from the electrode.

(1)金属元素
前記金属元素は、銅、亜鉛、スズ、及びニッケルの中から選択される1種又は2種以上であることが好ましい。これらの金属は、後述する、酸化物結晶体からなる半導体、又は金属結晶体からなる導電体の製造方法に対応可能な金属元素である。尚、銅、亜鉛、スズ、ニッケルは電解法が適用可能な元素である。上記対応可能な金属元素が本願におけるアモルファス化合物の形成性が高いともいえる。
(1) Metal element It is preferable that the said metal element is 1 type, or 2 or more types selected from copper, zinc, tin, and nickel. These metals are metal elements that can be applied to a method of manufacturing a semiconductor made of an oxide crystal or a conductor made of a metal crystal, which will be described later. Copper, zinc, tin, and nickel are elements to which the electrolytic method can be applied. It can be said that the metal element that can be handled has a high formability of the amorphous compound in the present application.

(2)アモルファス化合物
(イ)アモルファス化合物の官能基、結晶化度
本発明のアモルファス化合物ゲルを構成するアモルファス化合物は、ヒドロキシル基が結合してなる、結晶化度が5%以下のアモルファス化合物である。アモルファス化合物のゲルは、光照射や加熱することにより、導体パターンや触媒などの用途に適した構造とすることが可能になる。
本発明では、アモルファス化合物が必ずしも完全なアモルファスである必要はないが、ゲルの結晶化が進みすぎると低いエネルギーで所望の結晶構造体へ変化させることが難しくなることから、結晶化度の上限は5%である。
(ロ)アモルファス化合物の分子構造
アモルファス化合物の分子構造は水和物であることが好ましい。アモルファス化合物の分子構造が水和物であることにより、ゲルの安定性向上と、後述する水和物やカルボキシル基などの配位子と錯体形成させることで、活性ラジカル種の発生量や構造変化後の結晶性の制御が可能となる。
(2) Amorphous compound (a) Functional group and crystallinity of amorphous compound The amorphous compound constituting the amorphous compound gel of the present invention is an amorphous compound having a crystallinity of 5% or less formed by bonding hydroxyl groups. . The amorphous compound gel can be formed into a structure suitable for a conductor pattern, a catalyst, or the like by light irradiation or heating.
In the present invention, the amorphous compound does not necessarily need to be completely amorphous, but if the crystallization of the gel is excessive, it becomes difficult to change to a desired crystal structure with low energy, so the upper limit of the crystallinity is 5%.
(B) Molecular structure of amorphous compound The molecular structure of the amorphous compound is preferably a hydrate. Because the molecular structure of the amorphous compound is a hydrate, the amount of active radicals generated and the structure change by improving the stability of the gel and complexing with ligands such as hydrates and carboxyl groups described later Later crystallinity can be controlled.

また、アモルファス化合物の分子構造は、ヒドロキシル基に加えてカルボキシル基を含むことが好ましい。アモルファス化合物の分子構造がカルボキシル基を含むことにより、ゲルの安定性向上と、水和物やカルボキシル基などの配位子と錯体形成させることが容易になり、活性ラジカル種の発生量や構造変化後の結晶性の制御の向上が期待できる。
このような水和物とカルボキシル基を有する化合物として、Cu(OH)(CHCOO)(HO)、Zn(OH)(CHCOO)(HO)、Sn(OH)(CHCOO)(HO)、Ni(OH)(CHCOO)(HO)(ここで、Xは1以上2以下の整数であり、Yは1以上6以下の整数である。)等を挙げることができる。
(ハ)アモルファス化合物の長周期構造
アモルファス化合物ゲルを構成するアモルファス化合物は、100nm以上の長周期構造(long period structure)を有しない。このように、アモルファス化合物が100nm以上の長周期構造を有しないと、結晶化度が低くなり、結晶金属とは異なって長周期の規則構造は減少することになる。このことは、電子顕微鏡(SEM、TEM)から得られる画像等の観察から確認することが可能である。
The molecular structure of the amorphous compound preferably contains a carboxyl group in addition to the hydroxyl group. As the molecular structure of the amorphous compound contains a carboxyl group, it becomes easier to improve the stability of the gel and to form a complex with a ligand such as a hydrate or a carboxyl group. The improvement of the control of the crystallinity can be expected later.
As a compound having such a hydrate and a carboxyl group, Cu 2 (OH) 2 (CH 3 COO) X (H 2 O) Y , Zn 2 (OH) 2 (CH 3 COO) X (H 2 O) Y, Sn 2 (OH) 2 (CH 3 COO) X (H 2 O) Y, Ni 2 (OH) 2 (CH 3 COO) X (H 2 O) Y ( wherein, X is a 1 to 2 It is an integer, and Y is an integer of 1 or more and 6 or less.
(C) Long-period structure of amorphous compound The amorphous compound constituting the amorphous compound gel does not have a long-period structure of 100 nm or more. Thus, if the amorphous compound does not have a long-period structure of 100 nm or more, the crystallinity is lowered, and the long-period regular structure is reduced unlike the crystalline metal. This can be confirmed from observation of an image obtained from an electron microscope (SEM, TEM).

(3)有機溶媒(S)
本発明のアモルファス化合物ゲルは、アモルファス化合物が常温で液体である有機溶媒(S)と混合している状態で存在している。該有機溶媒(S)は、基板に塗布後、大気雰囲気中又は不活性ガス雰囲気中で、アモルファス化合物ゲルを加熱または光照射により、酸化物結晶体からなる半導体等、又は金属結晶体からなる導電体を形成するためには、前記有機溶媒(S)の常圧における沸点が60℃以上であることが望ましく、350℃以下であることが望ましい。
アモルファス化合物ゲルが室温で安定した状態となるための有機溶媒の揮発性の点から、有機溶媒(S)の常圧における沸点が60℃以上であることが望ましい。該沸点が60℃未満であると、有機溶媒(S)が蒸発する結果、ゲルが不安定化するおそれがある。一方、アモルファス化合物ゲルから光照射や加熱する際に、酸化物結晶体、又は金属結晶体中の不純物として有機溶媒を残存させないようにするためには、有機溶媒(S)の常圧における沸点が350℃以下であることが望ましい。
(3) Organic solvent (S)
The amorphous compound gel of the present invention exists in a state where the amorphous compound is mixed with an organic solvent (S) that is liquid at room temperature. The organic solvent (S) is applied to a substrate, and then the amorphous compound gel is heated or irradiated with light in an air atmosphere or an inert gas atmosphere to conduct a semiconductor or the like made of an oxide crystal, or a conductive material made of a metal crystal. In order to form a body, the boiling point of the organic solvent (S) at normal pressure is desirably 60 ° C. or higher, and desirably 350 ° C. or lower.
From the viewpoint of volatility of the organic solvent for the amorphous compound gel to be in a stable state at room temperature, the boiling point of the organic solvent (S) at normal pressure is desirably 60 ° C. or higher. If the boiling point is less than 60 ° C., the organic solvent (S) may evaporate, resulting in instability of the gel. On the other hand, in order to prevent the organic solvent from remaining as an impurity in the oxide crystal or metal crystal when light irradiation or heating from the amorphous compound gel, the boiling point of the organic solvent (S) at normal pressure is low. It is desirable that it is 350 degrees C or less.

前記有機溶媒(S)が、少なくとも1つのヒドロキシル基を有していて、該ヒドロキシル基の結合している炭素原子に1又は2の水素原子が結合している有機化合物(S1)を含有していることが好ましい。有機溶媒の中でも特に、少なくとも1つのヒドロキシル基を有する有機化合物であることにより、アモルファス化合物ゲルの安定性が高まることが期待できる。また、ヒドロキシル基の結合している炭素原子に1又は2の水素原子が結合している有機化合物(S1)は、更にアモルファス化合物ゲルの安定性を高めることと、光照射や加熱時に水素を脱離しやすくして還元力を高めることが可能となる。   The organic solvent (S) contains an organic compound (S1) having at least one hydroxyl group and having one or two hydrogen atoms bonded to the carbon atom to which the hydroxyl group is bonded. Preferably it is. Among organic solvents, it is expected that the stability of the amorphous compound gel is enhanced by the organic compound having at least one hydroxyl group. In addition, the organic compound (S1) in which one or two hydrogen atoms are bonded to the carbon atom to which the hydroxyl group is bonded further improves the stability of the amorphous compound gel and removes hydrogen during light irradiation or heating. It is possible to increase the reducing power by making it easy to separate.

(イ)有機化合物(S1)
上記から、有機化合物(S1)として、アルコールである、メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノール、2−ブタノール、2−メチル−1−プロパノール、2−メチル−2−プロパノール、2,2−ジメチル−1−プロパノール、1−ペンタノール、2−ペンタノール、3−ペンタノール、3−メチル−1−ブタノール、2−メチル−1−ブタノール、2,2ジメチル−1−プロパノール、3−メチル−2−ブタノール、2−メチル−2−ブタノール、1−ヘキサノール、2−ヘキサノール、3−ヘキサノール、2−メチル−2−ヘキサノール、2−メチル−3−ヘキサノール、1−ヘプタノール、2−ヘプタノール、4−ヘプタノール、2−エチル−1−ヘキサノール、1−オクタノール、及び2−オクタノール;ジオールである、エチレングリコール、ジエチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、2−ブテン−1,4−ジオール、2,3−ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、及びオクタンジオール;トリオールである、グリセロール、1,1,1−トリスヒドロキシメチルエタン、2−エチル−2−ヒドロキシメチル−1,3−プロパンジオール、1,2,6−ヘキサントリオール、1,2,3−ヘキサントリオール、及び1,2,4−ブタントリオール;の中から選択される1種又は2種以上であることが好ましい。
(ロ)他の有機溶媒(S)
アモルファス化合物と混合することによりアモルファス化合物ゲルを形成させる際に使用できる有機溶媒(S)として、上記有機化合物(S1)の他に、環状エステルであるラクトン系化合物として、γ―ブチルラクトン、δ−バレロラクトン等、また炭素原子数12〜17の脂肪族炭化水素であるn−ヘキサデカン、n−ヘプタデカン等が挙げられる。
(A) Organic compound (S1)
From the above, as the organic compound (S1), alcohols such as methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, 2-methyl-1-propanol, 2-methyl-2-propanol, 2,2-dimethyl-1-propanol, 1-pentanol, 2-pentanol, 3-pentanol, 3-methyl-1-butanol, 2-methyl-1-butanol, 2,2 dimethyl-1-propanol, 3-methyl-2-butanol, 2-methyl-2-butanol, 1-hexanol, 2-hexanol, 3-hexanol, 2-methyl-2-hexanol, 2-methyl-3-hexanol, 1-heptanol, 2- Heptanol, 4-heptanol, 2-ethyl-1-hexanol, 1-octanol, and 2- Octanol; diols such as ethylene glycol, diethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 2-butene- 1,4-diol, 2,3-butanediol, pentanediol, hexanediol, and octanediol; which are triols, glycerol, 1,1,1-trishydroxymethylethane, 2-ethyl-2-hydroxymethyl-1 , 3-propanediol, 1,2,6-hexanetriol, 1,2,3-hexanetriol, and 1,2,4-butanetriol; preferable.
(B) Other organic solvent (S)
As an organic solvent (S) that can be used for forming an amorphous compound gel by mixing with an amorphous compound, in addition to the organic compound (S1), lactone compounds that are cyclic esters include γ-butyllactone, δ- Examples include valerolactone and the like, and n-hexadecane and n-heptadecane, which are aliphatic hydrocarbons having 12 to 17 carbon atoms.

(4)ラクタム系化合物(L)
前記アモルファス化合物に、ラクタム系化合物(L)を混合させることが好ましい。
本発明のアモルファス化合物に、ラクタム系化合物(L)が混合していると、ゲルの安定性向上と、光照射や加熱により金属結晶体又は酸化物結晶体を形成させる際に、結晶化構造体への反応を促進させることが期待される。
尚、ラクタム系化合物(L)の好ましい化学構造等については、「第2の実形態」の項で説明する。
(4) Lactam compound (L)
It is preferable to mix the lactam compound (L) with the amorphous compound.
When the lactam compound (L) is mixed with the amorphous compound of the present invention, the crystal structure is improved when the stability of the gel is improved and the metal crystal or oxide crystal is formed by light irradiation or heating. It is expected to promote the reaction to
The preferable chemical structure and the like of the lactam compound (L) will be described in the section “Second embodiment”.

〔2〕アモルファス化合物ゲルの製造方法(第2の実施形態)
本発明の第2の実施形態である「アモルファス化合物ゲルの製造方法」は、金属イオンと、金属イオンへ配位結合を形成する配位子とを含む、pH4.0〜11.0の反応溶液において、陽極と陰極間を通電する電解反応により、金属イオンに由来するアモルファス化合物を析出させ、該アモルファス化合物を有機溶媒(S)と混合することを特徴とする。
上記電解反応の際に、析出物の微細結晶化を促すために、電極近傍で形成される過電圧の大きなアルカリ反応場の状態で、有機化合物が介在した析出反応を進行させるので、ナノ粒子前駆物質である金属水酸化物の結晶性はナノ粒子よりも著しく低下しアモルファスとなる。
本発明の電極反応によるアモルファス化合物ゲルの製造方法においては、電解法の採用により生成量を増大させることが容易なため、これまでの化学的な処理による製造方法に比べて簡便でかつ生成量をより増大させることが可能になる。更に、電極反応であるので、電気めっきと同様に所望の元素を生成物中に導入しやすいので、ドーパントによる半導体の特性(p型、n型)の制御も可能になる。
[2] Method for producing amorphous compound gel (second embodiment)
The “method for producing an amorphous compound gel” according to the second embodiment of the present invention includes a reaction solution having a pH of 4.0 to 11.0, which includes a metal ion and a ligand that forms a coordinate bond to the metal ion. In the method, an amorphous compound derived from a metal ion is precipitated by an electrolytic reaction between the anode and the cathode, and the amorphous compound is mixed with an organic solvent (S).
In the above electrolytic reaction, in order to promote fine crystallization of the precipitate, the precipitation reaction mediated by the organic compound proceeds in an alkaline reaction field with a large overvoltage formed in the vicinity of the electrode. The crystallinity of the metal hydroxide is significantly lower than that of the nanoparticles and becomes amorphous.
In the method for producing an amorphous compound gel by the electrode reaction according to the present invention, it is easy to increase the production amount by employing an electrolysis method. Therefore, the production amount is simpler than the production methods using chemical treatment so far. It becomes possible to increase more. Furthermore, since it is an electrode reaction, a desired element can be easily introduced into the product as in the case of electroplating, so that the semiconductor characteristics (p-type and n-type) can be controlled by the dopant.

(1)金属イオン
金属イオンは、銅、亜鉛、スズ、及びニッケルの中から選択される1種又は2種以上であることが好ましい。上記銅、亜鉛、スズ、及びニッケルは電解法で形成可能な元素であり、また本発明におけるアモルファス化合物の形成性にも優れている。その他の金属イオンとして、アモルファス化合物の形成性が多少劣るものの、パラジウム、コバルト、クロム、カドミウム、インジウム等を挙げることができる。
(2)金属イオンへ配位結合を形成する配位子
前記電解反応の際に電解反応溶液に添加する、好ましい配位子として、酢酸イオン、シュウ酸イオン、プロピオン酸イオン、マロン酸イオン、酒石酸イオン、及びピロリン酸イオンから選択される1種又は2種以上が挙げられる。これらの配位子は電解反応により生成した金属イオンに配位して、アモルファス化合物の形成と安定化に寄与する。
(3)電解反応
アモルファス化合物ゲルの製造において、金属イオンを含む下記反応溶液において、陽極と陰極間を通電する電解反応により、金属イオンに由来するアモルファス化合物ゲルを析出させる。
(イ)反応溶液
陽極と陰極間を通電する電解反応がおこなわれるので、反応溶液としては、導電性の親水性溶液が好ましく、水溶液にメタノール、エタノール等の親水性化合物を添加した混合溶液、および親水性溶液が使用可能であるが水溶液の使用が好ましい。
(1) Metal ions The metal ions are preferably one or more selected from copper, zinc, tin, and nickel. Copper, zinc, tin, and nickel are elements that can be formed by an electrolytic method, and are excellent in the formation of an amorphous compound in the present invention. Examples of other metal ions include palladium, cobalt, chromium, cadmium, indium and the like, although the formation of the amorphous compound is somewhat inferior.
(2) Ligand that forms a coordinate bond to a metal ion Preferred ligands to be added to the electrolytic reaction solution during the electrolytic reaction include acetate ion, oxalate ion, propionate ion, malonate ion, and tartaric acid. 1 type or 2 types or more selected from ion and pyrophosphate ion are mentioned. These ligands coordinate with the metal ions generated by the electrolytic reaction and contribute to the formation and stabilization of the amorphous compound.
(3) In the production of an electrolytic reaction amorphous compound gel, an amorphous compound gel derived from metal ions is deposited by an electrolytic reaction in which a current is passed between the anode and the cathode in the following reaction solution containing metal ions.
(A) Reaction solution Since an electrolysis reaction between the anode and the cathode is performed, the reaction solution is preferably a conductive hydrophilic solution, a mixed solution obtained by adding a hydrophilic compound such as methanol or ethanol to an aqueous solution, and A hydrophilic solution can be used, but an aqueous solution is preferred.

(ロ)pH、及び金属イオンと配位子で形成される錯体の全生成定数
前記反応溶液のpHは4.0〜11.0の範囲とし、更に前記金属イオンと配位子で形成される錯体の全生成定数(Overall formation constant)が1〜10であることが好ましい。
電解法でアモルファス化合物を形成させるためには、過電圧が大きく、電極近傍のpH上昇に伴う適正なアルカリ反応場が必要となる。上記pH範囲の下限未満であるとpH上昇が不足しゲル生成効率が低下するだけでなく、電極から脱離したゲルが酸性バルク溶液中へ溶解してしまう可能性がある。一方、上記pH範囲の上限を超えると、金属塩を電解浴として安定化させるための強力な錯体を形成させる必要があるが、電極反応場で配位子が解離しづらくなるので前駆物質であるゲル形成が阻害され生成効率が著しく低下し、場合によってはめっき膜を形成してしまうおそれがある。
また、ゲル形成が阻害されない配位子の解離性の点から、金属イオンと配位子で形成される錯体の全生成定数が1〜10であることが望ましい。配位子の数が複数の場合、反応溶液中に存在する金属イオン全量に配位するのに充分な濃度の配位子の中から、最も強いものが全生成定数の対象とされる。
尚、錯体の全生成定数は、(i)化学便覧第四版、礎編II、(ii)J. Mass Spectrom. Soc. Jpn. Vol.60、No.2、P25、 2012、(iii)基礎教育、分析化学(東京教学社発行)等に示されている。
このような配位子を形成する金属イオンとして、酢酸イオン、シュウ酸イオン、プロピオン酸イオン、マロン酸イオン、酒石酸イオン、及びピロリン酸イオンから選択される1種又は2種以上を例示することができる。このような金属イオンはゲルの形成を阻害しない配位子であり、かつゲルの分子構造に組み込まれたときの安定性向上に寄与する。
(B) pH and the total formation constant of the complex formed by the metal ion and the ligand The pH of the reaction solution is in the range of 4.0 to 11.0, and further formed by the metal ion and the ligand. The overall formation constant of the complex is preferably 1-10.
In order to form an amorphous compound by the electrolytic method, an overvoltage is large and an appropriate alkaline reaction field accompanying a pH increase in the vicinity of the electrode is required. If the pH is less than the lower limit of the pH range, not only the pH increase is insufficient and the gel formation efficiency is lowered, but also the gel detached from the electrode may be dissolved in the acidic bulk solution. On the other hand, if the upper limit of the above pH range is exceeded, it is necessary to form a strong complex for stabilizing the metal salt as an electrolytic bath, but it is difficult to dissociate the ligand in the electrode reaction field, so it is a precursor. The formation of gel is hindered and the production efficiency is remarkably lowered, and in some cases, a plating film may be formed.
Moreover, it is preferable that the total formation constant of the complex formed with a metal ion and a ligand is 1-10 from the dissociation point of the ligand which does not inhibit gel formation. When there are a plurality of ligands, the strongest ligand is selected from the ligands having a concentration sufficient to coordinate with the total amount of metal ions present in the reaction solution.
The total formation constant of the complex is as follows: (i) Chemistry Handbook 4th Edition, Foundation II, (ii) J. Mass Spectrom. Soc. Jpn. Vol. 60, No. 2, P25, 2012, (iii) Basic It is shown in Education, Analytical Chemistry (published by Tokyo Bunkasha).
Examples of metal ions forming such a ligand include one or more selected from acetate ion, oxalate ion, propionate ion, malonate ion, tartrate ion, and pyrophosphate ion. it can. Such metal ions are ligands that do not inhibit gel formation and contribute to improved stability when incorporated into the molecular structure of the gel.

(ハ)添加剤
電解還元の反応溶液には、添加剤として、以下に記載するアルカリ金属イオン又はアルカリ土類金属イオン、及びラクタム系化合物(L)が含まれていることが望ましい。
(ハ−1)アルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオン
反応溶液に、アルカリ金属イオン、及びアルカリ土類金属イオンの中から選択される1種又は2種が溶解していることが好ましい。反応溶液にアルカリ金属イオン及び/又はアルカリ土類金属イオンが溶解していると、アルカリ反応場の安定化、金属イオンの電解形成物がデンドライト状になるのを抑制する効果が期待できる。経済性、入手の容易性等の観点から、アルカリ金属イオンとしてはリチウムイオン、ナトリウムイオン、及びカリウムイオンを挙げることができ、アルカリ土類金属イオンとしてはカルシウムイオンを挙げることができる。
(C) Additive Electrolytic reduction reaction solution desirably contains, as additives, alkali metal ions or alkaline earth metal ions described below and lactam compound (L).
(C-1) It is preferable that one or two kinds selected from alkali metal ions and alkaline earth metal ions are dissolved in the alkali metal ion and alkaline earth metal ion reaction solution. When alkali metal ions and / or alkaline earth metal ions are dissolved in the reaction solution, the effect of stabilizing the alkaline reaction field and suppressing the electrolytic formation of metal ions from becoming dendritic can be expected. From the viewpoints of economy, availability, etc., the alkali metal ions can include lithium ions, sodium ions, and potassium ions, and the alkaline earth metal ions can include calcium ions.

(ハ−2)ラクタム系化合物(L)
反応溶液にラクタム系化合物(L)を存在させることにより、アルカリ反応場に介在して、析出物の結晶性低下を促進する効果が期待できる。ラクタム系化合物は、一般的にカルボキシル基とアミノ基が脱水縮合して環を成している化合物の総称で、環の一部に−CO−NR−(Rは水素でもよい)結合を有しており、本発明で使用するラクタム系化合物(L)は、炭素原子数4〜12の五員環構造を有する、2−ピロリドン、アルキル−2−ピロリドン、及びヒドロキシアルキル−2−ピロリドンから選択される1種又は2種以上であることが好ましい。
(C-2) Lactam compound (L)
The presence of the lactam compound (L) in the reaction solution can be expected to promote the decrease in crystallinity of the precipitate through an alkaline reaction field. A lactam compound is a general term for a compound in which a carboxyl group and an amino group are generally condensed by dehydration, and has a —CO—NR— (R may be hydrogen) bond in a part of the ring. The lactam compound (L) used in the present invention is selected from 2-pyrrolidone, alkyl-2-pyrrolidone, and hydroxyalkyl-2-pyrrolidone having a 5-membered ring structure having 4 to 12 carbon atoms. It is preferable that it is 1 type, or 2 or more types.

前記アルキル−2−ピロリドンは、N−メチル−2−ピロリドン、N−ビニル−2−ピロリドン、N−エチル−2−ピロリドン、N−n−プロピル−2−ピロリドン、N−n−ブチル−2−ピロリドン、N−iso−ブチル−2−ピロリドン、N−n−オクチル−2−ピロリドン、3−メチル−2−ピロリドン、4−メチル−2−ピロリドン、N−メチル−3−メチル−2−ピロリドン、及びN−メチル−4−メチル−2−ピロリドンから選択される1種又は2種以上であることが好ましい。
また、前記ヒドロキシアルキル−2−ピロリドンがN−(ヒドロキシメチル)−2−ピロリドン、N−(2−ヒドロキシエチル)−2−ピロリドン、及びN−(3−ヒドロキシプロピル)−2−ピロリドンから選択される1種又は2種以上であることが好ましい。
The alkyl-2-pyrrolidone includes N-methyl-2-pyrrolidone, N-vinyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone, Nn-propyl-2-pyrrolidone, Nn-butyl-2- Pyrrolidone, N-iso-butyl-2-pyrrolidone, Nn-octyl-2-pyrrolidone, 3-methyl-2-pyrrolidone, 4-methyl-2-pyrrolidone, N-methyl-3-methyl-2-pyrrolidone, And one or more selected from N-methyl-4-methyl-2-pyrrolidone.
The hydroxyalkyl-2-pyrrolidone is selected from N- (hydroxymethyl) -2-pyrrolidone, N- (2-hydroxyethyl) -2-pyrrolidone, and N- (3-hydroxypropyl) -2-pyrrolidone. It is preferable that it is 1 type, or 2 or more types.

(ニ)電解反応
上記電解法によるアモルファス化合物ゲルの製造方法を以下に例示する。尚、本発明は下記の例示に限定されるものではない。反応溶液中のカソード(陰極)の材料としては、白金、カーボン、銅、ステンレス等の棒状、板状電極、ドット電極のようなナノ構造電極を挙げることができ、アノード(陽極)の材料としては、銅、カーボン、白金、チタン、ステンレス、亜鉛、スズ、ニッケル、イリジウム等の棒状・板状・網状の形状電極を挙げることができる。
電解槽内に、金属イオンを含む反応溶液を供給して、作用電極であるカソード及び補助電極であるアノード間に電圧を印加する電解反応により、金属イオンに由来するアモルファス化合物ゲルをカソード表面へ析出することができる。また、アノードの材質を目的の金属種とすることで、アノード付近からもアモルファス化合物ゲルを析出することが可能となる。反応溶液中のpHは4.0〜11.0の範囲とする必要がある。また、反応溶液中に半導体特性を制御するためのドーパントの元素を含む水溶性塩などを添加しておくことで、アモルファス化合物ゲル中にドーパント元素を導入することも可能である。
(D) Electrolytic reaction A method for producing an amorphous compound gel by the above electrolytic method is illustrated below. In addition, this invention is not limited to the following illustration. Examples of the cathode (cathode) material in the reaction solution include a rod-like electrode such as platinum, carbon, copper, and stainless steel, a plate-like electrode, and a nanostructure electrode such as a dot electrode. As an anode (anode) material, , Copper, carbon, platinum, titanium, stainless steel, zinc, tin, nickel, iridium and other rod-shaped, plate-shaped, and net-shaped electrodes.
An amorphous compound gel derived from metal ions is deposited on the cathode surface by an electrolytic reaction in which a reaction solution containing metal ions is supplied into the electrolytic cell and a voltage is applied between the working electrode cathode and the auxiliary electrode anode. can do. Moreover, it becomes possible to deposit an amorphous compound gel also from the vicinity of an anode by making the material of an anode into the target metal seed | species. The pH in the reaction solution needs to be in the range of 4.0 to 11.0. It is also possible to introduce the dopant element into the amorphous compound gel by adding a water-soluble salt containing a dopant element for controlling semiconductor characteristics to the reaction solution.

電解条件としては、電流密度は好ましくは0.01〜200A/dm、より好ましくは3〜100A/dm程度であり、直流のほかパルス電流とすることもできる。反応溶液の温度は、0〜50℃が好ましく、5〜25℃がより好ましい。温度は、高温になるほど生成反応速度は速くなり、低温になるほど生成するアモルファス化合物ゲルの結晶化度が低下し、経時安定性も向上する傾向がある。電解時間は、1〜60分が好ましく、3〜40分がより好ましい。電解反応終了後に、反応溶液からゲル状のアモルファス化合物をフィルター処理等の操作で分離し、水洗して回収することができる。
上記の方法によって得られたアモルファス化合物を、アルコール等の常温で液体である有機溶媒(S)と混合後、撹拌することで、本発明のアモルファス化合物ゲルを得ることができる。
As electrolysis conditions, the current density is preferably 0.01 to 200 A / dm 2 , more preferably about 3 to 100 A / dm 2 , and can be a pulse current in addition to direct current. The temperature of the reaction solution is preferably 0 to 50 ° C, more preferably 5 to 25 ° C. As the temperature rises, the production reaction rate becomes faster, and as the temperature becomes lower, the crystallinity of the produced amorphous compound gel tends to decrease and the stability over time tends to improve. The electrolysis time is preferably 1 to 60 minutes, more preferably 3 to 40 minutes. After the completion of the electrolytic reaction, the gel-like amorphous compound can be separated from the reaction solution by an operation such as filter treatment, and can be recovered by washing with water.
The amorphous compound gel of the present invention can be obtained by mixing the amorphous compound obtained by the above method with an organic solvent (S) that is liquid at room temperature, such as alcohol, and then stirring.

〔3〕酸化物結晶体の製造方法(第3の実施形態)
本発明の第3の実施形態である「酸化物結晶体の製造方法」は、前記第1の実施形態に記載のアモルファス化合物ゲルを基材に塗布し、大気雰囲気中又は不活性ガス雰囲気中で、有機溶媒(S)の沸点以下の温度で予備乾燥を行った後、加熱、光照射、又は加熱下での光照射を行うことを特徴とする。
[3] Method for producing oxide crystal (third embodiment)
The “method for producing an oxide crystal” according to the third embodiment of the present invention is a method in which the amorphous compound gel described in the first embodiment is applied to a substrate, and the reaction is performed in an air atmosphere or an inert gas atmosphere. In addition, after preliminary drying at a temperature below the boiling point of the organic solvent (S), heating, light irradiation, or light irradiation under heating is performed.

(1)アモルファス化合物ゲルの基材への塗布
基材上にアモルファス化合物ゲルを塗布する方法としては特に制限されず、グラビア印刷、スクリーン印刷、スプレーコート、スピンコート、ディップコート、バーコート、ナイフコート、オフセット印刷、フレキソ印刷、インクジェット印刷、ディスペンサ印刷などの方法を用いることができる。これらのうち、厚く均一な塗布膜を効率的に形成することができるという観点から、スクリーン印刷、及びスピンコートが好ましい。
本発明のアモルファス化合物ゲルを塗布し、結晶構造を形成させるための基材としては、加熱や光照射によってエネルギーが付加される各工程における温度範囲において形状を維持しうるものであれば、特に制限はない。例えば、アルミナ(Al)、窒化アルミニウム(AlN)、炭化ケイ素(SiC)などのセラミックスや各種ガラス等の無機材料、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂(例えば、エポキシ樹脂、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリイミドなどのプラスチック類)等の高分子材料などで形成された板状物、シート状物、フィルム状物等を用いることができる。
(1) Application of amorphous compound gel to substrate The method of applying an amorphous compound gel on a substrate is not particularly limited, and gravure printing, screen printing, spray coating, spin coating, dip coating, bar coating, knife coating. , Offset printing, flexographic printing, inkjet printing, dispenser printing, and the like can be used. Of these, screen printing and spin coating are preferred from the viewpoint that a thick and uniform coating film can be efficiently formed.
The substrate for applying the amorphous compound gel of the present invention to form a crystal structure is not particularly limited as long as the shape can be maintained in the temperature range in each step where energy is applied by heating or light irradiation. There is no. For example, inorganic materials such as ceramics such as alumina (Al 2 O 3 ), aluminum nitride (AlN), silicon carbide (SiC) and various glasses, thermoplastic resins and thermosetting resins (for example, epoxy resins, polymethyl methacrylate, A plate-like material, a sheet-like material, a film-like material, or the like formed of a polymer material such as a plastic such as polycarbonate, polystyrene, or polyimide) can be used.

(2)予備乾燥
基材上のアモルファス化合物ゲルは塗布後、大気雰囲気中又は不活性ガス雰囲気中で乾燥を行うことができる。例えば、熱処理炉やホットプレート等の通常の方法を用いて、0.5〜10分加熱して10質量%程度から40〜80質量%程度まで乾燥する。この際、有機溶媒(S)の沸点以上の温度で乾燥すると、急激に体積が減少し、ゲルの構造が不安定化して均一な膜形成が阻害されるおそれがあるので、沸点以下の温度で乾燥する必要がある。乾燥温度は有機溶媒(S)の沸点を30℃下回ることが好ましい。乾燥時のアモルファス化合物ゲル中のアモルファス化合物濃度については、濃度が低すぎると加熱又は光照射後に有機溶媒の分解物が残留してしまう可能性があり、一方、濃度が高すぎると次の加熱又は光照射中にゲルが劣化してしまうおそれがある。また、乾燥は大気雰囲気中、又は窒素やアルゴン等の不活性ガス雰囲気で行い、乾燥させた後は、直ちに試料を取り除いて室温まで冷すことが望ましい。
(2) The amorphous compound gel on the pre-dried substrate can be dried in an air atmosphere or an inert gas atmosphere after coating. For example, using a normal method such as a heat treatment furnace or a hot plate, it is heated for 0.5 to 10 minutes and dried from about 10% by mass to about 40 to 80% by mass. At this time, if the drying is performed at a temperature equal to or higher than the boiling point of the organic solvent (S), the volume rapidly decreases and the gel structure may be destabilized and the formation of a uniform film may be hindered. Need to dry. The drying temperature is preferably 30 ° C. below the boiling point of the organic solvent (S). As for the concentration of the amorphous compound in the amorphous compound gel at the time of drying, if the concentration is too low, decomposition products of the organic solvent may remain after heating or light irradiation, while if the concentration is too high, the next heating or There is a possibility that the gel deteriorates during the light irradiation. Further, it is desirable that drying is performed in an air atmosphere or an inert gas atmosphere such as nitrogen or argon, and after drying, the sample is immediately removed and cooled to room temperature.

(3)加熱、光照射、及び加熱下での光照射
本発明においては、上記基材上に塗布されたアモルファス化合物ゲルを乾燥後に、大気雰囲気又は不活性ガス雰囲気下で、加熱、光照射、又は加熱下での光照射により、酸化物結晶体を形成する。
加熱の方法について、特に制限はなく、例えば熱処理炉やホットプレート等を用いることができる。加熱時の雰囲気と昇温速度を制御するために、雰囲気置換型の熱処理炉を使うことが望ましい。
光照射の方法について、光(電磁波)を発生させる手段に特に制限はなく、例えば、キセノンランプ、水銀灯、連続レーザー発振器、パルスレーザー発振器等の光源を用いることができる。これらのうち、形成される酸化物結晶体の特性を光照射条件によって制御するという観点から、紫外線から赤外線まで連続した広いスペクトル分布をもっており、放電発光電圧の変化に対して分光分布も一定で、本発明のアモルファス化合物ゲルの反応性が良好なキセノンランプを用いることが好ましい。
尚、加熱下に光照射する方法を採用することもでき、この場合に形成される酸化物結晶体の特性の制御性も大きくなることが期待できる。
(3) Heating, light irradiation, and light irradiation under heating In the present invention, after drying the amorphous compound gel coated on the substrate, heating, light irradiation, in an air atmosphere or an inert gas atmosphere, Alternatively, an oxide crystal is formed by light irradiation under heating.
There is no restriction | limiting in particular about the method of heating, For example, a heat treatment furnace, a hotplate, etc. can be used. In order to control the atmosphere and heating rate during heating, it is desirable to use an atmosphere substitution type heat treatment furnace.
The light irradiation method is not particularly limited to means for generating light (electromagnetic waves), and for example, a light source such as a xenon lamp, a mercury lamp, a continuous laser oscillator, or a pulsed laser oscillator can be used. Among these, from the viewpoint of controlling the characteristics of the formed oxide crystal according to the light irradiation conditions, it has a wide spectral distribution continuous from ultraviolet to infrared, and the spectral distribution is also constant with respect to the change of the discharge light emission voltage. It is preferable to use a xenon lamp having good reactivity of the amorphous compound gel of the present invention.
In addition, it is also possible to adopt a method of irradiating light under heating, and it can be expected that the controllability of the characteristics of the oxide crystal formed in this case will be increased.

上記加熱、光照射、又は加熱下での光照射により酸化物結晶体を形成する具体的条件は、使用するアモルファス化合物ゲルの金属元素と有機溶媒(S)の種類により変動するので、一概にはいえないが、以下の(4)項における(イ)〜(ハ)に記載する条件を参考にして、加熱、光照射、又は加熱下での光照射により形成される酸化物結晶体をX線解析、顕微ラマン分光装置での解析により、好ましい条件を容易に見出すことができる。加熱による場合、一般に加熱温度が低くなると、また加熱時間が短くなるとアモルファス化合物から酸化物結晶体への結晶構造化が遅くなるか又は不十分になる傾向があり、一方、加熱温度が高くなると、また加熱時間が長くなるとアモルファス化合物から更に金属結晶体にまで結晶構造化が進む傾向がある。
また、光源としてキセノンランプを用いて光照射する場合、一般に放電発光電圧が低くなるほど、照射時間が短くなるほどとアモルファス化合物から酸化物結晶体への結晶構造化が遅くなるか又は不十分になる傾向があり、一方、放電発光電圧が高くなるほど、照射時間が長くなるほどアモルファス化合物から更に金属結晶体にまで結晶構造化が進む傾向がある。尚、加熱又は光照射を行った後に、アモルファス化合物が残存している場合もある。
Since the specific conditions for forming an oxide crystal by heating, light irradiation, or light irradiation under heating vary depending on the type of metal element and organic solvent (S) of the amorphous compound gel to be used, generally Although it cannot be said, an oxide crystal formed by heating, light irradiation, or light irradiation under heating is referred to with reference to the conditions described in (a) to (c) in the following item (4). Preferred conditions can be easily found by analysis and analysis with a microscopic Raman spectroscopic apparatus. In the case of heating, generally when the heating temperature is lowered, and when the heating time is shortened, the crystal structuring from the amorphous compound to the oxide crystal tends to be slow or insufficient, while when the heating temperature is increased, Further, when the heating time is lengthened, the crystal structure tends to progress from the amorphous compound to the metal crystal.
In addition, when irradiating light using a xenon lamp as a light source, generally, the lower the discharge light emission voltage, the shorter the irradiation time, the slower or insufficient the crystal structuring from the amorphous compound to the oxide crystal. On the other hand, as the discharge light emission voltage becomes higher and the irradiation time becomes longer, the crystal structure tends to progress from the amorphous compound to the metal crystal. In some cases, the amorphous compound remains after heating or light irradiation.

(4)酸化物結晶体の製造方法の例示
上記アモルファス化合物ゲルを用いた酸化物結晶体の製造方法を以下に例示する。尚、本発明は下記の例示に限定されるものではない。
まず、アモルファス化合物ゲル中のアモルファス化合物の濃度を10質量%程度に調整した後、超音波ホモジナイザーを用いてよく撹拌する。次に、基材上にアモルファス化合物ゲルをスピンコータ等で塗布した後、ホットプレート等を用いて、アモルファス化合物ゲル中のアモルファス化合物の濃度が10質量%程度から40〜80質量%程度まで有機溶媒(S)の沸点以下の温度で乾燥する。その後、大気雰囲気又は不活性ガス雰囲気下、加熱、光照射、又は加熱下で光照射を行う。
(イ)加熱
加熱処理する際の温度については、有機溶媒(S)の沸点近傍、具体的には沸点の約10℃前後以内が好ましい。加熱温度が低すぎると結晶構造化の反応速度が低下し、一方、加熱温度が高すぎると不均一な結晶構造を形成するおそれがある。また、昇温速度は5〜50℃/minの範囲とすることが好ましい。加熱温度に到達後は、5〜60分間保持することにより結晶構造化が進行して、目的とする酸化物結晶体を得ることが可能になる。
(4) Example of production method of oxide crystal The production method of the oxide crystal using the amorphous compound gel is exemplified below. In addition, this invention is not limited to the following illustration.
First, after adjusting the density | concentration of the amorphous compound in an amorphous compound gel to about 10 mass%, it stirs well using an ultrasonic homogenizer. Next, after the amorphous compound gel is applied on the substrate with a spin coater or the like, the concentration of the amorphous compound in the amorphous compound gel is increased from about 10% by mass to about 40 to 80% by mass using an organic solvent (such as a hot plate). Dry at a temperature below the boiling point of S). Then, light irradiation is performed under heating, light irradiation, or heating in an air atmosphere or an inert gas atmosphere.
(A) About the temperature at the time of heat-heating processing, the boiling point vicinity of the organic solvent (S), specifically within about 10 degreeC or less of boiling point is preferable. If the heating temperature is too low, the reaction rate of crystal structuring is reduced, while if the heating temperature is too high, a non-uniform crystal structure may be formed. Moreover, it is preferable to make the temperature increase rate into the range of 5-50 degrees C / min. After reaching the heating temperature, the crystal structuring proceeds by holding for 5 to 60 minutes, and the target oxide crystal can be obtained.

(ロ)光照射
光照射する際の照射する光の波長は、100〜4000nmの波長、特に紫外域から近赤外域までの波長を使うことが好ましい。上記光源の中でもキセノンランプ(波長範囲300〜1300nm)を用いて光照射条件を調整することで、照射条件に特有の酸化物結晶体が得られる。キセノンランプを用いた照射条件は、放電発光電圧1000〜3000Vの範囲で、パルス幅500〜5000μsecとすることが好ましい。また、光照射時間は、一般に1回の照射あたり100μsec〜3msec程度が好ましく、150μsec〜700μsecの範囲が特に好ましい。
また、キセノンランプの光源と基材の距離は5〜100mm程度とすることが好ましい。
(ハ)加熱下での光照射
加熱下で光照射する方法においても、上記の加熱条件と光照射条件の範囲でアモルファス化合物ゲルを結晶構造化させて、目的とする酸化物結晶体を得ることができる。
(B) It is preferable to use a wavelength of 100 to 4000 nm, particularly a wavelength from the ultraviolet region to the near infrared region, as the wavelength of the irradiated light when irradiating light. By adjusting the light irradiation conditions using a xenon lamp (wavelength range: 300 to 1300 nm) among the light sources, an oxide crystal specific to the irradiation conditions can be obtained. Irradiation conditions using a xenon lamp are preferably within a range of discharge light emission voltage of 1000 to 3000 V and a pulse width of 500 to 5000 μsec. The light irradiation time is generally preferably about 100 μsec to 3 msec per irradiation, and particularly preferably in the range of 150 μsec to 700 μsec.
The distance between the light source of the xenon lamp and the substrate is preferably about 5 to 100 mm.
(C) Light irradiation under heating Even in the method of light irradiation under heating, the amorphous oxide gel is crystallized within the range of the above heating conditions and light irradiation conditions to obtain the target oxide crystal. Can do.

(5)酸化物の半導体または導電体の製造方法
本発明の第3の実施形態の1つである「酸化物の半導体または導電体の製造方法」は、前記光照射の光源がキセノンランプで、放電発光電圧が1000〜3000Vの範囲であり、酸化物結晶体が銅、亜鉛、スズ、及びニッケルの中から選択される1種又は2種以上の酸化物の半導体または導電体であることを特徴とする。
(5) Manufacturing Method of Oxide Semiconductor or Conductor “Oxide Semiconductor or Conductor Manufacturing Method”, which is one of the third embodiments of the present invention, is such that the light source of the light irradiation is a xenon lamp. Discharge emission voltage is in the range of 1000 to 3000 V, and the oxide crystal is a semiconductor or conductor of one or more oxides selected from copper, zinc, tin, and nickel And

(イ)銅、亜鉛、スズ、及びニッケルの中から選択される酸化物の半導体または導電体
前記アモルファス化合物ゲルを用いた酸化物の半導体または導電体の製造方法において、銅、亜鉛、スズ、及びニッケルのアモルファス化合物から亜酸化銅、酸化亜鉛、酸化ニッケル、酸化スズの酸化物半導体を低コスト、低エネルギーで作製でき、更に酸化物の半導体または導電体膜を高い効率で形成することができる。尚、第3の実施形態における、酸化物の半導体または導電体は上記銅、亜鉛、スズ、及びニッケルの中から選択される酸化物半導体に限定されるものではない。
(A) An oxide semiconductor or conductor selected from copper, zinc, tin, and nickel In the method for producing an oxide semiconductor or conductor using the amorphous compound gel, copper, zinc, tin, and An oxide semiconductor of cuprous oxide, zinc oxide, nickel oxide, and tin oxide can be manufactured from an amorphous nickel compound at low cost and with low energy, and an oxide semiconductor or conductor film can be formed with high efficiency. Note that the oxide semiconductor or conductor in the third embodiment is not limited to an oxide semiconductor selected from copper, zinc, tin, and nickel.

(ロ)酸化物の半導体と導電体の製造方法
上記、亜酸化銅、酸化亜鉛、酸化ニッケル、及び酸化スズの酸化物の半導体または導電体を形成するため光源にキセノンランプを用いた光照射を用いることが特に好ましい。
まず、アモルファス化合物ゲル中の銅、亜鉛、スズ、ニッケル等のアモルファス化合物の濃度を10質量%程度に調整した後、超音波ホモジナイザーを用いてよく撹拌する。次に、基材上にアモルファス化合物ゲルをスピンコータ等で塗布した後、ホットプレート等を用いて、10質量%程度から40〜80質量%程度まで乾燥する。その後、以下に記載する通り、大気雰囲気又は不活性ガス雰囲気下に、光照射、又は加熱下に光照射を行う。
(B) Oxide Semiconductor and Conductor Manufacturing Method Light irradiation using a xenon lamp as a light source in order to form an oxide semiconductor or conductor of cuprous oxide, zinc oxide, nickel oxide, and tin oxide described above. It is particularly preferable to use it.
First, after adjusting the concentration of amorphous compound such as copper, zinc, tin, and nickel in the amorphous compound gel to about 10% by mass, the mixture is thoroughly stirred using an ultrasonic homogenizer. Next, after applying an amorphous compound gel on the substrate with a spin coater or the like, it is dried from about 10 mass% to about 40 to 80 mass% using a hot plate or the like. Thereafter, as described below, light irradiation is performed under light irradiation or heating in an air atmosphere or an inert gas atmosphere.

(i)光照射
キセノンランプの放電発光電圧1000〜3000Vの範囲で、パルス幅500〜5000μsec、光照射時間は、一般に1回の照射あたり100μsec〜3msec程度が好ましく、150μsec〜700μsecの範囲が特に好ましい。放電発光電圧が1000V未満であると酸化物半導体の膜形成に必要なエネルギーが不足し、3000Vを超えるとゲルの結晶化反応が不安定化し、均一な構造が得られないおそれがある。また、キセノンランプの光源と基材の距離は5〜100mmの距離とすることが好ましい。キセノンランプの光照射条件を調整することで、照射条件に特有の酸化物の半導体または導電体が得られる。
(ii)加熱下での光照射
加熱下で光照射する方法においても、上記の光照射条件を採用することができ、加熱条件については有機溶媒(S)の沸点の40〜50℃程度低い温度以下で、かつ50℃以上の温度範囲で加熱することが好ましい。
(i) In the range of discharge light emission voltage of 1000 to 3000 V of the light irradiation xenon lamp, the pulse width is 500 to 5000 μsec, and the light irradiation time is generally preferably about 100 μsec to 3 msec per irradiation, and particularly preferably in the range of 150 μsec to 700 μsec. . If the discharge light emission voltage is less than 1000 V, the energy required for forming the oxide semiconductor film is insufficient, and if it exceeds 3000 V, the crystallization reaction of the gel may become unstable and a uniform structure may not be obtained. Further, the distance between the light source of the xenon lamp and the substrate is preferably 5 to 100 mm. By adjusting the light irradiation conditions of the xenon lamp, an oxide semiconductor or conductor specific to the irradiation conditions can be obtained.
(ii) Light irradiation under heating Also in the method of light irradiation under heating, the above-mentioned light irradiation conditions can be adopted, and the heating conditions are temperatures that are about 40-50 ° C. lower than the boiling point of the organic solvent (S). It is preferable to heat at a temperature range of 50 ° C. or higher.

〔4〕金属結晶体の製造方法(第4の実施形態)
本発明の第4の実施形態である「金属結晶体の製造方法」は、前記第1の実施形態に記載のアモルファス化合物ゲルを基材に塗布し、大気雰囲気中又は不活性ガス雰囲気中で、有機溶媒(S)の沸点以下の温度で予備乾燥を行った後、加熱、光照射、又は加熱下での光照射を行うことを特徴とする。
(1)アモルファス化合物ゲルの基材への塗布
アモルファス化合物ゲル中の金属元素としては、第1の実施形態に記載した銅、亜鉛、スズ、ニッケル等を使用できるが、これらの金属元素に限定されるものではない。
「アモルファス化合物ゲルを基材に塗布」する手段は、前記第3の実施形態の(1)項の記載内容と同様である。
(2)予備乾燥
前記第3の実施形態における(2)項の記載内容と同様である。
[4] Method for producing metal crystal (fourth embodiment)
According to a fourth embodiment of the present invention, “a method for producing a metal crystal” is obtained by applying the amorphous compound gel described in the first embodiment to a base material in an air atmosphere or an inert gas atmosphere. After preliminary drying at a temperature not higher than the boiling point of the organic solvent (S), heating, light irradiation, or light irradiation under heating is performed.
(1) Application of Amorphous Compound Gel to Base Material As the metal element in the amorphous compound gel, copper, zinc, tin, nickel and the like described in the first embodiment can be used, but are limited to these metal elements. It is not something.
The means for “applying the amorphous compound gel to the substrate” is the same as that described in the item (1) of the third embodiment.
(2) Pre-drying The same as described in item (2) in the third embodiment.

(3)加熱、光照射、及び加熱下での光照射
本発明においては、基材上に設けられたアモルファス化合物ゲルを、大気雰囲気又は不活性ガス雰囲気下、加熱、光照射、又は加熱下で光照射して、金属結晶体を形成する。加熱処理の方法、及び光照射の方法については前記第3の実施形態における(3)項の記載内容と同様である。尚、加熱下で光照射する方法を採用すると形成される金属結晶体の特性の制御性も大きくなることが期待できる。
上記加熱、光照射、又は加熱下での光照射により金属結晶体を形成する具体的条件は、使用するアモルファス化合物ゲルの金属元素と有機溶媒(S)の種類により変動するので、一概にはいえないが、以下の(4)項における(イ)〜(ハ)に記載する条件を参考にして、加熱、光照射、又は加熱下での光照射により形成される金属結晶体をX線解析、顕微ラマン分光装置での解析により、好ましい条件を容易に見出すことができる。加熱する場合、一般に加熱温度が低くなるほど、また加熱時間が短くなるほどアモルファス化合物から金属結晶体への結晶構造化が遅くなるか又は不十分になる傾向がある。一方、加熱温度が高くなるほど、また加熱時間が長くなるほど金属結晶体にまで結晶構造化が進む傾向がある。また、光源としてキセノンランプを用いて光照射する場合、一般に放電発光電圧が低くなるほど、照射時間が短くなるほど金属結晶体への結晶構造化が遅くなるか又は不十分になる傾向がある。一方、放電発光電圧が高くなるほど、照射時間がながくなるほど金属結晶体にまで結晶構造化が進む傾向がある。尚、加熱又は光照射を行った後に、アモルファス化合物が残存している場合もある。
(3) Heating, light irradiation, and light irradiation under heating In the present invention, the amorphous compound gel provided on the substrate is heated, irradiated with light, or under heating in an air atmosphere or an inert gas atmosphere. Light irradiation is performed to form a metal crystal. The heat treatment method and the light irradiation method are the same as those described in the item (3) in the third embodiment. In addition, when the method of irradiating light under heating is adopted, it can be expected that the controllability of the characteristics of the formed metal crystal is also increased.
The specific conditions for forming the metal crystal by the above-mentioned heating, light irradiation, or light irradiation under heating vary depending on the type of the metal element and the organic solvent (S) of the amorphous compound gel to be used. Although there is no, X-ray analysis of the metal crystal formed by heating, light irradiation, or light irradiation under heating with reference to the conditions described in (a) to (c) in the following item (4), Preferred conditions can be easily found by analysis with a microscopic Raman spectroscopic apparatus. When heating, generally, the lower the heating temperature and the shorter the heating time, the slower or insufficient the crystal structuring from the amorphous compound to the metal crystal. On the other hand, the higher the heating temperature and the longer the heating time, the more the crystal structure tends to progress to the metal crystal. Further, when light is irradiated using a xenon lamp as a light source, generally, the lower the discharge light emission voltage and the shorter the irradiation time, the slower or insufficient the crystal structuring of the metal crystal. On the other hand, as the discharge light emission voltage increases, the crystal structure tends to progress to the metal crystal body as the irradiation time decreases. In some cases, the amorphous compound remains after heating or light irradiation.

(4)金属結晶体の製造方法の例示
上記アモルファス化合物ゲルを用いた金属結晶体の製造方法を以下に例示する。尚、本発明は下記の例示に限定されるものではない。
まず、アモルファス化合物ゲル中のアモルファス化合物の濃度を10質量%程度に調整した後、超音波ホモジナイザーを用いてよく撹拌する。次に、基材上にアモルファス化合物ゲルをスピンコータ等で塗布した後、ホットプレート等を用いて、40〜80質量%程度まで乾燥する。その後、大気雰囲気又は不活性ガス雰囲気下、加熱処理、光照射、又は加熱下で光照射を行う。
(イ)加熱処理
前記第3の実施形態の(4)項の記載内容と同様である。
(4) Example of production method of metal crystal An example of a production method of a metal crystal using the amorphous compound gel is illustrated below. In addition, this invention is not limited to the following illustration.
First, after adjusting the density | concentration of the amorphous compound in an amorphous compound gel to about 10 mass%, it stirs well using an ultrasonic homogenizer. Next, after applying an amorphous compound gel on a substrate with a spin coater or the like, it is dried to about 40 to 80% by mass using a hot plate or the like. Thereafter, light irradiation is performed under heat treatment, light irradiation, or heating in an air atmosphere or an inert gas atmosphere.
(A) Heat treatment The same as described in the item (4) of the third embodiment.

(ロ)光照射
光照射する際の照射する光の波長は、100〜4000nmの波長、特に紫外域から近赤外域までの波長を使うことが好ましい。本発明においては、キセノンランプ(波長範囲300〜1300nm)を用いることが特に好ましく、光照射条件を調整することで、照射条件に特有の金属結晶体が得られる。キセノンランプの放電発光電圧500〜5000Vの範囲で、パルス幅500〜5000μsec、光照射時間は、一般に1回の照射あたり800μsec〜10msec程度が好ましく、1msec〜5msecの範囲が特に好ましい。また、キセノンランプの光源と基材の距離は5〜100mmの距離とすることが好ましい。
(ハ)加熱下での光照射
加熱下で光照射する方法においても、上記の加熱条件と光照射条件の範囲を採用することができる。
(B) It is preferable to use a wavelength of 100 to 4000 nm, particularly a wavelength from the ultraviolet region to the near infrared region, as the wavelength of the irradiated light when irradiating light. In the present invention, it is particularly preferable to use a xenon lamp (wavelength range: 300 to 1300 nm), and by adjusting the light irradiation conditions, a metal crystal unique to the irradiation conditions can be obtained. In the range of the discharge light emission voltage of 500 to 5000 V of the xenon lamp, the pulse width is 500 to 5000 μsec, and the light irradiation time is generally preferably about 800 μsec to 10 msec per irradiation, and particularly preferably in the range of 1 msec to 5 msec. Further, the distance between the light source of the xenon lamp and the substrate is preferably 5 to 100 mm.
(C) Light irradiation under heating Also in the method of light irradiation under heating, the range of the above heating conditions and light irradiation conditions can be adopted.

(5)導電体の製造方法
本発明の第4の実施形態の一例であるである「導電体の製造方法」は、前記光照射の光源がキセノンランプで、放電発光電圧が500〜5000Vの範囲であり、金属結晶体が銅の導電体であることを特徴とする。
(イ)金属結晶体が銅である導電体
前記アモルファス化合物ゲルを用いた金属結晶体の製造方法において、銅のアモルファス化合物を使用すると、導電体膜を高い効率で、低コスト、低エネルギーで作製することができる。
(ロ)銅の導電体の製造方法
銅のアモルファス化合物ゲルのアモルファス化合物の濃度を10質量%程度に調整した後、超音波ホモジナイザーを用いてよく撹拌する。次に、基材上にアモルファス化合物ゲルをスピンコータ等で塗布した後、ホットプレート等を用いて、前記10質量%程度から40〜80質量%程度まで乾燥する。その後、大気雰囲気又は不活性ガス雰囲気下で、光照射、又は加熱下で光照射を行う。
(5) Conductor Manufacturing Method A “conductor manufacturing method” which is an example of the fourth embodiment of the present invention is that the light source of the light irradiation is a xenon lamp and the discharge light emission voltage is in the range of 500 to 5000V. And the metal crystal is a copper conductor.
(A) Conductor whose metal crystal is copper In the method for producing a metal crystal using the amorphous compound gel, when an amorphous compound of copper is used, a conductor film is produced with high efficiency, low cost and low energy. can do.
(B) Method for producing copper conductor After adjusting the concentration of the amorphous compound in the copper amorphous compound gel to about 10% by mass, the mixture is thoroughly stirred using an ultrasonic homogenizer. Next, after applying an amorphous compound gel on a base material with a spin coater or the like, it is dried from about 10 mass% to about 40 to 80 mass% using a hot plate or the like. Thereafter, light irradiation is performed under light irradiation or heating in an air atmosphere or an inert gas atmosphere.

(i)光照射
前記導電体の製造においては、キセノンランプの光照射条件を調整することで、照射条件に特有の導電体が得られる。キセノンランプの放電発光電圧500〜5000Vの範囲で、パルス幅500〜5000μsec、光照射時間は、一般に1回の照射あたり800μsec〜10msec程度が好ましく、1msec〜5msecの範囲が特に好ましい。とすることが好ましい。放電発光電圧が500V未満では導電体の膜形成に必要なエネルギーが不足し、5000Vを超えるとゲルの結晶化反応が不安定化し、均一な構造が得られない恐れがある。また、キセノンランプの光源と基材の距離は5〜100mmの距離とすることが好ましい。
(ii)加熱下での光照射
加熱下での光照射する場合、上記の光照射条件の範囲において可能で、加熱条件については有機溶媒(S)の沸点の40〜50℃程度低い温度以下で、かつ50℃以上の温度範囲で加熱することが好ましい。
(i) Light irradiation In the production of the conductor, a conductor specific to the irradiation condition can be obtained by adjusting the light irradiation condition of the xenon lamp. In the range of the discharge light emission voltage of 500 to 5000 V of the xenon lamp, the pulse width is 500 to 5000 μsec, and the light irradiation time is generally preferably about 800 μsec to 10 msec per irradiation, and particularly preferably in the range of 1 msec to 5 msec. It is preferable that If the discharge light emission voltage is less than 500 V, the energy required for forming the conductor film is insufficient, and if it exceeds 5000 V, the crystallization reaction of the gel may become unstable and a uniform structure may not be obtained. Further, the distance between the light source of the xenon lamp and the substrate is preferably 5 to 100 mm.
(ii) Light irradiation under heating In the case of light irradiation under heating, it is possible within the range of the above light irradiation conditions. And it is preferable to heat in a temperature range of 50 ° C. or higher.

〔5〕透明導電体の製造方法(第5の実施形態)
本発明の第5の実施形態である「透明導電体の製造方法」は、前記第1の実施形態に記載のアモルファス化合物ゲルの2種以上を混合して、基材に塗布し、大気雰囲気中又は不活性ガス雰囲気中で、有機溶媒(S)の沸点より低い温度で予備乾燥を行った後、加熱、光照射、又は加熱下での光照射を行うことを特徴とする。
(1)アモルファス化合物ゲルの2種以上の混合
本発明のアモルファス化合物ゲルの2種以上を混合することで、透明導電体膜を高い効率で、低コスト、低エネルギーで作製することができる。例えば、銅、亜鉛、スズ、及びニッケル等のアモルファス化合物ゲルの2種以上から、銅−アルミニウム−酸素(CuAlO)、亜鉛−スズ−酸素(ZnSnO、ZnSnO)、亜鉛−アルミニウム−酸素(ZnO−Al)等に由来する透明導電体が形成される。尚、透明導電体を形成するアモルファス化合物ゲルの種類は上記例示に限定されるものではなく、透明導電体を形成可能な金属元素の組み合わせは、公知の透明導電体を参考にして選択することが可能である。
[5] Manufacturing method of transparent conductor (fifth embodiment)
The “transparent conductor manufacturing method” according to the fifth embodiment of the present invention is a mixture of two or more of the amorphous compound gels described in the first embodiment, applied to a substrate, and then in an air atmosphere. Alternatively, preliminary drying is performed at a temperature lower than the boiling point of the organic solvent (S) in an inert gas atmosphere, and then heating, light irradiation, or light irradiation under heating is performed.
(1) Mixing two or more types of amorphous compound gels By mixing two or more types of amorphous compound gels of the present invention, a transparent conductor film can be produced with high efficiency, low cost, and low energy. For example, copper-aluminum-oxygen (CuAlO 2 ), zinc-tin-oxygen (ZnSnO 3 , Zn 2 SnO 4 ), zinc-aluminum—from two or more of amorphous compound gels such as copper, zinc, tin, and nickel A transparent conductor derived from oxygen (ZnO—Al) or the like is formed. In addition, the kind of amorphous compound gel which forms a transparent conductor is not limited to the said illustration, The combination of the metal element which can form a transparent conductor can be selected with reference to a well-known transparent conductor. Is possible.

(2)基材への塗布、予備乾燥、その後の加熱、光照射、又は加熱下での光照射
アモルファス化合物ゲルの基材への塗布は前記第3の実施形態における(1)項の記載内容と同様であり、予備乾燥については前記第3の実施形態における(2)項の記載と同様である。
尚、本発明のアモルファス化合物ゲルの混合物を塗布する、透明導電膜を形成させるための透明基材としては、加熱や光照射によってエネルギーが付加される各工程における温度範囲において形状を維持しうるものであれば、特に制限はない。例えば、各種ガラス等の無機材料、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂(例えば、エポキシ樹脂、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリイミドなどのプラスチック類)等の高分子材料などで形成された板状物、シート状物、フィルム状物等を用いることができる。透明基材の可視光透過率は、通常、90%以上、好ましくは95%以上であることがよい。本発明の透明導電体の製造において、光源にキセノンランプを用いた光照射を用いることが特に好ましく、透明導電体を形成するための光照射条件としてキセノンランプの放電発光電圧を1000〜3000Vの範囲とすることが好ましい。
(2) Application to the substrate, preliminary drying, subsequent heating, light irradiation, or application of the light-irradiated amorphous compound gel to the substrate under heating is described in the item (1) in the third embodiment. The preliminary drying is the same as described in the item (2) in the third embodiment.
In addition, as a transparent base material for forming the transparent conductive film on which the mixture of the amorphous compound gel of the present invention is applied, the shape can be maintained in the temperature range in each step where energy is added by heating or light irradiation. If so, there is no particular limitation. For example, plates made of inorganic materials such as various types of glass, polymer materials such as thermoplastic resins and thermosetting resins (for example, plastics such as epoxy resin, polymethyl methacrylate, polycarbonate, polystyrene, and polyimide) A sheet-like material, a film-like material, or the like can be used. The visible light transmittance of the transparent substrate is usually 90% or more, preferably 95% or more. In the production of the transparent conductor of the present invention, it is particularly preferable to use light irradiation using a xenon lamp as a light source, and the discharge light emission voltage of the xenon lamp is in a range of 1000 to 3000 V as light irradiation conditions for forming the transparent conductor. It is preferable that

(3)透明導電体の製造方法の例示
前記アモルファス化合物ゲルの混合物を用いた透明導電体の製造方法を以下に例示する。尚、本発明は下記の例示に限定されるものではない。
まず、金属元素が銅、亜鉛、スズ、ニッケル等であるアモルファス化合物ゲルの混合物の濃度を30質量%程度に調整した後、よく撹拌する。アモルファス化合物ゲル等を有機溶媒に混合して分散させる際の方法は、特に制限されるものではなく、従来公知の分散手法を適宜採用すればよい。例えば、機械的粉砕あるいは超音波を使用した粉砕を行いながら、有機溶媒中に分散させればよい。この場合、必要により、金属濃度比の調整、あるいは導電率を高めるためのドーパント元素を有機溶媒中に溶かし込む操作をしてもよい。
次に、基材上にアモルファス化合物ゲルの混合物をスピンコータ等で塗布した後、ホットプレート等を用いて、30質量%程度から40〜80質量%程度まで乾燥する。その後、大気雰囲気又は不活性ガス雰囲気下で、以下に記載する加熱、光照射、又は加熱下での光照射等を行う。
(3) Illustration of production method of transparent conductor A production method of a transparent conductor using the mixture of the amorphous compound gels is exemplified below. In addition, this invention is not limited to the following illustration.
First, the concentration of a mixture of amorphous compound gels in which the metal element is copper, zinc, tin, nickel, or the like is adjusted to about 30% by mass, and then stirred well. A method for mixing and dispersing the amorphous compound gel or the like in an organic solvent is not particularly limited, and a conventionally known dispersion method may be appropriately employed. For example, it may be dispersed in an organic solvent while performing mechanical pulverization or pulverization using ultrasonic waves. In this case, if necessary, an operation of adjusting the metal concentration ratio or dissolving a dopant element for increasing the electrical conductivity in an organic solvent may be performed.
Next, a mixture of amorphous compound gels is applied onto a substrate with a spin coater or the like, and then dried from about 30% by mass to about 40 to 80% by mass using a hot plate or the like. Thereafter, heating, light irradiation, light irradiation under heating, or the like described below is performed in an air atmosphere or an inert gas atmosphere.

(イ)加熱
加熱処理する際の温度については、有機溶媒(S)の沸点近傍、具体的には沸点の約10℃前後以内が好ましい。加熱温度が低すぎると結晶構造化の効率が低下し、一方、加熱温度が高すぎると不均一な結晶構造を形成するおそれがある。また、昇温速度は5〜50℃/minの範囲とすることが好ましい。加熱温度に到達後は、2〜60分間保持することにより結晶構造化が進行して、目的とする透明導電体を得ることが可能になる。
(ロ)光照射
本発明においては、キセノンランプの光照射条件を調整することで、照射条件に特有の透明導電体を得ることができる。キセノンランプの放電発光電圧は1000〜3000Vの範囲で、パルス幅500〜5000μsec、一般に1回の照射あたり500μsec〜5msec程度が好ましく、1msec〜3msecの範囲が特に好ましい。放電発光電圧が1000V未満であると透明導電体の膜形成に必要なエネルギーが不足し、3000Vを超えるとゲルの結晶化反応が不安定化し、均一な構造が得られないおそれがある。また、キセノンランプの光源と基材の距離は5〜100mmの距離とすることが好ましい。
(A) About the temperature at the time of heat-heating processing, the boiling point vicinity of the organic solvent (S), specifically within about 10 degreeC or less of boiling point is preferable. If the heating temperature is too low, the efficiency of crystal structuring is reduced, while if the heating temperature is too high, a non-uniform crystal structure may be formed. Moreover, it is preferable to make the temperature increase rate into the range of 5-50 degrees C / min. After reaching the heating temperature, by holding for 2 to 60 minutes, crystal structuring progresses, and the intended transparent conductor can be obtained.
(B) Light irradiation In the present invention, a transparent conductor peculiar to the irradiation condition can be obtained by adjusting the light irradiation condition of the xenon lamp. The discharge light emission voltage of the xenon lamp is in the range of 1000 to 3000 V, the pulse width is 500 to 5000 μsec, generally about 500 μsec to 5 msec per irradiation, and particularly preferably in the range of 1 msec to 3 msec. If the discharge light emission voltage is less than 1000V, the energy required for film formation of the transparent conductor is insufficient, and if it exceeds 3000V, the crystallization reaction of the gel may become unstable and a uniform structure may not be obtained. Further, the distance between the light source of the xenon lamp and the substrate is preferably 5 to 100 mm.

(ハ)加熱下での光照射
加熱下での光照射を行う場合において、上記の光照射条件の範囲を採用することが可能であり、加熱条件については有機溶媒(S)の沸点の40〜50℃程度低い温度以下で、かつ50℃以上の温度範囲が好ましい。
以上のような方法によって、金属−金属酸化物等からなる透明導電膜が透明基材上に形成される。この透明導電膜は、2種以上の金属からなる薄膜であり、透明性を備えると同時に、導電性を発現するものである。なお、これらの透過率、及び抵抗率は、例えば実施例で後述する方法によって測定することができる。
上記製造方法により得られた透明導電体は、例えば、タッチパネル、液晶ディスプレイ、LED(発光素子)、有機ELディスプレイ、フレキシブルディスプレイ、プラズマディスプレイ等のディスプレイ電極、太陽電池の電極、窓ガラスの熱線反射膜、帯電防止膜等の用途に好適に用いられる。
なお、前記製造方法では、アモルファス化合物ゲルの混合物は透明基材上に直接塗布しているが、例えば液晶ディスプレイのようなデバイス等の透明電極用途においては、透明基材の上に着色膜(カラーフィルター)等の中間膜を介在させ、それらの上に直接アモルファス化合物ゲルの混合物を塗布するようにすることもできる。
(C) Light irradiation under heating In the case of performing light irradiation under heating, it is possible to adopt the range of the above light irradiation conditions. A temperature range of about 50 ° C. or lower and 50 ° C. or higher is preferable.
By the method as described above, a transparent conductive film made of a metal-metal oxide or the like is formed on a transparent substrate. This transparent conductive film is a thin film made of two or more metals, and has transparency and at the same time exhibits conductivity. In addition, these transmittance | permeability and resistivity can be measured by the method mentioned later in an Example, for example.
The transparent conductor obtained by the above production method is, for example, a touch panel, a liquid crystal display, an LED (light emitting element), an organic EL display, a flexible display, a display electrode such as a plasma display, a solar cell electrode, a heat ray reflective film of a window It is suitably used for applications such as antistatic films.
In the above production method, the mixture of amorphous compound gels is directly applied on a transparent substrate. However, in transparent electrode applications such as devices such as liquid crystal displays, a colored film (color An intermediate film such as a filter may be interposed, and a mixture of amorphous compound gels may be applied directly on them.

〔6〕透明導電体の製造方法(第6の実施形態)
本発明の第7の実施形態である「透明導電体の製造方法」は、前記第1の実施形態に記載のアモルファス化合物ゲルと金属元素又は半金属元素の化合物塩とを混合して、基材に塗布し、大気雰囲気中又は不活性ガス雰囲気中で、有機溶媒(S)の沸点より低い温度で予備乾燥を行った後、加熱、光照射、又は加熱下での光照射を行うことを特徴とする。
(1)アモルファス化合物ゲルと、金属元素又は半金属元素の化合物塩との混合
アモルファス化合物ゲルと、金属元素又は半金属元素の化合物塩とを混合して用いることで、透明導電体膜を高い効率で、低コスト、低エネルギーで作製することができる。例えば、銅、亜鉛、スズ、及びニッケル等のアモルファス化合物ゲルの1種以上と、アルミニウム、及びゲルマニウム等の金属塩とから、銅−アルミニウム−酸素(CuAlO)、亜鉛−スズ−酸素(ZnSnO、ZnSnO)、亜鉛−アルミニウム−酸素(ZnO−Al)等に由来する透明導電体が形成される。尚、アモルファス化合物ゲルと、金属元素又は半金属元素の化合物塩との組み合わせは上記例示に限定されるものではなく、透明導電体を形成可能な金属元素の組み合わせは、公知の透明導電体を参考にして選択することが可能である。
[6] Manufacturing method of transparent conductor (sixth embodiment)
A “transparent conductor manufacturing method” according to a seventh embodiment of the present invention includes mixing the amorphous compound gel described in the first embodiment and a compound salt of a metal element or a metalloid element to form a substrate. It is applied to the substrate, preliminarily dried at a temperature lower than the boiling point of the organic solvent (S) in an air atmosphere or an inert gas atmosphere, and then heated, irradiated with light, or irradiated with light under heating. And
(1) Mixed amorphous compound gel and compound salt of metal element or metalloid element and mixed amorphous compound gel and compound salt of metal element or metalloid element to use the transparent conductor film with high efficiency Thus, it can be manufactured at low cost and low energy. For example, copper-aluminum-oxygen (CuAlO 2 ), zinc-tin-oxygen (ZnSnO 3 ) from one or more of amorphous compound gels such as copper, zinc, tin, and nickel and metal salts such as aluminum and germanium. , Zn 2 SnO 4 ), zinc-aluminum-oxygen (ZnO—Al), etc., a transparent conductor is formed. The combination of the amorphous compound gel and the compound salt of the metal element or metalloid element is not limited to the above examples, and the combination of metal elements capable of forming a transparent conductor is referred to a known transparent conductor. Can be selected.

(2)基材への塗布、予備乾燥、その後の加熱、光照射、又は加熱下での光照射
アモルファス化合物ゲルの基材への塗布は前記第3の実施形態における(1)項の記載内容と同様であり、予備乾燥については前記第3の実施形態における(2)項の記載内容と同様である。
尚、本発明のアモルファス化合物ゲルの混合物を塗布し、透明導電膜を形成させるための透明基材については、第5の実施形態における(2)項の記載内容と同様である。
本発明の透明導電体の製造において、光源にキセノンランプを用いた光照射を用いることが特に好ましく、透明導電体を形成するための光照射条件としてキセノンランプの放電発光電圧1000〜3000V、一般に1回の照射あたり500μsec〜5msec程度が好ましく、1msec〜3msecの範囲が特に好ましい。
(2) Application to the substrate, preliminary drying, subsequent heating, light irradiation, or application of the light-irradiated amorphous compound gel to the substrate under heating is described in the item (1) in the third embodiment. The preliminary drying is the same as that described in the item (2) in the third embodiment.
In addition, about the transparent base material for apply | coating the mixture of the amorphous compound gel of this invention and forming a transparent conductive film, it is the same as that of the description content of (2) term in 5th Embodiment.
In the production of the transparent conductor of the present invention, it is particularly preferable to use light irradiation using a xenon lamp as a light source. As light irradiation conditions for forming the transparent conductor, the discharge light emission voltage of the xenon lamp is 1000 to 3000 V, generally 1 About 500 μsec to 5 msec per irradiation is preferable, and a range of 1 msec to 3 msec is particularly preferable.

(3)透明導電体の製造方法の例示
前記アモルファス化合物ゲルと、金属元素又は半金属元素の化合物塩の混合物を用いた透明導電体の製造方法を以下に例示する。尚、本発明は下記の例示に限定されるものではない。
銅、亜鉛、スズ、ニッケル等のアモルファス化合物ゲルに、アルミニウム、及びゲルマニウム等の金属元素又は半金属元素の化合物塩を均一混合するためにアモルファス化合物ゲル濃度の2倍程度になるまで添加して、よく撹拌する。
アモルファス化合物ゲル等を有機溶媒に混合して分散させる際の方法は、特に制限されるものではなく、従来公知の分散手法を採用することができる。例えば、機械的粉砕あるいは超音波を使用した粉砕を行いながら、有機溶媒中に分散させることができる。この場合、必要により、金属濃度比の調整、あるいは導電率を高めるためのドーパント元素を有機溶媒中に溶かし込む操作を行うこともできる。
次に、基材上にアモルファス化合物ゲル等の混合物をスピンコータ等で塗布した後、ホットプレート等を用いて、30質量%程度から40〜80質量%程度まで乾燥する。その後、大気雰囲気又は不活性ガス雰囲気下で、加熱、光照射、又は加熱下での光照射を行う。
(3) Illustrative method for producing transparent conductor A method for producing a transparent conductor using a mixture of the amorphous compound gel and a compound salt of a metal element or a metalloid element will be exemplified below. In addition, this invention is not limited to the following illustration.
Add to the amorphous compound gel such as copper, zinc, tin, nickel, etc., until the compound salt of metal element or semi-metal element such as aluminum and germanium is uniformly mixed until it becomes about twice the concentration of the amorphous compound gel, Stir well.
A method for mixing and dispersing the amorphous compound gel or the like in an organic solvent is not particularly limited, and a conventionally known dispersion method can be employed. For example, it can be dispersed in an organic solvent while performing mechanical pulverization or pulverization using ultrasonic waves. In this case, if necessary, the metal concentration ratio can be adjusted, or an operation of dissolving a dopant element for increasing the conductivity in an organic solvent can be performed.
Next, after applying a mixture such as an amorphous compound gel on the substrate with a spin coater or the like, it is dried from about 30 mass% to about 40 to 80 mass% using a hot plate or the like. Thereafter, heating, light irradiation, or light irradiation under heating is performed in an air atmosphere or an inert gas atmosphere.

(イ)加熱
加熱処理する際の温度については、有機溶媒(S)の沸点近傍、具体的には沸点の約10℃前後以内が好ましい。加熱温度が低すぎると結晶構造化の効率が低下し、一方、加熱温度が高すぎると不均一な結晶構造を形成するおそれがある。また、昇温速度は5〜50℃/minの範囲とすることが好ましい。加熱温度に到達後は、2〜60分間保持することにより結晶構造化が進行して、目的とする透明導電体を得ることが可能になる。
(ロ)光照射
本発明においては、キセノンランプの光照射条件を調整することで、照射条件に特有の透明導電体が得られる。キセノンランプの放電発光電圧1000〜3000Vの範囲で、パルス幅500〜5000μsec、一般に1回の照射あたり500μsec〜5msec程度が好ましく、1msec〜3msecの範囲が特に好ましい。放電発光電圧が1000V未満であると透明導電体の膜形成に必要なエネルギーが不足し、3000Vを超えるとゲルの結晶化反応が不安定化し、均一な構造が得られないおそれがある。また、キセノンランプの光源と基材の距離は5〜100mmの距離とすることが好ましい。
(A) About the temperature at the time of heat-heating processing, the boiling point vicinity of the organic solvent (S), specifically within about 10 degreeC or less of boiling point is preferable. If the heating temperature is too low, the efficiency of crystal structuring is reduced, while if the heating temperature is too high, a non-uniform crystal structure may be formed. Moreover, it is preferable to make the temperature increase rate into the range of 5-50 degrees C / min. After reaching the heating temperature, by holding for 2 to 60 minutes, crystal structuring progresses, and the intended transparent conductor can be obtained.
(B) Light irradiation In the present invention, a transparent conductor peculiar to the irradiation condition can be obtained by adjusting the light irradiation condition of the xenon lamp. The discharge light emission voltage of the xenon lamp is in the range of 1000 to 3000 V, the pulse width is 500 to 5000 μsec, generally about 500 μsec to 5 msec per irradiation, and the range of 1 msec to 3 msec is particularly preferable. If the discharge light emission voltage is less than 1000V, the energy required for film formation of the transparent conductor is insufficient, and if it exceeds 3000V, the crystallization reaction of the gel may become unstable and a uniform structure may not be obtained. Further, the distance between the light source of the xenon lamp and the substrate is preferably 5 to 100 mm.

(ハ)加熱下での光照射
加熱下で光照射する方法においても、上記の光照射条件の範囲において結晶化可能で、加熱条件については有機溶媒(S)の沸点の40〜50℃程度低い温度以下で、50℃以上の温度範囲で加熱することが好ましい。
以上のような方法によって、金属−金属酸化物等からなる透明導電膜が透明基材上に形成される。この透明導電膜は、2種以上の金属又は半金属を含む多結晶体からなる薄膜であり、透明性を備えると同時に、導電性を発現するものである。なお、これらの透過率、及び抵抗率は、例えば実施例で後述する方法によって測定することができる。
第6の実施形態の製造方法により得られた透明導電体は、例えば、タッチパネル、液晶ディスプレイ、LED(発光素子)、有機ELディスプレイ、フレキシブルディスプレイ、プラズマディスプレイ等のディスプレイ電極、太陽電池の電極、窓ガラスの熱線反射膜、帯電防止膜等の用途に好適に用いられる。尚、上述した第6の実施形態の製造方法では、アモルファス化合物ゲルの混合物は透明基材上に直接塗布しているが、例えば液晶ディスプレイのようなデバイス等の透明電極用途においては、透明基材の上に着色膜(カラーフィルター)等の中間膜を介在させ、それらの上に直接アモルファス化合物ゲルの混合物を塗布するようにしてもよい。
(C) Light irradiation under heating Also in the method of light irradiation under heating, crystallization is possible within the range of the above light irradiation conditions, and the heating conditions are about 40 to 50 ° C. lower than the boiling point of the organic solvent (S). It is preferable to heat at a temperature range of 50 ° C. or higher at a temperature below.
By the method as described above, a transparent conductive film made of a metal-metal oxide or the like is formed on a transparent substrate. This transparent conductive film is a thin film made of a polycrystal containing two or more kinds of metals or metalloids, and exhibits transparency as well as conductivity. In addition, these transmittance | permeability and resistivity can be measured by the method mentioned later in an Example, for example.
The transparent conductor obtained by the manufacturing method of the sixth embodiment is, for example, a display electrode such as a touch panel, a liquid crystal display, an LED (light emitting element), an organic EL display, a flexible display, a plasma display, a solar cell electrode, and a window. It is suitably used for applications such as glass heat ray reflective films and antistatic films. In the manufacturing method of the sixth embodiment described above, the mixture of the amorphous compound gels is directly applied on the transparent substrate. However, in the transparent electrode application such as a device such as a liquid crystal display, the transparent substrate is used. An intermediate film such as a colored film (color filter) may be interposed on the surface, and the mixture of the amorphous compound gel may be directly applied on them.

〔7〕酸化物結晶体(第7の実施形態)
本発明の第7の実施形態である「酸化物結晶体」は、前記第1の実施形態に記載のアモルファス化合物ゲルを基材に塗布し、大気雰囲気中又は不活性ガス雰囲気中で、有機溶媒(S)の沸点より低い温度で予備乾燥を行った後、加熱、光照射、又は加熱下での光照射を行って形成された酸化物結晶体が、X線源としてCuKαを用いたX線回折において、最大強度であるメインピークの2θでの半価幅が0.2°以下の範囲にあることを特徴とする。
(1)アモルファス化合物ゲルの基材への塗布、予備乾燥、その後の加熱、光照射等
本発明の第7の実施形態における、「アモルファス化合物ゲルの基材への塗布、予備乾燥、その後の加熱、光照射、又は加熱下での光照射」は、前記第3の実施形態における、(1)から(3)項の記載内容と同様である。
(2)酸化物結晶体
第7の実施形態における、「酸化物結晶体」の特性を以下の(イ)項に、好ましい特性を以下の(ロ)項から(ハ)項に記載する。
[7] Oxide crystal (seventh embodiment)
The “oxide crystal” according to the seventh embodiment of the present invention is obtained by applying the amorphous compound gel described in the first embodiment to a base material, and in an air atmosphere or an inert gas atmosphere. After preliminary drying at a temperature lower than the boiling point of (S), an oxide crystal formed by heating, light irradiation, or light irradiation under heating is an X-ray using CuKα as an X-ray source. In diffraction, the half width at 2θ of the main peak, which is the maximum intensity, is in the range of 0.2 ° or less.
(1) Application of Amorphous Compound Gel to Substrate, Pre-drying, Subsequent Heating, Light Irradiation, etc., “Application of Amorphous Compound Gel to Substrate, Pre-Drying, Subsequent Heating , “Light irradiation, or light irradiation under heating” is the same as described in the items (1) to (3) in the third embodiment.
(2) Oxide Crystal In the seventh embodiment, the characteristics of the “oxide crystal” are described in the following item (a), and preferable characteristics are described in the following items (b) to (c).

(イ)X線回折における最大強度であるメインピーク2θでの半価幅
本発明の第7の実施形態の「酸化物結晶体」は、X線源としてCuKαを用いたX線回折において、最大強度であるメインピークの2θでの半価幅が0.2°以下の範囲にある。
一般的に結晶化が進み、結晶子サイズが増大すると、X線回折におけるピーク半値幅が減少する。本発明の第1の実施形態のアモルファス化合物ゲルから形成される酸化物結晶体では、特にX線源としてCuKαを用いたX線回折において、最大強度であるメインピークの2θでの半価幅が0.2°以下程度となるまで結晶化させることで、結晶子サイズ分布、表面粗さ、空孔率、触媒活性、熱伝導率、抵抗率、反射率などの酸化物結晶構造に特有の性質を安定的に制御できるようになる。電気的な特性においては、粒界密度が多いと特性が悪くなるため、結晶子サイズが大きい方がよい。従って、第7の実施形態の酸化物結晶体は、X線回折において、最大強度であるメインピークの2θでの半価幅が0.2°以下となるまで加熱、光照射等で処理されたものが特に好ましい。
(B) Half width at main peak 2θ which is the maximum intensity in X-ray diffraction The “oxide crystal” of the seventh embodiment of the present invention is the maximum in X-ray diffraction using CuKα as an X-ray source. The half width at 2θ of the main peak as the intensity is in the range of 0.2 ° or less.
Generally, as crystallization progresses and the crystallite size increases, the peak half-value width in X-ray diffraction decreases. In the oxide crystal formed from the amorphous compound gel according to the first embodiment of the present invention, particularly in the X-ray diffraction using CuKα as the X-ray source, the half-width at 2θ of the main peak which is the maximum intensity is By crystallizing to about 0.2 ° or less, properties unique to the oxide crystal structure such as crystallite size distribution, surface roughness, porosity, catalytic activity, thermal conductivity, resistivity, reflectance, etc. Can be controlled stably. In terms of electrical characteristics, the larger the grain boundary density, the worse the characteristics, so a larger crystallite size is better. Therefore, the oxide crystal of the seventh embodiment was processed by heating, light irradiation, or the like until the half-width at 2θ of the main peak, which is the maximum intensity, was 0.2 ° or less in X-ray diffraction. Those are particularly preferred.

(ロ)オープンセル型3次元網目構造
本発明の第7の実施形態の「酸化物結晶体」は、オープンセル型3次元網目構造であって、該網目構造の網目の平均径が20〜500nmであることが好ましい。
第7の実施形態において、オープンセル型3次元網目構造とは、セルを構成する緻密固体の支柱又は平板の相互につなぎ合わさったネットワークからなる固体が3次元的に連なった空間をもつ網目状の多孔質構造体のことである。セル構造体には、オープンセル型のほかにクローズドセル型、及びオープンセル型とクローズドセル型の両方が共存する中間的なセル構造体も知られているが、本発明における「オープンセル型」は、単なるオープンセル型ばかりではなく、上記中間的なセル構造体をも包含する。本発明の第7の実施形態において、オープンセル型3次元網目構造をもつ酸化物結晶体における、該網目の平均径は特に限定するものではないが、好ましくは20〜500nmである。このような、微細な穴が存在することで、焼結時に残留する溶媒が抜けるため、密着性を損ねない構造形成が可能となる。本発明の第3の実施形態に記載の「酸化物結晶体の製造方法」によって、このような網目状の多孔質構造の制御が可能であるので、結晶子サイズ分布、表面粗さ、空孔率、触媒活性、熱伝導率、抵抗率、反射率等といった特性の制御性が大きい特徴がある。
(ハ)酸化物結晶体表面の十点平均粗さ
本発明の第7の実施形態の「酸化物結晶体」の表面の十点平均粗さ(JISB−0601)は、20〜200nmであることが好ましい。本発明の第1の実施形態の「アモルファス化合物ゲル」から形成される、第7の実施形態の「酸化物結晶体」は、膜表面の平滑性をナノオーダーで制御が可能であるので、上記表面粗さ、その他使用目的に応じて触媒活性、熱伝導率、抵抗率、反射率等の特性の細かい調整が可能となる。
(B) Open cell type three-dimensional network structure The “oxide crystal” of the seventh embodiment of the present invention is an open cell type three-dimensional network structure, and the average diameter of the network structure is 20 to 500 nm. It is preferable that
In the seventh embodiment, the open cell type three-dimensional network structure is a mesh-like structure having a space in which solids composed of dense solid columns or flat plates constituting a cell are connected in a three-dimensional manner. It is a porous structure. As the cell structure, in addition to the open cell type, a closed cell type and an intermediate cell structure in which both an open cell type and a closed cell type coexist are known. Includes not only the open cell type but also the intermediate cell structure. In the seventh embodiment of the present invention, the average diameter of the network of oxide crystals having an open cell type three-dimensional network structure is not particularly limited, but is preferably 20 to 500 nm. The presence of such fine holes allows removal of the solvent remaining during the sintering, thereby enabling the formation of a structure that does not impair the adhesion. Since the network-like porous structure can be controlled by the “method for producing an oxide crystal” according to the third embodiment of the present invention, the crystallite size distribution, the surface roughness, the pores There is a feature that the controllability of the characteristics such as the rate, the catalytic activity, the thermal conductivity, the resistivity and the reflectance is large.
(C) Ten-point average roughness of oxide crystal surface The ten-point average roughness (JISB-0601) of the surface of the “oxide crystal” of the seventh embodiment of the present invention is 20 to 200 nm. Is preferred. Since the “oxide crystal” of the seventh embodiment formed from the “amorphous compound gel” of the first embodiment of the present invention can control the smoothness of the film surface in nano order, Fine adjustment of characteristics such as catalyst activity, thermal conductivity, resistivity, and reflectance can be performed according to the surface roughness and other purposes of use.

〔8〕金属結晶体(第8の実施形態)
本発明の第8の実施形態である「金属結晶体」は、前記第1の実施形態に記載のアモルファス化合物ゲルを基材に塗布し、大気雰囲気中又は不活性ガス雰囲気中で、有機溶媒(S)の沸点より低い温度で予備乾燥を行った後、加熱、光照射、又は加熱下での光照射を行って形成された金属結晶体が、X線源としてCuKαを用いたX線回折において、最大強度であるメインピークの2θでの半価幅が0.2°以下の範囲にあることを特徴とする。
(1)アモルファス化合物ゲルの基材への塗布、予備乾燥、その後の加熱、光照射等
本発明の第8の実施形態における、「アモルファス化合物ゲルの基材への塗布、予備乾燥、その後の加熱、光照射、又は加熱下での光照射」は、前記第4の実施形態における、(1)から(4)項の記載内容と同様である。
(2)金属結晶体
第8の実施形態における、「金属結晶体」の特性を以下の(イ)項に、好ましい特性を以下の(ロ)項から(ハ)項に記載する。
[8] Metal crystal (eighth embodiment)
The “metal crystal” according to the eighth embodiment of the present invention is obtained by applying the amorphous compound gel described in the first embodiment to a base material, and in an air atmosphere or an inert gas atmosphere, an organic solvent ( In the X-ray diffraction using CuKα as the X-ray source, the metal crystal formed by performing preliminary drying at a temperature lower than the boiling point of S) and then performing heating, light irradiation, or light irradiation under heating is used. The half width at 2θ of the main peak which is the maximum intensity is in the range of 0.2 ° or less.
(1) Application of Amorphous Compound Gel to Substrate, Preliminary Drying, Subsequent Heating, Light Irradiation, etc. in the Eighth Embodiment of the Present Invention, “Application of Amorphous Compound Gel to Substrate, Preliminary Drying, Subsequent Heating , “Light irradiation, or light irradiation under heating” is the same as described in the items (1) to (4) in the fourth embodiment.
(2) Metal Crystal In the eighth embodiment, the characteristics of the “metal crystal” are described in the following item (A), and preferable characteristics are described in the following items (B) to (C).

(イ)X線回折における最大強度であるメインピーク2θでの半価幅
本発明の第8の実施形態である「金属結晶体」は、X線源としてCuKαを用いたX線回折において、最大強度であるメインピークの2θでの半価幅が0.2°以下の範囲にある。
一般的に結晶化が進み、結晶子サイズが増大すると、X線回折におけるピーク半値幅が減少する。第8の実施形態のアモルファス化合物ゲルから形成される金属結晶体では、特にX線源としてCuKαを用いたX線回折において、最大強度であるメインピークの2θでの半価幅が0.2°以下程度となるまで結晶化させることで、結晶子サイズ分布、表面粗さ、空孔率、触媒活性、熱伝導率、抵抗率、反射率などの金属結晶構造に特有の性質を安定的に制御できるようになる。電気的な特性においては、粒界密度が多いと特性が悪くなるため、結晶子サイズが大きい方がよい。従って、第9の実施形態の金属結晶体は、X線回折において、最大強度であるメインピークの2θでの半価幅が0.2°以下となるまで加熱又は光照射されたものが特に好ましい。
(A) Half width at main peak 2θ which is the maximum intensity in X-ray diffraction The “metal crystal body” according to the eighth embodiment of the present invention is the maximum in X-ray diffraction using CuKα as an X-ray source. The half width at 2θ of the main peak as the intensity is in the range of 0.2 ° or less.
Generally, as crystallization progresses and the crystallite size increases, the peak half-value width in X-ray diffraction decreases. In the metal crystal formed from the amorphous compound gel of the eighth embodiment, in particular, in the X-ray diffraction using CuKα as the X-ray source, the half width at 2θ of the main peak which is the maximum intensity is 0.2 °. By crystallizing to the following extent, properties unique to the metal crystal structure such as crystallite size distribution, surface roughness, porosity, catalytic activity, thermal conductivity, resistivity, and reflectivity are stably controlled. become able to. In terms of electrical characteristics, the larger the grain boundary density, the worse the characteristics, so a larger crystallite size is better. Accordingly, the metal crystal body of the ninth embodiment is particularly preferably one that is heated or irradiated with light until the half-value width at 2θ of the main peak, which is the maximum intensity, becomes 0.2 ° or less in X-ray diffraction. .

(ロ)オープンセル型3次元網目構造
本発明の第8の実施形態である「金属結晶体」は、オープンセル型3次元網目構造であって、該網目構造の網目の平均径が20〜500nmであることが好ましい。
オープンセル型3次元網目構造については前記第7の実施形態(2)と同様である。第8の実施形態のオープンセル型3次元網目構造をもつ金属結晶体において、該網目の平均径は特に限定するものではないが、好ましくは20〜500nmである。このような、微細な穴が存在することで、焼結時に残留する溶媒が抜けるため、密着性を損ねない構造形成が可能となる。本発明の金属結晶体の製造方法によって、このような網目状の多孔質構造の制御が可能であるので、結晶子サイズ分布、表面粗さ、空孔率、触媒活性、熱伝導率、抵抗率、反射率等といった特性の制御性が大きい特徴がある。
(ハ)金属結晶体表面の十点平均粗さ
本発明の第8の実施形態である「金属結晶体」の十点平均粗さ(JISB−0601)は20〜200nmであることが好ましい。
本発明の第1の実施形態の「アモルファス化合物ゲル」から形成される、第8の実施形態の「金属結晶体」は、その膜表面の平滑性をナノオーダーで制御が可能であるので、上記表面粗さ、その他使用目的に応じて触媒活性、熱伝導率、抵抗率、反射率等の特性の細かい調整が可能となる。
(B) Open cell type three-dimensional network structure The “metal crystal” according to the eighth embodiment of the present invention is an open cell type three-dimensional network structure, and the average diameter of the network structure is 20 to 500 nm. It is preferable that
The open cell type three-dimensional network structure is the same as that of the seventh embodiment (2). In the metal crystal body having an open cell type three-dimensional network structure according to the eighth embodiment, the average diameter of the network is not particularly limited, but is preferably 20 to 500 nm. The presence of such fine holes allows removal of the solvent remaining during the sintering, thereby enabling the formation of a structure that does not impair the adhesion. Since the network-like porous structure can be controlled by the method for producing a metal crystal of the present invention, crystallite size distribution, surface roughness, porosity, catalytic activity, thermal conductivity, resistivity There is a feature that controllability of characteristics such as reflectance is large.
(C) Ten-point average roughness of metal crystal surface The ten-point average roughness (JISB-0601) of the “metal crystal” according to the eighth embodiment of the present invention is preferably 20 to 200 nm.
Since the “metal crystal body” of the eighth embodiment formed from the “amorphous compound gel” of the first embodiment of the present invention can control the smoothness of the film surface in nano order, the above-mentioned Fine adjustment of characteristics such as catalyst activity, thermal conductivity, resistivity, and reflectance can be performed according to the surface roughness and other purposes of use.

本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
以下に本実施例、比較例における評価方法を記載する。これらの評価結果は表1〜7に示す。
(1)生成物の観察方法
走査型電子顕微鏡(SEM)を使用した観察により、生成したアモルファス化合物ゲル、及び該生成したアモルファス化合物を加熱、光照射等して得られたアモルファス化合物ゲルの構造変化を確認した。
(2)針状凝集物の有無
走査型電子顕微鏡(SEM)を使用して1000倍の倍率で観察した際に、観察像中にミクロンサイズの針状析出物が1%以下(該百分率は、「[針状に凝縮した構造物が占める面積/全構造物の面積]×100(%)」から求められる割合である。)の場合には針状の凝集は「無し」とし、1%を超える場合には針状の凝集は「有り」とした。
EXAMPLES The present invention will be specifically described with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
The evaluation method in a present Example and a comparative example is described below. These evaluation results are shown in Tables 1-7.
(1) Observation method of product Structural change of the amorphous compound gel produced by observation using a scanning electron microscope (SEM) and the amorphous compound gel obtained by heating, irradiating the produced amorphous compound, etc. It was confirmed.
(2) Presence or absence of acicular aggregates When observed at a magnification of 1000 using a scanning electron microscope (SEM), 1% or less of micron-sized acicular precipitates in the observed image (the percentage is In the case of “[area occupied by needle-like condensed structure / area of all structure] × 100 (%)”), acicular aggregation is regarded as “none” and 1% When it exceeded, the acicular aggregation was set as “present”.

(3)生成物の結晶構造分析
X線回折測定装置((株)リガク製、型式:Geigerflex RAD−A)を用い、X線源をCuKαとして、生成物の結晶性の分析を行った。下記計算式(1)で示される結晶化度が5%以下のものを、実質的にアモルファス化合物とした。
結晶化度(%)=〔Ic/(Ic+Ia)〕×100 ・・・(1)
(上記Icは結晶性散乱積分強度、Iaは非晶性散乱積分強度を示す。)
(4)生成物の分子構造の同定方法
顕微ラマン分光装置((株)東京インスツルメンツ製、型式:Nanofinder@30)とフーリエ変換赤外分光光度計(日本分光(株)製、型式:FT/IR−4100)を用いて、生成物中の金属元素または半金属元素の化合物種を同定した。なお、顕微ラマン分光装置では必要に応じて、局在表面プラズモン共鳴によってラマン散乱強度を高めることが可能なナノサイズの凹凸構造体(AgまたはCu)に試料を塗布して解析した。
(5)体積固有抵抗率、キャリア濃度、キャリア移動速度の測定方法
各金属結晶体と酸化物結晶体の体積抵抗率、キャリア濃度、キャリア移動度を直流四端子法による低抵抗測定と、Van der Paw法によるホール効果測定を併用することによって求めた。
(3) Crystal structure analysis of product The crystallinity of the product was analyzed using an X-ray diffractometer (manufactured by Rigaku Corporation, model: Geigerflex RAD-A) and the X-ray source was CuKα. A compound having a crystallinity of 5% or less represented by the following calculation formula (1) was regarded as a substantially amorphous compound.
Crystallinity (%) = [Ic / (Ic + Ia)] × 100 (1)
(Ic represents the crystalline scattering integral intensity, and Ia represents the amorphous scattering integral intensity.)
(4) Identification method of molecular structure of product Microscopic Raman spectrometer (manufactured by Tokyo Instruments, model: Nanofinder @ 30) and Fourier transform infrared spectrophotometer (manufactured by JASCO Corporation, model: FT / IR) -4100) to identify the compound species of the metal or metalloid elements in the product. In the microscopic Raman spectroscope, a sample was applied to the nano-sized uneven structure (Ag or Cu) capable of increasing the Raman scattering intensity by localized surface plasmon resonance and analyzed as necessary.
(5) Measuring method of volume resistivity, carrier concentration, carrier moving speed Low resistance measurement by direct current four-terminal method for each metal crystal and oxide crystal volume resistivity, carrier concentration, carrier mobility, Van der It calculated | required by using the Hall effect measurement by Paw method together.

[実施例1]
(1)電解法による銅系アモルファス化合物ゲルの調製
銅イオンとして酢酸銅(II)の1水和物((CHCOO)Cu・1HO)200g、有機添加剤としてN−ビニル−2−ピロリドン(炭素原子数:6)600g、及びアルカリ金属イオンとして酢酸ナトリウムの3水和物(CHCOONa・3HO)27.5gを使用して、反応水溶液10L(リットル)を調製した。該反応水溶液のpHは約5.8であった。
次にこの水溶液中でSUS304製棒陰極(カソード電極)と白金板陽極(アノード電極)との間を浴温15℃で、電流密度30A/dmで30分間通電して、カソード外表面付近にゲル状物質を含む銅系化合物を析出した。
電解反応終了後の水溶液を、ステンレス製のメッシュフィルター(網目:10〜100μm)を通過させて、銅微粒子スラリーとゲル状物質を分離した。その後、ゲル状物質を水洗して、ゲル状物質を回収した。上記の方法によって得られたゲル状生成物15gを、溶媒としてエチレングリコール15gと混合して、1時間以上、撹拌することで銅系アモルファス化合物ゲルを得た。
[Example 1]
(1) Preparation of copper-based amorphous compound gel by electrolytic method Copper acetate (II) monohydrate ((CH 3 COO) 2 Cu · 1H 2 O) 200 g as a copper ion, N-vinyl-2 as an organic additive 10 L (liter) of an aqueous reaction solution was prepared using 600 g of pyrrolidone (carbon atoms: 6) and 27.5 g of sodium acetate trihydrate (CH 3 COONa · 3H 2 O) as an alkali metal ion. The pH of the reaction aqueous solution was about 5.8.
Next, in this aqueous solution, an electric current was passed between a rod cathode made of SUS304 (cathode electrode) and a platinum plate anode (anode electrode) at a bath temperature of 15 ° C. and a current density of 30 A / dm 2 for 30 minutes, near the cathode outer surface. A copper-based compound containing a gel substance was deposited.
The aqueous solution after completion of the electrolytic reaction was passed through a stainless steel mesh filter (mesh: 10 to 100 μm) to separate the copper fine particle slurry and the gel substance. Thereafter, the gel material was washed with water to recover the gel material. 15 g of the gel product obtained by the above method was mixed with 15 g of ethylene glycol as a solvent and stirred for 1 hour or longer to obtain a copper-based amorphous compound gel.

(2)生成物の評価
(イ)生成物の構造観察
上記調製した銅系アモルファス化合物ゲルを、フィルター(Whatman社製、商品名:アノディスク)に通過させながら水洗して溶媒を乾燥除去した後、走査型電子顕微鏡(SEM)による観察を行った。その結果、0.05〜500μmの範囲の不定形の構造物が形成されているのを確認した。また、針状の凝集物は観察されなかった。
(ロ)生成物の結晶構造分析
得られた銅系アモルファス化合物ゲルをガラス基板上に塗布後、真空乾燥させてX線回折による分析を行ったところ、結晶性の回折ピークが明確に見られず、結晶化度が0%であったのでアモルファス状態にあると判断された。
(2) Evaluation of the product (a) Structure observation of the product After the above-prepared copper-based amorphous compound gel was passed through a filter (manufactured by Whatman, trade name: Anodisc) and washed with water to remove the solvent by drying. Observation with a scanning electron microscope (SEM) was performed. As a result, it was confirmed that an amorphous structure having a range of 0.05 to 500 μm was formed. Moreover, acicular aggregates were not observed.
(B) Crystal structure analysis of the product After the obtained copper-based amorphous compound gel was coated on a glass substrate and vacuum-dried and analyzed by X-ray diffraction, a crystalline diffraction peak was not clearly seen. Since the crystallinity was 0%, it was judged to be in an amorphous state.

(ハ)生成物の分子構造の同定
得られた銅系アモルファス化合物ゲルをナノ構造電極上に塗布して顕微ラマン分光装置で解析したところ、主成分として水酸化銅(Cu(OH))に帰属するピークが検出されたので、本実施例の生成物は水酸化銅を主成分とする銅系アモルファス化合物ゲルであると判断された。また、水酸化物イオンが吸着した銅の水和物(Cu‐(OH)‐(HO))と、N−ビニル−2−ピロリドンに由来するピロリドン基(CNO)に帰属するピークも副成分として検出された。さらに、フーリエ変換赤外分光光度計による解析も行ったところ、酢酸に由来するカルボキシル基の帰属ピークが観察された。
これらの解析結果から、Cu(OH)(CHCOO)(HO)[(X、Yはそれぞれ整数である。)に近い分子構造の水和物も副生成物として形成されており、N−ビニル−2−ピロリドンは、ゲル中に分散した形で存在している(表中に混在物と記載する。以下、同じ)ものと判断された。また、ICP発光分光分析から、ゲル中に微量のナトリウムが含有されていることも確認された。
(C) Identification of the molecular structure of the product The obtained copper-based amorphous compound gel was applied onto a nanostructured electrode and analyzed with a microscopic Raman spectroscopic device. As a main component, copper hydroxide (Cu (OH) 2 ) was used. Since the attributed peak was detected, it was determined that the product of this example was a copper-based amorphous compound gel mainly composed of copper hydroxide. In addition, it belongs to copper hydrate (Cu- (OH)-(H 2 O)) adsorbed with hydroxide ions and pyrrolidone group (C 4 H 6 NO) derived from N-vinyl-2-pyrrolidone. Peak was also detected as a minor component. Furthermore, when the analysis by a Fourier transform infrared spectrophotometer was also performed, the attribution peak of the carboxyl group derived from an acetic acid was observed.
From these analysis results, a hydrate having a molecular structure close to Cu 2 (OH) 2 (CH 3 COO) X (H 2 O) Y (where X and Y are integers) is also formed as a by-product. N-vinyl-2-pyrrolidone was present in a dispersed form in the gel (denoted as a mixture in the table, hereinafter the same). ICP emission spectroscopic analysis also confirmed that the gel contained a trace amount of sodium.

[実施例2]
(1)電解法による銅系アモルファス化合物ゲルの調製
ゲル状生成物と混合する溶媒をグリセロールとした以外は実施例1と同様にして、銅系アモルファス化合物ゲルを得た。
(2)生成物の評価
(イ)生成物の構造観察
上記調製した銅系アモルファス化合物ゲルを、フィルター(Whatman社製、商品名:アノディスク)に通過させながら水洗して溶媒を乾燥除去した後、走査型電子顕微鏡(SEM)による観察を行った。その結果、0.05〜500μmの範囲の不定形の構造物が形成されているのを確認した。また、針状の凝集物は観察されなかった。
(ロ)生成物の結晶構造分析
得られた銅系アモルファス化合物ゲルをガラス基板上に塗布後、真空乾燥させてX線回折による分析を行ったところ、結晶性の回折ピークが明確に見られず、結晶化度が0%であったのでアモルファス状態にあると判断された。
[Example 2]
(1) Preparation of copper-based amorphous compound gel by electrolytic method A copper-based amorphous compound gel was obtained in the same manner as in Example 1 except that glycerol was used as the solvent mixed with the gel product.
(2) Evaluation of the product (a) Structure observation of the product After the above-prepared copper-based amorphous compound gel was passed through a filter (manufactured by Whatman, trade name: Anodisc) and washed with water to remove the solvent by drying. Observation with a scanning electron microscope (SEM) was performed. As a result, it was confirmed that an amorphous structure having a range of 0.05 to 500 μm was formed. Moreover, acicular aggregates were not observed.
(B) Crystal structure analysis of the product After the obtained copper-based amorphous compound gel was coated on a glass substrate and vacuum-dried and analyzed by X-ray diffraction, a crystalline diffraction peak was not clearly seen. Since the crystallinity was 0%, it was judged to be in an amorphous state.

(ハ)生成物の分子構造の同定
得られた銅系アモルファス化合物ゲルをナノ構造電極上に塗布して顕微ラマン分光装置で解析したところ、主成分として水酸化銅(Cu(OH))に帰属するピークが検出されたので、本実施例の生成物は水酸化銅を主成分とする銅系アモルファス化合物ゲルであると判断された。また、水酸化物イオンが吸着した銅の水和物(Cu‐(OH)‐(HO))と、N−ビニル−2−ピロリドンに由来するピロリドン基(CNO)に帰属するピークも副成分として検出された。さらに、フーリエ変換赤外分光光度計による解析も行ったところ、酢酸に由来するカルボキシル基の帰属ピークが観察された。
これらの解析結果から、Cu(OH)(CHCOO)(HO)(X、Yはそれぞれ整数である。)に近い分子構造の水和物も副生成物として形成されており、N−ビニル−2−ピロリドンは、ゲル中に分散した形で存在しているものと判断された。また、ICP発光分光分析から、ゲル中に微量のナトリウムが含有されていることも確認された。
(C) Identification of the molecular structure of the product The obtained copper-based amorphous compound gel was applied onto a nanostructured electrode and analyzed with a microscopic Raman spectroscopic device. As a main component, copper hydroxide (Cu (OH) 2 ) was used. Since the attributed peak was detected, it was determined that the product of this example was a copper-based amorphous compound gel mainly composed of copper hydroxide. In addition, it belongs to copper hydrate (Cu- (OH)-(H 2 O)) adsorbed with hydroxide ions and pyrrolidone group (C 4 H 6 NO) derived from N-vinyl-2-pyrrolidone. Peak was also detected as a minor component. Furthermore, when the analysis by a Fourier transform infrared spectrophotometer was also performed, the attribution peak of the carboxyl group derived from an acetic acid was observed.
From these analysis results, a hydrate having a molecular structure close to Cu 2 (OH) 2 (CH 3 COO) X (H 2 O) Y (where X and Y are integers) is also formed as a by-product. N-vinyl-2-pyrrolidone was determined to exist in a dispersed form in the gel. ICP emission spectroscopic analysis also confirmed that the gel contained a trace amount of sodium.

[実施例3]
(1)電解法による銅系アモルファス化合物ゲルの調製
ゲル状生成物と混合する溶媒をエタノールとした以外は実施例1と同様にして、銅系アモルファス化合物ゲルを得た。
(2)生成物の評価
(イ)生成物の構造観察
上記調製した銅系アモルファス化合物ゲルを、フィルター(Whatman社製、商品名:アノディスク)に通過させながら水洗して溶媒を乾燥除去した後、走査型電子顕微鏡(SEM)による観察を行った。その結果、0.05〜500μmの範囲の不定形の構造物が形成されているのを確認した。また、針状の凝集物は観察されなかった。
(ロ)生成物の結晶構造分析
得られた銅系アモルファス化合物ゲルをガラス基板上に塗布後、真空乾燥させてX線回折による分析を行ったところ、結晶性の回折ピークが明確に見られず、結晶化度が2%であったのでアモルファス状態にあると判断された。
[Example 3]
(1) Preparation of copper-based amorphous compound gel by electrolytic method A copper-based amorphous compound gel was obtained in the same manner as in Example 1 except that ethanol was used as the solvent to be mixed with the gel product.
(2) Evaluation of the product (a) Structure observation of the product After the above-prepared copper-based amorphous compound gel was passed through a filter (manufactured by Whatman, trade name: Anodisc) and washed with water to remove the solvent by drying. Observation with a scanning electron microscope (SEM) was performed. As a result, it was confirmed that an amorphous structure having a range of 0.05 to 500 μm was formed. Moreover, acicular aggregates were not observed.
(B) Crystal structure analysis of the product After the obtained copper-based amorphous compound gel was coated on a glass substrate and vacuum-dried and analyzed by X-ray diffraction, a crystalline diffraction peak was not clearly seen. Since the crystallinity was 2%, it was judged to be in an amorphous state.

(ハ)生成物の分子構造の同定
得られた銅系アモルファス化合物ゲルをナノ構造電極上に塗布して顕微ラマン分光装置で解析したところ、主成分として水酸化銅(Cu(OH))に帰属するピークが検出されたので、本実施例の生成物は水酸化銅を主成分とする銅系アモルファス化合物ゲルであると判断された。また、水酸化物イオンが吸着した銅の水和物(Cu‐(OH)‐(HO))と、N−ビニル−2−ピロリドンに由来するピロリドン基(CNO)に帰属するピークも副成分として検出された。さらに、フーリエ変換赤外分光光度計による解析も行ったところ、酢酸に由来するカルボキシル基の帰属ピークが観察された。
これらの解析結果から、Cu(OH)(CHCOO)(HO)(X,Yはそれぞれ整数である)に近い分子構造の水和物も副生成物として形成されており、N−ビニル−2−ピロリドンは、ゲル中に分散した形で存在しているものと判断された。また、ICP発光分光分析から、ゲル中に微量のナトリウムが含有されていることも確認された。
(C) Identification of the molecular structure of the product The obtained copper-based amorphous compound gel was applied onto a nanostructured electrode and analyzed with a microscopic Raman spectroscopic device. As a main component, copper hydroxide (Cu (OH) 2 ) was used. Since the attributed peak was detected, it was determined that the product of this example was a copper-based amorphous compound gel mainly composed of copper hydroxide. In addition, it belongs to copper hydrate (Cu- (OH)-(H 2 O)) adsorbed with hydroxide ions and pyrrolidone group (C 4 H 6 NO) derived from N-vinyl-2-pyrrolidone. Peak was also detected as a minor component. Furthermore, when the analysis by a Fourier transform infrared spectrophotometer was also performed, the attribution peak of the carboxyl group derived from an acetic acid was observed.
From these analysis results, a hydrate having a molecular structure close to Cu 2 (OH) 2 (CH 3 COO) X (H 2 O) Y (where X and Y are integers) is also formed as a by-product. N-vinyl-2-pyrrolidone was judged to be present in a dispersed form in the gel. ICP emission spectroscopic analysis also confirmed that the gel contained a trace amount of sodium.

[実施例4]
(1)電解法による銅系アモルファス化合物ゲルの調製
銅イオンとして酢酸銅(II)の1水和物((CHCOO)Cu・1HO)200g、有機添加剤として1−n−オクチル−2−ピロリドン(炭素原子数:12)20g、及びアルカリ土類金属イオンとして酢酸カルシウムの1水和物((CHCOO)Ca・HO)90gを使用して、反応水溶液10L(リットル)を調製した。該反応水溶液のpHは約5.7であった。
次に該反応水溶液中で実施例1に記載したと同様の方法により、得られたゲル状生成物15gを、溶媒としてγ−ブチロラクトン15gと混合して、1時間以上、撹拌することで銅系アモルファス化合物ゲルを得た。
(2)生成物の評価
(イ)生成物の構造観察
上記調製した銅系アモルファス化合物ゲルを、フィルター(Whatman社製、商品名:アノディスク)に通過させながら水洗して溶媒を乾燥除去した後、走査型電子顕微鏡(SEM)による観察を行った。その結果、0.05〜500μmの範囲の不定形の構造物が形成されているのを確認した。また、針状の凝集物は観察されなかった。
[Example 4]
(1) Preparation of copper-based amorphous compound gel by electrolytic method Copper acetate (II) monohydrate ((CH 3 COO) 2 Cu · 1H 2 O) 200 g as a copper ion, 1-n-octyl as an organic additive Using 20 g of 2-pyrrolidone (carbon atoms: 12) and 90 g of calcium acetate monohydrate ((CH 3 COO) 2 Ca · H 2 O) as an alkaline earth metal ion, Liter) was prepared. The pH of the reaction aqueous solution was about 5.7.
Next, 15 g of the obtained gel-like product is mixed with 15 g of γ-butyrolactone as a solvent in the reaction aqueous solution in the same manner as described in Example 1, and stirred for 1 hour or longer to obtain a copper-based product. An amorphous compound gel was obtained.
(2) Evaluation of the product (a) Structure observation of the product After the above-prepared copper-based amorphous compound gel was passed through a filter (manufactured by Whatman, trade name: Anodisc) and washed with water to remove the solvent by drying. Observation with a scanning electron microscope (SEM) was performed. As a result, it was confirmed that an amorphous structure having a range of 0.05 to 500 μm was formed. Moreover, acicular aggregates were not observed.

(ロ)生成物の結晶構造分析
得られた銅系アモルファス化合物ゲルをガラス基板上に塗布後、真空乾燥させてX線回折による分析を行ったところ、結晶性の回折ピークが明確に見られず、結晶化度が0%であったのでアモルファス状態にあると判断された。
(ハ)生成物の分子構造の同定
得られた銅系アモルファス化合物ゲルをナノ構造電極上に塗布して顕微ラマン分光装置で解析したところ、主成分として水酸化銅(Cu(OH))に帰属するピークが検出されたので、本実施例の生成物は水酸化銅を主成分とする銅系アモルファス化合物ゲルであると判断された。また、水酸化物イオンが吸着した銅の水和物(Cu‐(OH)‐(HO))と、1−n−オクチル−2−ピロリドンに由来するピロリドン基(CNO)に帰属するピークも副成分として検出された。さらに、フーリエ変換赤外分光光度計による解析も行ったところ、酢酸に由来するカルボキシル基の帰属ピークが観察された。これらの解析結果から、Cu(OH)(CHCOO)(HO)(X、Yはそれぞれ整数である)に近い分子構造の水和物も副生成物として形成されており、1−n−オクチル−2−ピロリドンは、ゲル中に分散した形で存在しているものと判断された。また、ICP発光分光分析から、ゲル中に微量のカルシウムが含有されていることも確認された。
(B) Crystal structure analysis of the product After the obtained copper-based amorphous compound gel was coated on a glass substrate and vacuum-dried and analyzed by X-ray diffraction, a crystalline diffraction peak was not clearly seen. Since the crystallinity was 0%, it was judged to be in an amorphous state.
(C) Identification of the molecular structure of the product The obtained copper-based amorphous compound gel was applied onto a nanostructured electrode and analyzed with a microscopic Raman spectroscopic device. As a main component, copper hydroxide (Cu (OH) 2 ) was used. Since the attributed peak was detected, it was determined that the product of this example was a copper-based amorphous compound gel mainly composed of copper hydroxide. Further, copper hydrate (Cu- (OH)-(H 2 O)) adsorbed with hydroxide ions and pyrrolidone group derived from 1-n-octyl-2-pyrrolidone (C 4 H 6 NO) The peak attributed to was also detected as a minor component. Furthermore, when the analysis by a Fourier transform infrared spectrophotometer was also performed, the attribution peak of the carboxyl group derived from an acetic acid was observed. From these analysis results, a hydrate having a molecular structure close to Cu 2 (OH) 2 (CH 3 COO) X (H 2 O) Y (where X and Y are integers) is also formed as a by-product. It was determined that 1-n-octyl-2-pyrrolidone was present in a dispersed form in the gel. It was also confirmed from ICP emission spectroscopic analysis that a trace amount of calcium was contained in the gel.

[実施例5]
(1)電解法による銅系アモルファス化合物ゲルの調製
銅イオンとして酢酸銅(II)の1水和物((CHCOO)Cu・1HO)200g、有機添加剤としてN−(2−ヒドロキシエチル)−2−ピロリドン(炭素原子数:6)50g、及びアルカリ土類金属イオンとして酢酸カルシウムの1水和物((CHCOO)Ca・HO)90gを使用して、反応水溶液10L(リットル)を調製した。該反応水溶液のpHは約5.7であった。
次に該反応水溶液中で実施例1に記載したと同様の方法により、得られたゲル状生成物15gを、溶媒としてn−ヘキサデカン15gと混合して、1時間以上、撹拌することで銅系アモルファス化合物ゲルを得た。
(2)生成物の評価
(イ)生成物の構造観察
上記調製した銅系アモルファス化合物ゲルを、フィルター(Whatman社製、商品名:アノディスク)に通過させながら水洗して溶媒を乾燥除去した後、走査型電子顕微鏡(SEM)による観察を行った。その結果、0.05〜500μmの範囲の不定形の構造物が形成されているのを確認した。また、針状の凝集物は観察されなかった。
[Example 5]
(1) Preparation of copper-based amorphous compound gel by electrolytic method Copper acetate (II) monohydrate ((CH 3 COO) 2 Cu · 1H 2 O) 200 g as copper ions, N- (2- hydroxyethyl) -2-pyrrolidone (number of carbon atoms: 6) 50 g, and monohydrate ((CH 3 COO of calcium acetate as an alkaline earth metal ion) using 2 Ca · H 2 O) 90g , reaction A 10 L (liter) aqueous solution was prepared. The pH of the reaction aqueous solution was about 5.7.
Next, 15 g of the obtained gel-like product is mixed with 15 g of n-hexadecane as a solvent by the same method as described in Example 1 in the aqueous reaction solution, and stirred for 1 hour or more to obtain a copper-based product. An amorphous compound gel was obtained.
(2) Evaluation of the product (a) Structure observation of the product After the above-prepared copper-based amorphous compound gel was passed through a filter (manufactured by Whatman, trade name: Anodisc) and washed with water to remove the solvent by drying. Observation with a scanning electron microscope (SEM) was performed. As a result, it was confirmed that an amorphous structure having a range of 0.05 to 500 μm was formed. Moreover, acicular aggregates were not observed.

(ロ)生成物の結晶構造分析
得られた銅系アモルファス化合物ゲルをガラス基板上に塗布後、真空乾燥させてX線回折による分析を行ったところ、結晶性の回折ピークが明確に見られず、結晶化度が0%であったのでアモルファス状態にあると判断された。
(ハ)生成物の分子構造の同定
得られた銅系アモルファス化合物ゲルをナノ構造電極上に塗布して顕微ラマン分光装置で解析したところ、主成分として水酸化銅(Cu(OH))に帰属するピークが検出されたので、本実施例の生成物は水酸化銅を主成分とする銅系アモルファス化合物ゲルであると判断された。また、水酸化物イオンが吸着した銅の水和物(Cu‐(OH)‐(HO))と、N−(2−ヒドロキシエチル)−2−ピロリドンに由来するピロリドン基(CNO)に帰属するピークも副成分として検出された。さらに、フーリエ変換赤外分光光度計による解析も行ったところ、酢酸に由来するカルボキシル基の帰属ピークが観察された。
これらの解析結果から、Cu(OH)(CHCOO)(HO)[(X、Yはそれぞれ整数である。)に近い分子構造の水和物も副生成物として形成されており、N−(2−ヒドロキシエチル)−2−ピロリドンンは、ゲル中に分散した形で存在しているものと判断された。また、ICP発光分光分析から、ゲル中に微量のカルシウムが含有されていることも確認された。
(B) Crystal structure analysis of the product After the obtained copper-based amorphous compound gel was coated on a glass substrate and vacuum-dried and analyzed by X-ray diffraction, a crystalline diffraction peak was not clearly seen. Since the crystallinity was 0%, it was judged to be in an amorphous state.
(C) Identification of the molecular structure of the product The obtained copper-based amorphous compound gel was applied onto a nanostructured electrode and analyzed with a microscopic Raman spectroscopic device. As a main component, copper hydroxide (Cu (OH) 2 ) was used. Since the attributed peak was detected, it was determined that the product of this example was a copper-based amorphous compound gel mainly composed of copper hydroxide. Further, copper hydrate adsorbed with hydroxide ions (Cu- (OH)-(H 2 O)) and a pyrrolidone group derived from N- (2-hydroxyethyl) -2-pyrrolidone (C 4 H 6 NO) was also detected as a secondary component. Furthermore, when the analysis by a Fourier transform infrared spectrophotometer was also performed, the attribution peak of the carboxyl group derived from an acetic acid was observed.
From these analysis results, a hydrate having a molecular structure close to Cu 2 (OH) 2 (CH 3 COO) X (H 2 O) Y (where X and Y are integers) is also formed as a by-product. It was determined that N- (2-hydroxyethyl) -2-pyrrolidone was present in a dispersed form in the gel. It was also confirmed from ICP emission spectroscopic analysis that a trace amount of calcium was contained in the gel.

[実施例6]
(1)電解法による銅系アモルファス化合物ゲルの調製
銅イオンとして酢酸銅(II)の1水和物((CHCOO)Cu・1HO)200g、有機添加剤としてN−ビニル−2−ピロリドン(炭素原子数:6)800g、アルカリ金属イオンとして酢酸ナトリウムの3水和物(CHCOONa・3HO)137g、及びアルカリ土類金属イオンとして酢酸カルシウムの1水和物((CHCOO)Ca・HO)90gを使用して、反応水溶液10L(リットル)を調製した。該反応水溶液のpHは約6.4であった。
次にこの水溶液中でSUS304製棒陰極(カソード電極)と白金板陽極(アノード電極)との間を浴温5℃で、電流密度30A/dmで30分間通電して、カソード外表面付近にゲル状物質を含む銅系化合物を析出した。
電解反応終了後の反応水溶液を、メッシュフィルター(網目:10〜100μm)を通過させて、銅微粒子スラリーとゲル状物質を分離した。その後、ゲル状物質を水洗して反応水溶液を除去した。
上記の方法によって得られたゲル状生成物15gを、溶媒としてエチレングリコール15gと混合して、1時間以上、撹拌することで銅系アモルファス化合物ゲルを得た。
[Example 6]
(1) Preparation of copper-based amorphous compound gel by electrolytic method Copper acetate (II) monohydrate ((CH 3 COO) 2 Cu · 1H 2 O) 200 g as a copper ion, N-vinyl-2 as an organic additive -800 g of pyrrolidone (carbon atoms: 6), 137 g of sodium acetate trihydrate (CH 3 COONa · 3H 2 O) as alkali metal ions, and monohydrate of calcium acetate as alkaline earth metal ions ((CH 3 COO) 2 Ca · H 2 O) (90 g) was used to prepare 10 L (liter) of an aqueous reaction solution. The pH of the aqueous reaction solution was about 6.4.
Next, in this aqueous solution, an electric current was passed between the rod cathode made of SUS304 (cathode electrode) and the platinum plate anode (anode electrode) at a bath temperature of 5 ° C. at a current density of 30 A / dm 2 for 30 minutes, near the outer surface of the cathode. A copper-based compound containing a gel substance was deposited.
The reaction aqueous solution after completion of the electrolytic reaction was passed through a mesh filter (mesh: 10 to 100 μm) to separate the copper fine particle slurry and the gel substance. Thereafter, the gel material was washed with water to remove the aqueous reaction solution.
15 g of the gel product obtained by the above method was mixed with 15 g of ethylene glycol as a solvent and stirred for 1 hour or longer to obtain a copper-based amorphous compound gel.

(2)生成物の評価
(イ)生成物の構造観察
上記調製した銅系アモルファス化合物ゲルを、フィルター(Whatman社製、商品名:アノディスク)に通過させながら水洗して溶媒を乾燥除去した後、走査型電子顕微鏡(SEM)による観察を行った。その結果、0.05〜500μmの範囲の不定形の構造物が形成されているのを確認した。また、針状の凝集物は観察されなかった。
(ロ)生成物の結晶構造分析
得られた銅系アモルファス化合物ゲルをガラス基板上に塗布後、真空乾燥させてX線回折による分析を行ったところ、結晶性の回折ピークが明確に見られず、結晶化度が0%であったのでアモルファス状態にあると判断された。
(2) Evaluation of the product (a) Structure observation of the product After the above-prepared copper-based amorphous compound gel was passed through a filter (manufactured by Whatman, trade name: Anodisc) and washed with water to remove the solvent by drying. Observation with a scanning electron microscope (SEM) was performed. As a result, it was confirmed that an amorphous structure having a range of 0.05 to 500 μm was formed. Moreover, acicular aggregates were not observed.
(B) Crystal structure analysis of the product After the obtained copper-based amorphous compound gel was coated on a glass substrate and vacuum-dried and analyzed by X-ray diffraction, a crystalline diffraction peak was not clearly seen. Since the crystallinity was 0%, it was judged to be in an amorphous state.

(ハ)生成物の分子構造の同定
得られた銅系アモルファス化合物ゲルをナノ構造電極上に塗布して顕微ラマン分光装置で解析したところ、主成分として水酸化物イオンが吸着した銅の水和物(Cu‐(OH)‐(HO))に帰属するピークが検出された。また、水酸化銅(Cu(OH))と、N−ビニル−2−ピロリドンに由来するピロリドン基(CNO)に帰属するピークも副成分として検出された。さらに、フーリエ変換赤外分光光度計による解析も行ったところ、酢酸に由来するカルボキシル基の帰属ピークが観察された。
これらの解析結果から、本実施例の生成物はCu(OH)(CHCOO)(HO)(X、Yはそれぞれ整数である。)に近い分子構造の水和物を主成分とする銅系アモルファス化合物ゲルであると判断された。副生成物として水酸化銅(Cu(OH))が形成されており、N−ビニル−2−ピロリドンは、ゲル中に分散した形で存在しているものと判断された。また、ICP発光分光分析から、ゲル中にナトリウムとカルシウムが含有されていることも確認された。
実施例1〜6の結果を表1にまとめて示す。
(C) Identification of the molecular structure of the product The obtained copper-based amorphous compound gel was applied onto a nanostructured electrode and analyzed with a microscopic Raman spectrometer. A peak attributed to the product (Cu- (OH)-(H 2 O)) was detected. In addition, peaks attributable to copper hydroxide (Cu (OH) 2 ) and a pyrrolidone group (C 4 H 6 NO) derived from N-vinyl-2-pyrrolidone were also detected as subcomponents. Furthermore, when the analysis by a Fourier transform infrared spectrophotometer was also performed, the attribution peak of the carboxyl group derived from an acetic acid was observed.
From these analysis results, the product of this example is a hydrate having a molecular structure close to Cu 2 (OH) 2 (CH 3 COO) X (H 2 O) Y (where X and Y are integers). It was judged that it was a copper-type amorphous compound gel which has as a main component. Copper hydroxide (Cu (OH) 2 ) was formed as a by-product, and N-vinyl-2-pyrrolidone was judged to be present in a dispersed form in the gel. ICP emission spectroscopic analysis also confirmed that the gel contained sodium and calcium.
The results of Examples 1 to 6 are summarized in Table 1.

[実施例7]
(1)電解法による銅系アモルファス化合物ゲルの調製
有機添加剤としてN−メチル−2−ピロリドン(炭素原子数:5)200g、2−ピロリドン(炭素原子数:5)100g、アルカリ金属イオンとして酢酸ナトリウムの3水和物(CHCOONa・3HO)70g、ピロリン酸ナトリウムの10水和物(Na・10HO)56gを使用して、反応水溶液10L(リットル)を調製した。該反応水溶液のpHは約8.5であった。
次にこの水溶液中で銅陰極(カソード電極)と銅陽極(アノード電極)との間を浴温10℃で、電解電圧20Vで15分間通電して、アノードから銅イオンを反応水溶液へ供給することで、アノード外表面付近とカソード外表面付近にゲル状物質を含む銅系化合物を析出した。
電解反応終了後の反応水溶液を、ステンレス製のメッシュフィルター(網目:10〜100μm)を通過させて、銅微粒子スラリーとゲル状物質を分離した。その後、ゲル状物質を水洗して反応水溶液を除去した。
上記の方法によって得られたゲル状生成物10gを、溶媒としてグリセロール10gと混合して、1時間以上、撹拌することで銅系アモルファス化合物ゲルを得た。
[Example 7]
(1) Preparation of copper-based amorphous compound gel by electrolytic method 200 g of N-methyl-2-pyrrolidone (carbon atoms: 5) as organic additives, 100 g of 2-pyrrolidone (carbon atoms: 5), acetic acid as alkali metal ions trihydrate (CH 3 COONa · 3H 2 O ) 70g of sodium, using decahydrate (Na 4 P 2 O 7 · 10H 2 O) 56g of sodium pyrophosphate, the reaction solution 10L (the liter) Prepared. The pH of the aqueous reaction solution was about 8.5.
Next, in this aqueous solution, a copper cathode (cathode electrode) and a copper anode (anode electrode) are energized for 15 minutes at a bath temperature of 10 ° C. and an electrolytic voltage of 20 V to supply copper ions from the anode to the reaction aqueous solution. Thus, a copper-based compound containing a gel substance was deposited in the vicinity of the anode outer surface and the cathode outer surface.
The reaction aqueous solution after completion of the electrolytic reaction was passed through a stainless steel mesh filter (mesh: 10 to 100 μm) to separate the copper fine particle slurry and the gel substance. Thereafter, the gel material was washed with water to remove the aqueous reaction solution.
10 g of the gel product obtained by the above method was mixed with 10 g of glycerol as a solvent and stirred for 1 hour or longer to obtain a copper-based amorphous compound gel.

(2)生成物の評価
(イ)生成物の構造観察
上記調製した銅系アモルファス化合物ゲルを、フィルター(Whatman社製、商品名:アノディスク)に通過させながら水洗して溶媒を乾燥除去した後、走査型電子顕微鏡(SEM)による観察を行った。その結果、0.05〜500μmの範囲の不定形の構造物が形成されているのを確認した。また、針状の凝集物は観察されなかった。
(ロ)生成物の結晶構造分析
得られた銅系アモルファス化合物ゲルをガラス基板上に塗布後、真空乾燥させてX線回折による分析を行ったところ、結晶性の回折ピークが明確に見られず、結晶化度が0%であったのでアモルファス状態にあると判断された。
(2) Evaluation of the product (a) Structure observation of the product After the above-prepared copper-based amorphous compound gel was passed through a filter (manufactured by Whatman, trade name: Anodisc) and washed with water to remove the solvent by drying. Observation with a scanning electron microscope (SEM) was performed. As a result, it was confirmed that an amorphous structure having a range of 0.05 to 500 μm was formed. Moreover, acicular aggregates were not observed.
(B) Crystal structure analysis of the product After the obtained copper-based amorphous compound gel was coated on a glass substrate and vacuum-dried and analyzed by X-ray diffraction, a crystalline diffraction peak was not clearly seen. Since the crystallinity was 0%, it was judged to be in an amorphous state.

(ハ)生成物の分子構造の同定
得られた銅系アモルファス化合物ゲルをナノ構造電極上に塗布して顕微ラマン分光装置で解析したところ、主成分として水酸化銅(Cu(OH))に帰属するピークが検出されたので、本実施例の生成物は水酸化銅を主成分とする銅系アモルファス化合物ゲルであると判断された。また、水酸化物イオンが吸着した銅の水和物(Cu‐(OH)‐(HO))と、N−メチル−2−ピロリドンと2−ピロリドンに由来するピロリドン基(CNO)に帰属するピークも副成分として検出された。さらに、フーリエ変換赤外分光光度計による解析も行ったところ、酢酸に由来するカルボキシル基の帰属ピークとピロリン酸に由来するP−O−P結合の帰属ピークが観察された。
これらの解析結果から、Cu(OH)(CHCOO)(HO)、及びCu(OH)(P(HO)(X、Yはそれぞれ整数である。)に近い分子構造の水和物も副生成物として形成されており、N−メチル−2−ピロリドンと2−ピロリドンは、ゲル中に分散した形で存在しているものと判断された。また、ICP発光分光分析から、ゲル中にナトリウムが含有されていることも確認された。
(C) Identification of the molecular structure of the product The obtained copper-based amorphous compound gel was applied onto a nanostructured electrode and analyzed with a microscopic Raman spectroscopic device. As a main component, copper hydroxide (Cu (OH) 2 ) was used. Since the attributed peak was detected, it was determined that the product of this example was a copper-based amorphous compound gel mainly composed of copper hydroxide. In addition, copper hydrate adsorbed with hydroxide ions (Cu- (OH)-(H 2 O)) and pyrrolidone group derived from N-methyl-2-pyrrolidone and 2-pyrrolidone (C 4 H 6 A peak attributed to NO) was also detected as a secondary component. Furthermore, when the analysis by a Fourier transform infrared spectrophotometer was also performed, the attribution peak of the carboxyl group derived from acetic acid and the attribution peak of the POP bond derived from pyrophosphoric acid were observed.
From these analysis results, Cu 2 (OH) 2 (CH 3 COO) X (H 2 O) Y and Cu 2 (OH) 2 (P 2 O 7 ) X (H 2 O) Y (X, Y are Hydrates with molecular structures close to each other are also formed as by-products, and N-methyl-2-pyrrolidone and 2-pyrrolidone are present in a dispersed form in the gel. It was judged. ICP emission spectroscopic analysis also confirmed that the gel contained sodium.

[実施例8]
(1)電解法による銅系アモルファス化合物ゲルの調製
銅イオンとして酢酸銅(II)の1水和物((CHCOO)Cu・1HO)200g、有機添加剤としてポリビニルピロリドン(分子量:3500)500g、及びアルカリ土類金属イオンとして酢酸カルシウムの1水和物((CHCOO)Ca・HO)90gを使用して、反応水溶液10L(リットル)を調製した。該反応水溶液のpHは約5.7であった。
次に該反応水溶液中で実施例1に記載したと同様の方法により、得られたゲル状生成物5gを、溶媒としてエチレングリコール5gと混合して、1時間以上、撹拌することで銅系アモルファス化合物ゲルを得た。
[Example 8]
(1) Preparation of copper-based amorphous compound gel by electrolytic method Copper acetate (II) monohydrate ((CH 3 COO) 2 Cu · 1H 2 O) 200 g as copper ions, polyvinyl pyrrolidone (molecular weight: molecular weight: 3500) 500 g and 90 g of calcium acetate monohydrate ((CH 3 COO) 2 Ca · H 2 O) as alkaline earth metal ions were used to prepare 10 L (liter) of an aqueous reaction solution. The pH of the reaction aqueous solution was about 5.7.
Next, by the same method as described in Example 1 in the aqueous reaction solution, 5 g of the obtained gel-like product is mixed with 5 g of ethylene glycol as a solvent and stirred for 1 hour or longer to obtain a copper-based amorphous. A compound gel was obtained.

(2)生成物の評価
(イ)生成物の構造観察
上記調製した銅系アモルファス化合物ゲルを、フィルター(Whatman社製、商品名:アノディスク)に通過させながら水洗して溶媒を乾燥除去した後、走査型電子顕微鏡(SEM)による観察を行った。その結果、0.05〜500μmの範囲の不定形の構造物が形成されているのを確認した。また、針状の凝集物は観察されなかった。
(ロ)生成物の結晶構造分析
得られた銅系アモルファス化合物ゲルをガラス基板上に塗布後、真空乾燥させてX線回折による分析を行ったところ、結晶性の回折ピークが明確に見られず、結晶化度が3%であったのでアモルファス状態にあると判断された。
(2) Evaluation of the product (a) Structure observation of the product After the above-prepared copper-based amorphous compound gel was passed through a filter (manufactured by Whatman, trade name: Anodisc) and washed with water to remove the solvent by drying. Observation with a scanning electron microscope (SEM) was performed. As a result, it was confirmed that an amorphous structure having a range of 0.05 to 500 μm was formed. Moreover, acicular aggregates were not observed.
(B) Crystal structure analysis of the product After the obtained copper-based amorphous compound gel was applied on a glass substrate and vacuum-dried and analyzed by X-ray diffraction, a crystalline diffraction peak was not clearly seen. Since the crystallinity was 3%, it was judged to be in an amorphous state.

(ハ)生成物の分子構造の同定
得られた銅系アモルファス化合物ゲルをナノ構造電極上に塗布して顕微ラマン分光装置で解析したところ、主成分として水酸化銅(Cu(OH))に帰属するピークが検出されたので、本実施例の生成物は水酸化銅を主成分とする銅系アモルファス化合物ゲルであると判断された。また、水酸化物イオンが吸着した銅の水和物(Cu‐(OH)‐(HO))と、ポリビニルピロリドンに由来するピロリドン基(CNO)に帰属するピークも副成分として検出された。さらに、フーリエ変換赤外分光光度計による解析も行ったところ、酢酸に由来するカルボキシル基の帰属ピークが観察された。
これらの解析結果から、Cu(OH)(CHCOO)(HO)(X、Yはそれぞれ整数である。)に近い分子構造の水和物も副生成物として形成されており、ポリビニルピロリドンは、ゲル中に分散した形で存在しているものと判断された。また、ICP発光分光分析から、ゲル中に微量のカルシウムが含有されていることも確認された。
(C) Identification of the molecular structure of the product The obtained copper-based amorphous compound gel was applied onto a nanostructured electrode and analyzed with a microscopic Raman spectroscopic device. As a main component, copper hydroxide (Cu (OH) 2 ) was used. Since the attributed peak was detected, it was determined that the product of this example was a copper-based amorphous compound gel mainly composed of copper hydroxide. Moreover, the peak attributed to the hydrate of copper (Cu- (OH)-(H 2 O)) adsorbed with hydroxide ions and the pyrrolidone group (C 4 H 6 NO) derived from polyvinylpyrrolidone is also a minor component. As detected. Furthermore, when the analysis by a Fourier transform infrared spectrophotometer was also performed, the attribution peak of the carboxyl group derived from an acetic acid was observed.
From these analysis results, a hydrate having a molecular structure close to Cu 2 (OH) 2 (CH 3 COO) X (H 2 O) Y (where X and Y are integers) is also formed as a by-product. The polyvinylpyrrolidone was judged to be present in a dispersed form in the gel. It was also confirmed from ICP emission spectroscopic analysis that a trace amount of calcium was contained in the gel.

[実施例9]
(1)電解法による銅系アモルファス化合物ゲルの調製
銅イオンとしてピロリン酸銅(II)の3水和物(Cu・1HO)196g、アルカリ金属イオンとしてピロリン酸ナトリウムの10水和物(Na・10HO)1130g、及びアルカリ土類金属イオンとして酢酸カルシウムの1水和物((CHCOO)Ca・HO)90gを使用して、反応水溶液10L(リットル)を調製した。該反応水溶液のpHは約10であった。
次にこの水溶液中でSUS304製棒陰極(カソード電極)と白金板陽極(アノード電極)との間を浴温5℃で、電流密度20A/dmで30分間通電して、カソード外表面付近にゲル状物質を含む銅系化合物を析出した。
電解反応終了後の反応水溶液を、ステンレス製のメッシュフィルター(網目:10〜100μm)を通過させて、銅微粒子スラリーとゲル状物質を分離した。その後、ゲル状物質を水洗して反応水溶液を除去した。
上記の方法によって得られたゲル状生成物15gを、溶媒としてエチレングリコール15gと混合して、1時間以上、撹拌することで銅系アモルファス化合物ゲルを得た。
[Example 9]
(1) Preparation of copper-based amorphous compound gel by electrolytic method 196 g of copper (II) pyrophosphate trihydrate (Cu 2 P 2 O 7 · 1H 2 O) as copper ion, 10 of sodium pyrophosphate as alkali metal ion hydrate (Na 4 P 2 O 7 · 10H 2 O) 1130g, and using the monohydrate ((CH 3 COO) 2 Ca · H 2 O) 90g of calcium acetate as an alkaline earth metal ion, 10 L (liter) of an aqueous reaction solution was prepared. The pH of the aqueous reaction solution was about 10.
Next, in this aqueous solution, a current was passed between a rod cathode made of SUS304 (cathode electrode) and a platinum plate anode (anode electrode) at a bath temperature of 5 ° C. and a current density of 20 A / dm 2 for 30 minutes, and was brought near the cathode outer surface. A copper-based compound containing a gel substance was deposited.
The reaction aqueous solution after completion of the electrolytic reaction was passed through a stainless steel mesh filter (mesh: 10 to 100 μm) to separate the copper fine particle slurry and the gel substance. Thereafter, the gel material was washed with water to remove the aqueous reaction solution.
15 g of the gel product obtained by the above method was mixed with 15 g of ethylene glycol as a solvent and stirred for 1 hour or longer to obtain a copper-based amorphous compound gel.

(2)生成物の評価
(イ)生成物の構造観察
上記調製した銅系アモルファス化合物ゲルを、フィルター(Whatman社製、商品名:アノディスク)に通過させながら水洗して溶媒を乾燥除去した後、走査型電子顕微鏡(SEM)による観察を行った。その結果、0.05〜500μmの範囲の不定形の構造物が形成されている他に、針状の凝集物が混在していることが確認された。
(2) Evaluation of the product (a) Structure observation of the product After the above-prepared copper-based amorphous compound gel was passed through a filter (manufactured by Whatman, trade name: Anodisc) and washed with water to remove the solvent by drying. Observation with a scanning electron microscope (SEM) was performed. As a result, it was confirmed that in addition to the formation of amorphous structures in the range of 0.05 to 500 μm, acicular aggregates were mixed.

(ロ)生成物の結晶構造分析
得られた銅系アモルファス化合物ゲルをガラス基板上に塗布後、真空乾燥させてX線回折による分析を行ったところ、結晶性の回折ピークが明確に見られず、結晶化度が4%であったのでアモルファス状態にあると判断された。
(ハ)生成物の分子構造の同定
得られた銅系アモルファス化合物ゲルをナノ構造電極上に塗布して顕微ラマン分光装置で解析したところ、主成分として水酸化銅(Cu(OH))に帰属するピークが検出されたので、本実施例の生成物は水酸化銅を主成分とする銅系アモルファス化合物ゲルであると判断された。また、水酸化物イオンが吸着した銅の水和物(Cu‐(OH)‐(HO))に帰属するピークも副成分として検出された。さらに、フーリエ変換赤外分光光度計による解析も行ったところ、酢酸に由来するカルボキシル基の帰属ピークとピロリン酸に由来するP−O−P結合の帰属ピークが観察された。
これらの解析結果から、Cu(OH)(CHCOO)(HO)、及びCu(OH)(P)X(HO)(X、Yはそれぞれ整数である)に近い分子構造の水和物も副生成物として形成されているものと判断された。また、ICP発光分光分析から、ゲル中にナトリウムとカルシウムが含有されていることも確認された。
(B) Crystal structure analysis of the product After the obtained copper-based amorphous compound gel was coated on a glass substrate and vacuum-dried and analyzed by X-ray diffraction, a crystalline diffraction peak was not clearly seen. Since the crystallinity was 4%, it was judged to be in an amorphous state.
(C) Identification of the molecular structure of the product The obtained copper-based amorphous compound gel was applied onto a nanostructured electrode and analyzed with a microscopic Raman spectroscopic device. As a main component, copper hydroxide (Cu (OH) 2 ) was used. Since the attributed peak was detected, it was determined that the product of this example was a copper-based amorphous compound gel mainly composed of copper hydroxide. In addition, a peak attributed to a copper hydrate (Cu- (OH)-(H 2 O)) adsorbed with hydroxide ions was also detected as a secondary component. Furthermore, when the analysis by a Fourier transform infrared spectrophotometer was also performed, the attribution peak of the carboxyl group derived from acetic acid and the attribution peak of the POP bond derived from pyrophosphoric acid were observed.
From these analysis results, Cu 2 (OH) 2 (CH 3 COO) X (H 2 O) Y and Cu 2 (OH) 2 (P 2 O 7 ) X (H 2 O) Y (X, Y are It was judged that hydrates having molecular structures close to each other were also formed as by-products. ICP emission spectroscopic analysis also confirmed that the gel contained sodium and calcium.

[実施例10]
(1)電解法による亜鉛系アモルファス化合物ゲルの調製
亜鉛イオンとして酢酸亜鉛の2水和物((CHCOO)Zn・2HO)220g、有機添加剤としてN−ビニル−2−ピロリドン(炭素原子数:6)600g、及びアルカリ金属イオンとして酢酸ナトリウムの3水和物(CHCOONa・3HO)68.7gを使用して、反応水溶液10L(リットル)を調製した。該反応水溶液のpHは約5.8であった。
次にこの水溶液中でSUS304製棒陰極(カソード電極)と白金板陽極(アノード電極)との間を浴温15℃で、電流密度30A/dmで30分間通電して、カソード外表面付近にゲル状物質を含む亜鉛系化合物を析出した。
電解反応終了後の反応水溶液を、ステンレス製のメッシュフィルター(網目:10〜100μm)を通過させて、亜鉛微粒子スラリーとゲル状物質を分離した。その後、ゲル状物質を水洗して反応水溶液を除去した。上記の方法によって得られたゲル状生成物15gを、溶媒としてエチレングリコール15gと混合して、1時間以上、撹拌することで亜鉛系アモルファス化合物ゲルを得た。
[Example 10]
(1) Preparation of zinc-based amorphous compound gel by electrolytic method Zinc acetate dihydrate ((CH 3 COO) 2 Zn · 2H 2 O) 220 g as zinc ions, N-vinyl-2-pyrrolidone (as organic additive) The reaction aqueous solution 10L (liter) was prepared using 600 g of carbon atoms: 6) and 68.7 g of sodium acetate trihydrate (CH 3 COONa · 3H 2 O) as an alkali metal ion. The pH of the reaction aqueous solution was about 5.8.
Next, in this aqueous solution, an electric current was passed between a rod cathode made of SUS304 (cathode electrode) and a platinum plate anode (anode electrode) at a bath temperature of 15 ° C. and a current density of 30 A / dm 2 for 30 minutes, near the cathode outer surface. A zinc-based compound containing a gel substance was deposited.
The reaction aqueous solution after completion of the electrolytic reaction was passed through a stainless steel mesh filter (mesh: 10 to 100 μm) to separate the zinc fine particle slurry and the gel substance. Thereafter, the gel material was washed with water to remove the aqueous reaction solution. 15 g of the gel product obtained by the above method was mixed with 15 g of ethylene glycol as a solvent and stirred for 1 hour or longer to obtain a zinc-based amorphous compound gel.

(2)生成物の評価
(イ)生成物の構造観察
上記調製した亜鉛系アモルファス化合物ゲルを、フィルター(Whatman社製、商品名:アノディスク)に通過させながら水洗して溶媒を乾燥除去した後、走査型電子顕微鏡(SEM)による観察を行った。その結果、0.1〜500μmの範囲の不定形の構造物が形成されているのを確認した。また、針状の凝集物は観察されなかった。
(ロ)生成物の結晶構造分析
得られた亜鉛系アモルファス化合物ゲルをガラス基板上に塗布後、真空乾燥させてX線回折による分析を行ったところ、結晶性の回折ピークが明確に見られず、結晶化度が0%であったのでアモルファス状態にあると判断された。
(2) Evaluation of the product (a) Observation of the structure of the product After the zinc-based amorphous compound gel prepared above was washed with water while passing through a filter (manufactured by Whatman, trade name: Anodisc), and the solvent was removed by drying. Observation with a scanning electron microscope (SEM) was performed. As a result, it was confirmed that an amorphous structure in the range of 0.1 to 500 μm was formed. Moreover, acicular aggregates were not observed.
(B) Crystal structure analysis of the product After applying the obtained zinc-based amorphous compound gel on a glass substrate, vacuum drying and analyzing by X-ray diffraction, no crystalline diffraction peak is clearly seen. Since the crystallinity was 0%, it was judged to be in an amorphous state.

(ハ)生成物の分子構造の同定
得られた亜鉛系アモルファス化合物ゲルをナノ構造電極上に塗布して顕微ラマン分光装置で解析したところ、主成分として水酸化亜鉛(Zn(OH))に帰属するピークが検出されたので、本実施例の生成物は水酸化亜鉛を主成分とする亜鉛系アモルファス化合物ゲルであると判断された。また、水酸化物イオンが吸着した亜鉛の水和物(Zn‐(OH)‐(HO))と、N−ビニル−2−ピロリドンに由来するピロリドン基(CNO)に帰属するピークも副成分として検出された。さらに、フーリエ変換赤外分光光度計による解析も行ったところ、酢酸に由来するカルボキシル基の帰属ピークが観察された。
これらの解析結果から、Zn(OH)(CHCOO)(HO)(X,Yはそれぞれ整数である。)に近い分子構造の水和物も副生成物として形成されており、N−ビニル−2−ピロリドンは、ゲル中に分散した形で存在しているものと判断された。また、ICP発光分光分析から、ゲル中に微量のナトリウムが含有されていることも確認された。
(C) Identification of the molecular structure of the product The obtained zinc-based amorphous compound gel was applied onto a nanostructured electrode and analyzed with a microscopic Raman spectroscopic device. As a main component, zinc hydroxide (Zn (OH) 2 ) Since an attributed peak was detected, it was determined that the product of this example was a zinc-based amorphous compound gel containing zinc hydroxide as a main component. Moreover, it belongs to the hydrate of zinc (Zn- (OH)-(H 2 O)) adsorbed with hydroxide ions and the pyrrolidone group (C 4 H 6 NO) derived from N-vinyl-2-pyrrolidone. Peak was also detected as a minor component. Furthermore, when the analysis by a Fourier transform infrared spectrophotometer was also performed, the attribution peak of the carboxyl group derived from an acetic acid was observed.
From these analysis results, a hydrate having a molecular structure close to Zn 2 (OH) 2 (CH 3 COO) X (H 2 O) Y (where X and Y are integers) is also formed as a by-product. N-vinyl-2-pyrrolidone was determined to exist in a dispersed form in the gel. ICP emission spectroscopic analysis also confirmed that the gel contained a trace amount of sodium.

[実施例11]
(1)電解法によるスズ系アモルファス化合物ゲルの調製
スズイオンとして酢酸スズ((CHCOO)Sn)250g、有機添加剤としてN−メチル−2−ピロリドン(炭素原子数:5)800g、及びアルカリ金属イオンとして酢酸ナトリウムの3水和物(CHCOONa・3HO)68.7gを使用して、反応水溶液10L(リットル)を調製した。該反応水溶液のpHは約5.8であった。
次にこの水溶液中でSUS304製棒陰極(カソード電極)と白金板陽極(アノード電極)との間を浴温15℃で、電流密度30A/dmで30分間通電して、カソード外表面付近にゲル状物質を含むスズ系化合物を析出した。
電解反応終了後の反応水溶液を、ステンレス製のメッシュフィルター(網目:10〜100μm)を通過させて、スズ微粒子スラリーとゲル状物質を分離した。その後、ゲル状物質を水洗して反応水溶液を除去した。
上記の方法によって得られたゲル状生成物15gを、溶媒としてエチレングリコール15gと混合して、1時間以上、撹拌することでスズ系アモルファス化合物ゲルを得た。
[Example 11]
(1) Preparation of tin-based amorphous compound gel by electrolysis method 250 g of tin acetate ((CH 3 COO) 2 Sn) as tin ions, 800 g of N-methyl-2-pyrrolidone (carbon atoms: 5) as an organic additive, and alkali Using 68.7 g of sodium acetate trihydrate (CH 3 COONa · 3H 2 O) as a metal ion, 10 L (liter) of an aqueous reaction solution was prepared. The pH of the reaction aqueous solution was about 5.8.
Next, in this aqueous solution, an electric current was passed between a rod cathode made of SUS304 (cathode electrode) and a platinum plate anode (anode electrode) at a bath temperature of 15 ° C. and a current density of 30 A / dm 2 for 30 minutes, near the cathode outer surface. A tin-based compound containing a gel substance was deposited.
The aqueous reaction solution after completion of the electrolytic reaction was passed through a stainless steel mesh filter (mesh: 10 to 100 μm) to separate the tin fine particle slurry and the gel substance. Thereafter, the gel material was washed with water to remove the aqueous reaction solution.
15 g of the gel-like product obtained by the above method was mixed with 15 g of ethylene glycol as a solvent and stirred for 1 hour or longer to obtain a tin-based amorphous compound gel.

(2)生成物の評価
(イ)生成物の構造観察
上記調製したスズ系アモルファス化合物ゲルを、フィルター(Whatman社製、商品系:アノディスク)に通過させながら水洗して溶媒を乾燥除去した後、走査型電子顕微鏡(SEM)による観察を行った。その結果、0.2〜500μmの範囲の不定形の構造物が形成されているのを確認した。また、針状の凝集物は観察されなかった。
(ロ)生成物の結晶構造分析
得られたスズ系アモルファス化合物ゲルをガラス基板上に塗布後、真空乾燥させてX線回折による分析を行ったところ、結晶性の回折ピークが明確に見られず、結晶化度が0%であったのでアモルファス状態にあると判断された。
(2) Evaluation of product (a) Structure observation of product After the above-prepared tin-based amorphous compound gel was passed through a filter (manufactured by Whatman, product system: Anodisco) and washed with water to remove the solvent by drying. Observation with a scanning electron microscope (SEM) was performed. As a result, it was confirmed that an amorphous structure in the range of 0.2 to 500 μm was formed. Moreover, acicular aggregates were not observed.
(B) Crystal structure analysis of the product After the obtained tin-based amorphous compound gel was applied on a glass substrate and vacuum-dried and analyzed by X-ray diffraction, a crystalline diffraction peak was not clearly seen. Since the crystallinity was 0%, it was judged to be in an amorphous state.

(ハ)生成物の分子構造の同定
得られたスズ系アモルファス化合物ゲルをナノ構造電極上に塗布して顕微ラマン分光装置で解析したところ、主成分として水酸化スズ(Sn(OH))に帰属するピークが検出されたので、本実施例の生成物は水酸化スズを主成分とするスズ系アモルファス化合物ゲルであると判断された。また、水酸化物イオンが吸着したスズの水和物(Sn‐(OH)‐(HO))と、N−ビニル−2−ピロリドンに由来するピロリドン基(CNO)に帰属するピークも副成分として検出された。さらに、フーリエ変換赤外分光光度計による解析も行ったところ、酢酸に由来するカルボキシル基の帰属ピークが観察された。
これらの解析結果から、Sn(OH)(CHCOO)(HO)(X、Yはそれぞれ整数である。)に近い分子構造の水和物も副生成物として形成されており、N−メチル−2−ピロリドンは、ゲル中に分散した形で存在しているものと判断された。また、ICP発光分光分析から、ゲル中に微量のナトリウムが含有されていることも確認された。
(C) Identification of the molecular structure of the product The obtained tin-based amorphous compound gel was applied onto a nanostructured electrode and analyzed with a microscopic Raman spectroscopic device. As a result, tin hydroxide (Sn (OH) 2 ) was used as the main component. Since an attributed peak was detected, it was determined that the product of this example was a tin-based amorphous compound gel containing tin hydroxide as a main component. Moreover, hydrates of tin hydroxide ions adsorbed - and (Sn- (OH) (H 2 O)), assigned to a pyrrolidone group (C 4 H 6 NO) derived from N- vinyl-2-pyrrolidone Peak was also detected as a minor component. Furthermore, when the analysis by a Fourier transform infrared spectrophotometer was also performed, the attribution peak of the carboxyl group derived from an acetic acid was observed.
From these analysis results, a hydrate having a molecular structure close to Sn 2 (OH) 2 (CH 3 COO) X (H 2 O) Y (where X and Y are integers) is also formed as a by-product. N-methyl-2-pyrrolidone was determined to exist in a dispersed form in the gel. ICP emission spectroscopic analysis also confirmed that the gel contained a trace amount of sodium.

[実施例12]
(1)電解法によるニッケル系アモルファス化合物ゲルの調製
ニッケルイオンとして酢酸ニッケルの4水和物((CHCOO)Ni・4HO)260g、有機添加剤としてN−メチル−2−ピロリドン(炭素原子数:5)800g、及びアルカリ金属イオンとして酢酸ナトリウムの3水和物(CHCOONa・3HO)27.5gを使用して、反応水溶液10L(リットル)を調製した。該反応水溶液のpHは約5.0であった。
次にこの水溶液中でSUS304製棒陰極(カソード電極)と白金板陽極(アノード電極)との間を浴温15℃で、電流密度30A/dmで30分間通電して、カソード外表面付近にゲル状物質を含むニッケル系化合物を析出した。
電解反応終了後の反応水溶液を、ステンレス製のメッシュフィルター(網目:10〜100μm)を通過させて、ニッケル微粒子スラリーとゲル状物質を分離した。その後、ゲル状物質を水洗して反応水溶液を除去した。
上記の方法によって得られたゲル状生成物15gを、溶媒としてエチレングリコール15gと混合して、1時間以上、撹拌することでニッケル系アモルファス化合物ゲルを得た。
[Example 12]
(1) Preparation of nickel-based amorphous compound gel by electrolytic method Nickel acetate tetrahydrate ((CH 3 COO) 2 Ni · 4H 2 O) 260 g as nickel ions, N-methyl-2-pyrrolidone (organic additive) 10 L (liter) of an aqueous reaction solution was prepared using 800 g of carbon atoms: 5) and 27.5 g of sodium acetate trihydrate (CH 3 COONa · 3H 2 O) as an alkali metal ion. The pH of the reaction aqueous solution was about 5.0.
Next, in this aqueous solution, an electric current was passed between a rod cathode made of SUS304 (cathode electrode) and a platinum plate anode (anode electrode) at a bath temperature of 15 ° C. and a current density of 30 A / dm 2 for 30 minutes, near the cathode outer surface. A nickel-based compound containing a gel substance was deposited.
The reaction aqueous solution after completion of the electrolytic reaction was passed through a stainless steel mesh filter (mesh: 10 to 100 μm) to separate the nickel fine particle slurry and the gel substance. Thereafter, the gel material was washed with water to remove the aqueous reaction solution.
15 g of the gel product obtained by the above method was mixed with 15 g of ethylene glycol as a solvent and stirred for 1 hour or longer to obtain a nickel-based amorphous compound gel.

(2)生成物の評価
(イ)生成物の構造観察
上記調製したニッケル系アモルファス化合物ゲルを、フィルター(Whatman社製、商品名:アノディスク)に通過させながら水洗して溶媒を乾燥除去した後、走査型電子顕微鏡(SEM)による観察を行った。その結果、0.2〜500μmの範囲の不定形の構造物が形成されているのを確認した。また、針状の凝集物は観察されなかった。
(ロ)生成物の結晶構造分析
得られたニッケル系アモルファス化合物ゲルをガラス基板上に塗布後、真空乾燥させてX線回折による分析を行ったところ、結晶性の回折ピークが明確に見られず、結晶化度が0%であったのでアモルファス状態にあると判断された。
(ハ)生成物の分子構造の同定
得られたニッケル系アモルファス化合物ゲルをナノ構造電極上に塗布して顕微ラマン分光装置で解析したところ、主成分として水酸化ニッケル(Ni(OH))に帰属するピークが検出されたので、本実施例の生成物は水酸化ニッケルを主成分とするニッケル系アモルファス化合物ゲルであると判断された。また、水酸化物イオンが吸着したニッケルの水和物(Ni‐(OH)‐(HO))と、N−メチル−2−ピロリドンに由来するピロリドン基(CNO)に帰属するピークも副成分として検出された。さらに、フーリエ変換赤外分光光度計による解析も行ったところ、酢酸に由来するカルボキシル基の帰属ピークが観察された。
これらの解析結果から、Ni(OH)(CHCOO)(HO)(X、Yはそれぞれ整数である。)に近い分子構造の水和物も副生成物として形成されており、N−メチル−2−ピロリドンは、ゲル中に分散した形で存在しているものと判断された。また、ICP発光分光分析から、ゲル中に微量のナトリウムが含有されていることも確認された。
実施例7〜12の結果を表2にまとめて示す。
(2) Evaluation of product (a) Structure observation of product After the nickel-based amorphous compound gel prepared above was washed with water while passing through a filter (manufactured by Whatman, trade name: Anodisc), the solvent was removed by drying. Observation with a scanning electron microscope (SEM) was performed. As a result, it was confirmed that an amorphous structure in the range of 0.2 to 500 μm was formed. Moreover, acicular aggregates were not observed.
(B) Crystal structure analysis of the product After applying the obtained nickel-based amorphous compound gel on a glass substrate, vacuum drying and analysis by X-ray diffraction, no crystalline diffraction peak is clearly seen. Since the crystallinity was 0%, it was judged to be in an amorphous state.
(C) Identification of the molecular structure of the product The obtained nickel-based amorphous compound gel was applied onto a nanostructured electrode and analyzed with a microscopic Raman spectroscopic device. As a result, nickel hydroxide (Ni (OH) 2 ) was used as the main component. Since an attributed peak was detected, it was determined that the product of this example was a nickel-based amorphous compound gel containing nickel hydroxide as a main component. Moreover, it belongs to nickel hydrate (Ni- (OH)-(H 2 O)) adsorbed with hydroxide ions and pyrrolidone group (C 4 H 6 NO) derived from N-methyl-2-pyrrolidone. Peak was also detected as a minor component. Furthermore, when the analysis by a Fourier transform infrared spectrophotometer was also performed, the attribution peak of the carboxyl group derived from an acetic acid was observed.
From these analysis results, a hydrate having a molecular structure close to Ni 2 (OH) 2 (CH 3 COO) X (H 2 O) Y (where X and Y are integers) is also formed as a by-product. N-methyl-2-pyrrolidone was determined to exist in a dispersed form in the gel. ICP emission spectroscopic analysis also confirmed that the gel contained a trace amount of sodium.
The results of Examples 7 to 12 are summarized in Table 2.

[比較例1]
(1)電解法による銅系化合物ゲルの調製
ゲル状生成物と混合する溶媒を水とした以外は実施例1と同様にして、銅系化合物ゲルを得た。
(2)生成物の評価
(イ)生成物の構造観察
上記調製した銅系化合物ゲルを、フィルター(Whatman社製、商品名:アノディスク)に通過させながら水洗して溶媒を乾燥除去した後、走査型電子顕微鏡(SEM)による観察を行った。その結果、0.05〜500μmの範囲の不定形の構造物が形成されているのを確認した。また、針状の凝集物は観察されなかった。
(ロ)生成物の結晶構造分析
得られた銅系化合物ゲルをガラス基板上に塗布後、真空乾燥させてX線回折による分析を行ったところ、結晶性の回折ピークが検出され、結晶化度が6%であったので結晶化が進行していると判断された。
[Comparative Example 1]
(1) Preparation of copper-based compound gel by electrolytic method A copper-based compound gel was obtained in the same manner as in Example 1 except that water was used as the solvent to be mixed with the gel product.
(2) Evaluation of product (a) Structure observation of product After the copper-based compound gel prepared above was passed through a filter (manufactured by Whatman, trade name: Anodisco) and washed with water to remove the solvent by drying, Observation with a scanning electron microscope (SEM) was performed. As a result, it was confirmed that an amorphous structure having a range of 0.05 to 500 μm was formed. Moreover, acicular aggregates were not observed.
(B) Crystal structure analysis of the product The obtained copper-based compound gel was applied on a glass substrate, vacuum-dried and analyzed by X-ray diffraction. As a result, a crystalline diffraction peak was detected and the degree of crystallinity was detected. Of 6%, it was judged that crystallization was in progress.

(ハ)生成物の分子構造の同定
得られた銅系化合物ゲルをナノ構造電極上に塗布して顕微ラマン分光装置で解析したところ、主成分として水酸化銅(Cu(OH))に帰属するピークが検出されたので、水酸化銅を主成分とする銅系化合物ゲルであると判断された。また、酸化銅(CuO)と、水酸化物イオンが吸着した銅の水和物(Cu‐(OH)‐(HO))と、N−ビニル−2−ピロリドンに由来するピロリドン基(CNO)に帰属するピークも副成分として検出された。さらに、フーリエ変換赤外分光光度計による解析も行ったところ、酢酸に由来するカルボキシル基の帰属ピークが観察された。
これらの解析結果から、酸化銅(CuO)、Cu(OH)(CHCOO)(HO)(X、Yはそれぞれ整数である。)に近い分子構造の水和物も副生成物として形成されており、N−ビニル−2−ピロリドンは、ゲル中に分散した形で存在しているものと判断された。また、ICP発光分光分析から、ゲル中に微量のナトリウムが含有されていることも確認された。
(C) Identification of the molecular structure of the product When the obtained copper-based compound gel was applied onto a nanostructured electrode and analyzed with a microscopic Raman spectrometer, it was attributed to copper hydroxide (Cu (OH) 2 ) as the main component. Since the peak which detects was detected, it was judged that it was a copper-type compound gel which has copper hydroxide as a main component. Further, copper oxide (CuO), copper hydrate adsorbed with hydroxide ions (Cu— (OH) — (H 2 O)), and pyrrolidone group derived from N-vinyl-2-pyrrolidone (C A peak attributed to 4 H 6 NO) was also detected as a minor component. Furthermore, when the analysis by a Fourier transform infrared spectrophotometer was also performed, the attribution peak of the carboxyl group derived from an acetic acid was observed.
From these analysis results, a hydrate having a molecular structure close to copper oxide (CuO), Cu 2 (OH) 2 (CH 3 COO) X (H 2 O) Y (where X and Y are integers) is also obtained. It was formed as a by-product and N-vinyl-2-pyrrolidone was judged to be present in a dispersed form in the gel. ICP emission spectroscopic analysis also confirmed that the gel contained a trace amount of sodium.

[比較例2]
(1)電解法による銅系化合物の調製
有機添加剤として2−アミノエタノール1000gとした以外は実施例1と同様にして、銅系化合物を得た。
(2)生成物の評価
(イ)生成物の構造観察
上記調製した銅系化合物を、フィルター(Whatman社製、商品名:アノディスク)に通過させながら水洗して溶媒を乾燥除去した後、走査型電子顕微鏡(SEM)による観察を行った。その結果、1次粒子径が100〜800nmの範囲で、2次粒子径が1〜100μmの範囲の粒子状構造物が形成されているのを確認した。また、結晶形状がデンドライト状に凝集した、1〜50μmの針状の凝集物が観察された。
(ロ)生成物の結晶構造分析
得られた銅系化合物をガラス基板上に塗布後、真空乾燥させてX線回折による分析を行ったところ、銅に帰属する結晶性の回折ピークが明確に検出され、結晶化度が60%であったので結晶性の銅粒子であると判断された。
[Comparative Example 2]
(1) Preparation of copper compound by electrolytic method A copper compound was obtained in the same manner as in Example 1 except that 1000 g of 2-aminoethanol was used as the organic additive.
(2) Evaluation of the product (a) Structure observation of the product The above-prepared copper compound was washed with water while passing through a filter (manufactured by Whatman, trade name: Anodisco), and the solvent was dried and removed, followed by scanning. Observation with a scanning electron microscope (SEM) was performed. As a result, it was confirmed that a particulate structure having a primary particle diameter of 100 to 800 nm and a secondary particle diameter of 1 to 100 μm was formed. In addition, needle-shaped aggregates of 1 to 50 μm in which the crystal shape was aggregated in a dendrite shape were observed.
(B) Crystal structure analysis of the product After the obtained copper compound was applied on a glass substrate, it was vacuum dried and analyzed by X-ray diffraction. As a result, a crystalline diffraction peak attributed to copper was clearly detected. Since the crystallinity was 60%, it was judged to be crystalline copper particles.

(ハ)生成物の分子構造の同定
得られた銅系化合物をナノ構造電極上に塗布して顕微ラマン分光装置で解析したところ、主成分として銅(Cu)に帰属するピークと、副成分として亜酸化銅(CuO)と水酸化銅(Cu(OH))に帰属するピークも検出された。さらに、フーリエ変換赤外分光光度計による解析も行ったところ、2−アミノエタノールに由来するアミノ基の帰属ピークが得られた。
これらの解析結果から、亜酸化銅(CuO)と水酸化銅(Cu(OH))が副生成物として形成されており、2−アミノエタノールは、粒子表面に付着しているものと判断された。また、ICP発光分光分析から、微量のナトリウムが含有されていることも確認された。
(C) Identification of the molecular structure of the product The obtained copper-based compound was applied onto the nanostructure electrode and analyzed with a microscopic Raman spectroscopic device. Peaks attributed to cuprous oxide (Cu 2 O) and copper hydroxide (Cu (OH) 2 ) were also detected. Furthermore, when the analysis by a Fourier-transform infrared spectrophotometer was also performed, the attribution peak of the amino group derived from 2-aminoethanol was obtained.
From these analysis results, cuprous oxide (Cu 2 O) and copper hydroxide (Cu (OH) 2 ) are formed as by-products, and 2-aminoethanol is attached to the particle surface. It was judged. ICP emission spectroscopic analysis also confirmed that a trace amount of sodium was contained.

[比較例3]
(1)電解法による銅系化合物の調製
有機添加剤としてN,N−ジメチルホルムアミド1000gとした以外は実施例1と同様にして、銅系化合物を得た。
(2)生成物の評価
(イ)生成物の構造観察
上記調製した銅系化合物を、フィルター(Whatman社製、商品名:アノディスク)に通過させながら水洗して溶媒を乾燥除去した後、走査型電子顕微鏡(SEM)による観察を行った。その結果、1次粒子径が100〜600nmの範囲で、2次粒子径が1〜100μmの範囲の粒子状構造物が形成されているのを確認した。また、結晶形状がデンドライト状に凝集した、1〜50μmの針状の凝集物が観察された。
(ロ)生成物の結晶構造分析
得られた銅系化合物をガラス基板上に塗布後、真空乾燥させてX線回折による分析を行ったところ、銅に帰属する結晶性の回折ピークが明確に検出され、結晶化度が65%であったので結晶性の銅粒子であると判断された。
[Comparative Example 3]
(1) Preparation of copper compound by electrolytic method A copper compound was obtained in the same manner as in Example 1 except that 1000 g of N, N-dimethylformamide was used as the organic additive.
(2) Evaluation of the product (a) Structure observation of the product The above-prepared copper compound was washed with water while passing through a filter (manufactured by Whatman, trade name: Anodisco), and the solvent was dried and removed, followed by scanning. Observation with a scanning electron microscope (SEM) was performed. As a result, it was confirmed that a particulate structure having a primary particle diameter of 100 to 600 nm and a secondary particle diameter of 1 to 100 μm was formed. In addition, needle-shaped aggregates of 1 to 50 μm in which the crystal shape was aggregated in a dendrite shape were observed.
(B) Crystal structure analysis of the product After the obtained copper compound was applied on a glass substrate, it was vacuum dried and analyzed by X-ray diffraction. As a result, a crystalline diffraction peak attributed to copper was clearly detected. Since the crystallinity was 65%, it was judged to be crystalline copper particles.

(ハ)生成物の分子構造の同定
得られた銅系化合物をナノ構造電極上に塗布して顕微ラマン分光装置で解析したところ、主成分として銅(Cu)に帰属するピークと、副成分として亜酸化銅(CuO)と水酸化銅(Cu(OH))に帰属するピークも検出された。さらに、フーリエ変換赤外分光光度計による解析も行ったところ、N,N−ジメチルホルムアミドに由来するアミド基の帰属ピークが観察された。
これらの解析結果から、亜酸化銅(CuO)と水酸化銅(Cu(OH))が副生成物として形成されており、N,N−ジメチルホルムアミドは、粒子表面に付着しているものと判断された。また、ICP発光分光分析から、微量のナトリウムが含有されていることも確認された。
(C) Identification of the molecular structure of the product The obtained copper-based compound was applied onto the nanostructure electrode and analyzed with a microscopic Raman spectroscopic device. Peaks attributed to cuprous oxide (Cu 2 O) and copper hydroxide (Cu (OH) 2 ) were also detected. Furthermore, when analysis was performed using a Fourier transform infrared spectrophotometer, an assigned peak of an amide group derived from N, N-dimethylformamide was observed.
From these analysis results, cuprous oxide (Cu 2 O) and copper hydroxide (Cu (OH) 2 ) are formed as by-products, and N, N-dimethylformamide is attached to the particle surface. It was judged. ICP emission spectroscopic analysis also confirmed that a trace amount of sodium was contained.

[比較例4]
(1)電解法による銅系化合物の調製
有機添加剤としてポリビニルアルコール(分子量:500)500gとした以外は実施例1と同様にして、銅系化合物を得た。
(2)生成物の評価
(イ)生成物の構造観察
上記調製した銅系化合物を、フィルター(Whatman社製、商品名:アノディスク)に通過させながら水洗して溶媒を乾燥除去した後、走査型電子顕微鏡(SEM)による観察を行った。その結果、1次粒子径が200〜900nmの範囲で、2次粒子径が1〜100μmの範囲の粒子状構造物が形成されているのを確認した。また、結晶形状がデンドライト状に凝集した、1〜50μmの針状の凝集物が観察された。
(ロ)生成物の結晶構造分析
得られた銅系化合物をガラス基板上に塗布後、真空乾燥させてX線回折による分析を行ったところ、銅に帰属する結晶性の回折ピークが明確に検出され、結晶化度が65%であったので結晶性の銅粒子であると判断された。
[Comparative Example 4]
(1) Preparation of copper compound by electrolytic method A copper compound was obtained in the same manner as in Example 1 except that 500 g of polyvinyl alcohol (molecular weight: 500) was used as the organic additive.
(2) Evaluation of the product (a) Structure observation of the product The above-prepared copper compound was washed with water while passing through a filter (manufactured by Whatman, trade name: Anodisco), and the solvent was dried and removed, followed by scanning. Observation with a scanning electron microscope (SEM) was performed. As a result, it was confirmed that a particulate structure having a primary particle diameter of 200 to 900 nm and a secondary particle diameter of 1 to 100 μm was formed. In addition, needle-shaped aggregates of 1 to 50 μm in which the crystal shape was aggregated in a dendrite shape were observed.
(B) Crystal structure analysis of the product After the obtained copper compound was applied on a glass substrate, it was vacuum dried and analyzed by X-ray diffraction. As a result, a crystalline diffraction peak attributed to copper was clearly detected. Since the crystallinity was 65%, it was judged to be crystalline copper particles.

(ハ)生成物の分子構造の同定
得られた銅系化合物をナノ構造電極上に塗布して顕微ラマン分光装置で解析したところ、主成分として銅(Cu)に帰属するピークと、副成分として亜酸化銅(CuO)に帰属するピークも検出された。さらに、フーリエ変換赤外分光光度計による解析も行ったところ、ポリビニルアルコールの帰属ピークが得られた。
これらの解析結果から、亜酸化銅(CuO)も副生成物として形成されており、ポリビニルアルコールは、粒子表面に付着しているものと判断された。また、ICP発光分光分析から、微量のナトリウムが含有されていることも確認した。
(C) Identification of the molecular structure of the product When the obtained copper-based compound was applied onto the nanostructure electrode and analyzed with a microscopic Raman spectroscopic device, the peak attributed to copper (Cu) as the main component and the subcomponent peak attributable to cuprous oxide (Cu 2 O) was also detected. Furthermore, when the analysis by a Fourier-transform infrared spectrophotometer was also performed, the attribution peak of polyvinyl alcohol was obtained.
From these analysis results, cuprous oxide (Cu 2 O) was also formed as a by-product, and it was determined that polyvinyl alcohol was adhered to the particle surface. It was also confirmed from ICP emission spectroscopic analysis that a trace amount of sodium was contained.

[比較例5]
(1)電解法による銅系化合物の調製
銅イオンとして塩化銅(II)(CuCl)134g、有機添加剤として2−ピロリドン(炭素原子数:4)100g、及びアルカリ金属イオンとして塩化ナトリウム(NaCl)11.7gを使用して、反応水溶液10L(リットル)を調製した。該反応水溶液のpHは約3.8であった。
次に該反応水溶液中で実施例1に記載したと同様の方法で電解反応を行ったところ、電極表面にめっき膜が主に形成された。
(2)生成物の結晶構造分析
得られためっき膜をX線回折による分析を行ったところ、銅に帰属する結晶性の回折ピークが明確に検出され、結晶化度が75%であったので結晶性の銅膜であると判断された。
[Comparative Example 5]
(1) Preparation of copper-based compound by electrolytic method 134 g of copper (II) chloride (CuCl 2 ) as copper ions, 100 g of 2-pyrrolidone (carbon atoms: 4) as an organic additive, and sodium chloride (NaCl as an alkali metal ion) ) 11.7 g was used to prepare 10 L (liter) of aqueous reaction solution. The pH of the reaction aqueous solution was about 3.8.
Next, when an electrolytic reaction was performed in the reaction aqueous solution in the same manner as described in Example 1, a plating film was mainly formed on the electrode surface.
(2) Crystal structure analysis of product When the obtained plated film was analyzed by X-ray diffraction, a crystalline diffraction peak attributed to copper was clearly detected and the crystallinity was 75%. It was judged to be a crystalline copper film.

[比較例6]
(1)電解法による銅系化合物の調製
銅イオンとして硫酸テトラアンミン銅(II)塩([Cu(NH]SO、硫酸銅(II)の5水和物(CuSO・5HO)250gとアンモニア水(NH、30%水溶液)3500gから調製)、有機添加剤として2−ピロリドン(炭素原子数:4)100g、及びアルカリ金属イオンとして硫酸ナトリウム(NaSO)14.4gを使用して、反応水溶液10L(リットル)を調製した。該反応水溶液のpHは約11.5であった。
次に該反応水溶液中で実施例1に記載したと同様の方法で電解反応を行ったところ、電極表面にめっき膜が主に形成された。
(2)生成物の結晶構造分析
得られためっき膜をX線回折による分析を行ったところ、銅に帰属する結晶性の回折ピークが明確に検出され、結晶化度が80%であったので結晶性の銅膜であると判断された。
比較例1〜6の結果を表3にまとめて示す。
[Comparative Example 6]
(1) Preparation of copper-based compound by electrolytic method Tetraammine copper (II) sulfate salt ([Cu (NH 3 ) 4 ] SO 4 , copper sulfate (II) pentahydrate (CuSO 4 .5H 2 O) as copper ions ) Use 250 g and 3500 g of aqueous ammonia (NH 3 , 30% aqueous solution), 100 g of 2-pyrrolidone (carbon atoms: 4) as an organic additive, and 14.4 g of sodium sulfate (NaSO 4 ) as an alkali metal ion Thus, 10 L (liter) of an aqueous reaction solution was prepared. The pH of the aqueous reaction solution was about 11.5.
Next, when an electrolytic reaction was performed in the reaction aqueous solution in the same manner as described in Example 1, a plating film was mainly formed on the electrode surface.
(2) Crystal structure analysis of product When the obtained plated film was analyzed by X-ray diffraction, a crystalline diffraction peak attributed to copper was clearly detected and the crystallinity was 80%. It was judged to be a crystalline copper film.
The results of Comparative Examples 1-6 are summarized in Table 3.

[実施例13]
(1)評価用試料の調製
上記実施例1〜3、9〜12で得られたアモルファス化合物ゲルを試験管に入れ、それぞれの分散溶媒で濃度を10質量%に調整した後、超音波ホモジナイザーを用いてよく撹拌し、のアモルファス化合物ゲルを得た。
(2)光照射
得られたアモルファス化合物ゲルをスピンコータでガラス基板(サイズ:2cm×2cm)に塗布して、窒素ガス雰囲気中、ホットプレートを用いて50〜180℃の温度範囲でそれぞれ1〜5分間加熱して塗膜を70質量%となるまで乾燥させた後、直ちに試料を取り除いて室温まで冷した。その後、キセノンランプの光(波長範囲300〜1300nm)を25mmの距離から、放電発光電圧300〜5000Vの範囲で、パルス幅500〜5000μsecとして1〜3回(1回当たりの照射時間2msec)の範囲で照射した。
(3)加熱
得られたアモルファス化合物ゲルをスピンコータでガラス基板(サイズ:2cm×2cm)に塗布して、窒素ガス雰囲気中、ホットプレートを用いて50〜180℃の温度範囲でそれぞれ1〜5分間加熱して塗膜を40質量%となるまで乾燥させた後、直ちに試料を取り除いて室温まで冷した。その後、試料を雰囲気制御型の熱処理炉内に設置し、窒素ガス雰囲気中、30℃/minの昇温速度にて加熱した。200℃に到達後、30分間保持した後、熱処理炉中でゆっくりと室温まで炉冷した。
[Example 13]
(1) Preparation of sample for evaluation After putting the amorphous compound gel obtained in Examples 1 to 3 and 9 to 12 into a test tube and adjusting the concentration to 10% by mass with each dispersion solvent, an ultrasonic homogenizer was used. After stirring well, an amorphous compound gel was obtained.
(2) Light irradiation The amorphous compound gel obtained was applied to a glass substrate (size: 2 cm × 2 cm) with a spin coater, and 1 to 5 in a temperature range of 50 to 180 ° C. using a hot plate in a nitrogen gas atmosphere. After heating for 30 minutes to dry the coating film to 70% by mass, the sample was immediately removed and cooled to room temperature. Thereafter, the xenon lamp light (wavelength range: 300 to 1300 nm) from a distance of 25 mm to a discharge light emission voltage of 300 to 5000 V, a pulse width of 500 to 5000 μsec and a range of 1 to 3 times (irradiation time per 2 msec) Irradiated with.
(3) The amorphous compound gel obtained by heating was applied to a glass substrate (size: 2 cm × 2 cm) with a spin coater, and each was for 1 to 5 minutes in a nitrogen gas atmosphere at a temperature range of 50 to 180 ° C. using a hot plate. After heating to dry the coating film to 40% by mass, the sample was immediately removed and cooled to room temperature. Thereafter, the sample was placed in an atmosphere-controlled heat treatment furnace and heated in a nitrogen gas atmosphere at a temperature increase rate of 30 ° C./min. After reaching 200 ° C., it was kept for 30 minutes and then slowly cooled to room temperature in a heat treatment furnace.

(4)加熱下での光照射
得られたアモルファス化合物ゲルをスピンコータでガラス基板(サイズ:2cm×2cm)に塗布して、窒素ガス雰囲気中、ホットプレートを用いて、80〜150℃の温度範囲でそれぞれ1〜5分間加熱して塗膜を50質量%となるまで乾燥させた後、直ちに試料を取り除いて室温まで冷した。その後、100〜200℃の温度範囲で加熱しながら、キセノンランプの光(波長範囲300〜1300nm)を25mmの距離から、放電発光電圧500〜3000Vの範囲で、パルス幅500〜5000μsecとして3〜5回(1回当たりの照射時間2msec)の範囲で照射した。評価結果を表4,5にまとめて示す。
(4) Light irradiation under heating The obtained amorphous compound gel was applied to a glass substrate (size: 2 cm × 2 cm) with a spin coater, and a temperature range of 80 to 150 ° C. using a hot plate in a nitrogen gas atmosphere. Then, the coating film was dried for 1 to 5 minutes to 50% by mass, and then the sample was immediately removed and cooled to room temperature. Thereafter, the xenon lamp light (wavelength range: 300 to 1300 nm) is heated at a temperature range of 100 to 200 ° C. from a distance of 25 mm to a discharge light emission voltage of 500 to 3000 V and a pulse width of 500 to 5000 μsec. Irradiation was performed within a range of irradiation (irradiation time per irradiation: 2 msec). The evaluation results are summarized in Tables 4 and 5.

[比較例8]
実施例13のアモルファス化合物ゲルを比較例2〜5で得られた生成物とした以外は実施例13と同様の方法で、評価用試料を調製した後、光照射、及び加熱を行って、形成された結晶化膜の評価を行った。これらの評価結果をまとめて表6に示す。
[Comparative Example 8]
A sample for evaluation was prepared in the same manner as in Example 13 except that the amorphous compound gel of Example 13 was the product obtained in Comparative Examples 2 to 5, and then formed by light irradiation and heating. The obtained crystallized film was evaluated. These evaluation results are summarized in Table 6.

[形成された結晶化膜についての考察]
金属結晶化したものについて、比較例2〜5で得たサンプルから調製した結晶化膜の抵抗率は、4.5×10−4〜9.0×10−3μΩcmであったのに対し、実施例1〜3、9〜12で得たサンプルから調製した結晶化膜の抵抗率は、10−5μΩcm以下の小さい抵抗率を示した。焼結組織を走査型電子顕微鏡で観察したところ、アモルファス化合物ゲル(図1(実施例1))から形成された試料は緻密で連続的なナノ多孔質構造(図2(実施例13−1))となっていたが、本発明の範囲外である比較例では、疎で不連続な構造(図3(比較例8−2))となっていた。さらに、図1のアモルファス化合物ゲルのX線回折(図4)では結晶性の回折ピークが明確に見られなかったが、図2の結晶化後の連続的なナノ多孔質膜のX線回折(図5)では結晶性の回折ピークが明確に見られた。このことから、本発明のアモルファス化合物ゲルは容易に結晶化が可能で、構造制御も可能であることが判った。また、本発明の形態では、光照射条件と加熱条件を調整することで、半導体的なキャリア濃度とキャリア移動度の特性を示す構造物なども得られたが、本発明の範囲外である比較例では得られなかった。
さらに、実施例13における加熱、及び光照射の条件下においては、得られる酸化物結晶体と金属結晶体のナノ多孔質構造は、主にオープンセル型の3次元網目構造を形成し、それらの網目構造の網目の平均径が20〜500nm、表面の十点平均粗さ(JISB−0601)が20〜200nmの範囲で調整可能であることも判った。
このように、本発明のアモルファス化合物ゲルは、光照射または加熱処理によって、導電体、半導体を作りわけることが可能であることが確認された。
[Consideration of formed crystallized film]
For the metal crystallized, the resistivity of the crystallized film prepared from the samples obtained in Comparative Examples 2 to 5 was 4.5 × 10 −4 to 9.0 × 10 −3 μΩcm, The resistivity of the crystallized film prepared from the samples obtained in Examples 1 to 3 and 9 to 12 showed a small resistivity of 10 −5 μΩcm or less. When the sintered structure was observed with a scanning electron microscope, the sample formed from the amorphous compound gel (FIG. 1 (Example 1)) was a dense and continuous nanoporous structure (FIG. 2 (Example 13-1)). However, in the comparative example outside the scope of the present invention, the structure was sparse and discontinuous (FIG. 3 (Comparative Example 8-2)). Furthermore, the X-ray diffraction of the amorphous compound gel in FIG. 1 (FIG. 4) did not clearly show a crystalline diffraction peak, but the X-ray diffraction of the continuous nanoporous film after crystallization in FIG. In FIG. 5), a crystalline diffraction peak was clearly seen. From this, it was found that the amorphous compound gel of the present invention can be easily crystallized and the structure can be controlled. Moreover, in the form of the present invention, by adjusting the light irradiation condition and the heating condition, a structure showing semiconductor carrier concentration and carrier mobility characteristics was obtained, but the comparison is outside the scope of the present invention. It was not obtained in the example.
Further, under the conditions of heating and light irradiation in Example 13, the nanoporous structure of the obtained oxide crystal and metal crystal mainly forms an open cell type three-dimensional network structure, and It was also found that the average diameter of the network having a network structure of 20 to 500 nm and the ten-point average roughness (JISB-0601) of the surface can be adjusted in the range of 20 to 200 nm.
Thus, it was confirmed that the amorphous compound gel of the present invention can make a conductor and a semiconductor by light irradiation or heat treatment.

[実施例14]
上記実施例10、11で得られたアモルファス化合物ゲルを、重量比2:1となるように試験管に入れ、エチレングリコール溶媒で濃度を30質量%に調整した後、超音波ホモジナイザーを用いてよく撹拌した。調整したアモルファス化合物ゲルをスピンコータで透明基材(無アルカリガラス(コーニング社製、商品名:)1737))に乾燥膜厚100nmとなるように塗布して、窒素ガス雰囲気中、ホットプレートを用いて120℃の温度で3分間加熱して塗膜を乾燥させた後、直ちに試料を取り除いて室温まで冷した。その後、キセノンランプの光(波長範囲300〜1300nm)を25mmの距離から、放電発光電圧1500Vで、パルス幅2000μsecとして3回照射(1回当たりの照射時間1msec)して透明導電性基板を得た。得られた透明導電性基板は、抵抗率が1.5×10−1Ω・cmであり、透過率が可視領域で約80%、赤外領域で約85%であった。この透明導電性基板における導電性膜の結晶相をX線回折と透過型電子顕微鏡(TEM−EDX)により分析したところ、ZnSnO型の多結晶体であった。
[Example 14]
The amorphous compound gel obtained in Examples 10 and 11 above is put into a test tube so that the weight ratio is 2: 1, and the concentration is adjusted to 30% by mass with an ethylene glycol solvent, and then an ultrasonic homogenizer may be used. Stir. The adjusted amorphous compound gel was applied to a transparent substrate (non-alkali glass (Corning, product name :) 1737) with a spin coater so as to have a dry film thickness of 100 nm, and a hot plate was used in a nitrogen gas atmosphere. After heating at 120 ° C. for 3 minutes to dry the coating film, the sample was immediately removed and cooled to room temperature. Thereafter, light from a xenon lamp (wavelength range: 300 to 1300 nm) was irradiated from a distance of 25 mm three times with a discharge light emission voltage of 1500 V and a pulse width of 2000 μsec (an irradiation time of 1 msec per time) to obtain a transparent conductive substrate. . The obtained transparent conductive substrate had a resistivity of 1.5 × 10 −1 Ω · cm, and a transmittance of about 80% in the visible region and about 85% in the infrared region. When the crystalline phase of the conductive film in this transparent conductive substrate was analyzed by X-ray diffraction and a transmission electron microscope (TEM-EDX), it was a Zn 2 SnO 4 type polycrystalline body.

[実施例15]
上記実施例1で得られたアモルファス化合物ゲルと、化合物塩として乳酸アルミニウム(〔CHCH(OH)COO〕Al)とを、重量比6:4となるように試験管に入れ、エチレングリコール溶媒で濃度を30質量%に調整した後、超音波ホモジナイザーを用いてよく撹拌した。調整したアモルファス化合物ゲルをスピンコータで透明基材(無アルカリガラス(コーニング社製、商品名:)1737))に乾燥膜厚100nmとなるように塗布して、窒素ガス雰囲気中、ホットプレートを用いて120℃の温度で3分間加熱して塗膜を乾燥させた後、直ちに試料を取り除いて室温まで冷した。その後、キセノンランプの光(波長範囲300〜1300nm)を25mmの距離から、放電発光電圧1500Vで、パルス幅2000μsecとして3回照射(1回当たりの照射時間1msec)して透明導電性基板を得た。得られた透明導電性基板は、抵抗率が5.5×10Ω・cmであり、透過率が可視領域で約60%、赤外領域で約70%であった。この透明導電性基板における導電性膜の結晶相をX線回折と透過型電子顕微鏡(TEM−EDX)により分析したところ、CuAlO型の多結晶体であった。
[Example 15]
The amorphous compound gel obtained in Example 1 above and aluminum lactate ([CH 3 CH (OH) COO] 3 Al) as a compound salt are placed in a test tube at a weight ratio of 6: 4, and ethylene glycol is added. After adjusting the concentration to 30% by mass with a solvent, the mixture was thoroughly stirred using an ultrasonic homogenizer. The adjusted amorphous compound gel was applied to a transparent substrate (non-alkali glass (Corning, product name :) 1737) with a spin coater so as to have a dry film thickness of 100 nm, and a hot plate was used in a nitrogen gas atmosphere. After heating at 120 ° C. for 3 minutes to dry the coating film, the sample was immediately removed and cooled to room temperature. Thereafter, light from a xenon lamp (wavelength range: 300 to 1300 nm) was irradiated from a distance of 25 mm three times with a discharge light emission voltage of 1500 V and a pulse width of 2000 μsec (an irradiation time of 1 msec per time) to obtain a transparent conductive substrate. . The obtained transparent conductive substrate had a resistivity of 5.5 × 10 2 Ω · cm and a transmittance of about 60% in the visible region and about 70% in the infrared region. When the crystal phase of the conductive film in this transparent conductive substrate was analyzed by X-ray diffraction and a transmission electron microscope (TEM-EDX), it was a CuAlO 2 type polycrystal.

Figure 0006581772
Figure 0006581772

Figure 0006581772
Figure 0006581772

Figure 0006581772
Figure 0006581772

Figure 0006581772
Figure 0006581772

Figure 0006581772
Figure 0006581772

Figure 0006581772
Figure 0006581772

Claims (25)

金属元素に1又は2以上のヒドロキシル基が結合してなる、結晶化度が5%以下のアモルファス化合物と、常温で液体である有機溶媒(S)とから構成され、ラクタム系化合物(L)が混合されていることを特徴とする、アモルファス化合物ゲル。   It is composed of an amorphous compound having a crystallinity of 5% or less formed by bonding one or two or more hydroxyl groups to a metal element, and an organic solvent (S) that is liquid at room temperature, and a lactam compound (L) An amorphous compound gel characterized by being mixed. 前記金属元素が銅、亜鉛、スズ、及びニッケルの中から選択される1種又は2種以上であることを特徴とする、請求項1に記載のアモルファス化合物ゲル。   The amorphous compound gel according to claim 1, wherein the metal element is one or more selected from copper, zinc, tin, and nickel. 前記有機溶媒(S)の常圧における沸点が60℃以上であることを特徴とする、請求項1又は2に記載のアモルファス化合物ゲル。   The amorphous compound gel according to claim 1 or 2, wherein a boiling point of the organic solvent (S) at normal pressure is 60 ° C or higher. 前記有機溶媒(S)の常圧における沸点が350℃以下であることを特徴とする、請求項1から3のいずれかに記載のアモルファス化合物ゲル。   The amorphous compound gel according to any one of claims 1 to 3, wherein the boiling point of the organic solvent (S) at normal pressure is 350 ° C or lower. 前記有機溶媒(S)が、少なくとも1つのヒドロキシル基を有していて、該ヒドロキシル基の結合している炭素原子に1又は2の水素原子が結合している有機化合物(S1)を含むことを特徴とする、請求項1から4のいずれかに記載のアモルファス化合物ゲル。   The organic solvent (S) includes an organic compound (S1) having at least one hydroxyl group and having one or two hydrogen atoms bonded to the carbon atom to which the hydroxyl group is bonded. The amorphous compound gel according to any one of claims 1 to 4, wherein the gel is characterized. 前記有機化合物(S1)がメタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノール、2−ブタノール、2−メチル−1−プロパノール、2−メチル−2−プロパノール、2,2−ジメチル−1−プロパノール、1−ペンタノール、2−ペンタノール、3−ペンタノール、3−メチル−1−ブタノール、2−メチル−1−ブタノール、2,2ジメチル−1−プロパノール、3−メチル−2−ブタノール、2−メチル−2−ブタノール、1−ヘキサノール、2−ヘキサノール、3−ヘキサノール、2−メチル−2−ヘキサノール、2−メチル−3−ヘキサノール、1−ヘプタノール、2−ヘプタノール、4−ヘプタノール、2−エチル−1−ヘキサノール、1−オクタノール、2−オクタノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、2−ブテン−1,4−ジオール、2,3−ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、オクタンジオール、グリセロール、1,1,1−トリスヒドロキシメチルエタン、2−エチル−2−ヒドロキシメチル−1,3−プロパンジオール、1,2,6−ヘキサントリオール、1,2,3−ヘキサントリオール、及び1,2,4−ブタントリオールの中から選択される1種又は2種以上であることを特徴とする、請求項5に記載のアモルファス化合物ゲル。   The organic compound (S1) is methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, 2-methyl-1-propanol, 2-methyl-2-propanol, 2,2-dimethyl-1 -Propanol, 1-pentanol, 2-pentanol, 3-pentanol, 3-methyl-1-butanol, 2-methyl-1-butanol, 2,2 dimethyl-1-propanol, 3-methyl-2-butanol 2-methyl-2-butanol, 1-hexanol, 2-hexanol, 3-hexanol, 2-methyl-2-hexanol, 2-methyl-3-hexanol, 1-heptanol, 2-heptanol, 4-heptanol, 2 -Ethyl-1-hexanol, 1-octanol, 2-octanol, ethylene glycol, Ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 2-butene-1,4-diol, 2, 3-butanediol, pentanediol, hexanediol, octanediol, glycerol, 1,1,1-trishydroxymethylethane, 2-ethyl-2-hydroxymethyl-1,3-propanediol, 1,2,6-hexane The amorphous compound gel according to claim 5, wherein the gel is one or more selected from triol, 1,2,3-hexanetriol, and 1,2,4-butanetriol. 前記アモルファス化合物の分子構造が水和物であることを特徴とする、請求項1から6のいずれかに記載のアモルファス化合物ゲル。   The amorphous compound gel according to claim 1, wherein a molecular structure of the amorphous compound is a hydrate. 前記アモルファス化合物の分子構造がカルボキシル基を含むことを特徴とする、請求項1から7のいずれかに記載のアモルファス化合物ゲル。   The amorphous compound gel according to claim 1, wherein the molecular structure of the amorphous compound includes a carboxyl group. 前記アモルファス化合物が100nm以上の長周期構造を有しないことを特徴とする、請求項1から8のいずれかに記載のアモルファス化合物ゲル。   The amorphous compound gel according to any one of claims 1 to 8, wherein the amorphous compound does not have a long-period structure of 100 nm or more. 金属イオンと、金属イオンへ配位結合を形成する配位子と、ラクタム系化合物(L)とを含む、pH4.0〜11.0の反応溶液において、陽極と陰極間を通電する電解反応により、金属イオンに由来するアモルファス化合物を析出させ、該アモルファス化合物を有機溶媒(S)と混合することを特徴とする、アモルファス化合物ゲルの製造方法。   In a reaction solution having a pH of 4.0 to 11.0 containing a metal ion, a ligand that forms a coordination bond to the metal ion, and a lactam compound (L), an electrolytic reaction is performed by passing an electric current between the anode and the cathode. A method for producing an amorphous compound gel, comprising depositing an amorphous compound derived from metal ions and mixing the amorphous compound with an organic solvent (S). 前記金属イオンが銅、亜鉛、スズ、及びニッケルの中から選択される1種又は2種以上であることを特徴とする、請求項10に記載のアモルファス化合物ゲルの製造方法。   The method for producing an amorphous compound gel according to claim 10, wherein the metal ion is one or more selected from copper, zinc, tin, and nickel. 前記金属イオンは、前記配位子と錯体を形成していて、該錯体の全生成定数が1〜10であることを特徴とする、請求項10又は11に記載のアモルファス化合物ゲルの製造方法。   The method for producing an amorphous compound gel according to claim 10 or 11, wherein the metal ion forms a complex with the ligand, and the total formation constant of the complex is 1 to 10. 前記配位子が酢酸イオン、シュウ酸イオン、プロピオン酸イオン、マロン酸イオン、酒石酸イオン、及びピロリン酸イオンから選択される1種又は2種以上であることを特徴とする、請求項10から12のいずれかに記載のアモルファス化合物ゲルの製造方法。   The ligand is one or more selected from acetate ion, oxalate ion, propionate ion, malonate ion, tartrate ion, and pyrophosphate ion. The manufacturing method of the amorphous compound gel in any one of. 前記反応溶液に、アルカリ金属イオン、及びアルカリ土類金属イオンの中から選択される1種又は2種が溶解していることを特徴とする、請求項10から13のいずれかに記載のアモルファス化合物ゲルの製造方法。   The amorphous compound according to any one of claims 10 to 13, wherein one or two selected from alkali metal ions and alkaline earth metal ions are dissolved in the reaction solution. A method for producing a gel. 前記アルカリ金属イオンが、リチウムイオン、ナトリウムイオン、及びカリウムイオンから選択される1種又は2種以上であることを特徴とする、請求項14に記載のアモルファス化合物ゲルの製造方法。   The method for producing an amorphous compound gel according to claim 14, wherein the alkali metal ion is one or more selected from lithium ion, sodium ion, and potassium ion. 前記アルカリ土類金属イオンが、カルシウムイオンであることを特徴とする、請求項14に記載のアモルファス化合物ゲルの製造方法。   The method for producing an amorphous compound gel according to claim 14, wherein the alkaline earth metal ions are calcium ions. 前記ラクタム系化合物(L)が炭素原子数4〜12の五員環構造を有する、2−ピロリドン、アルキル−2−ピロリドン、及びヒドロキシアルキル−2−ピロリドンから選択される1種又は2種以上であることを特徴とする、請求項10から16のいずれかに記載のアモルファス化合物ゲルの製造方法。   The lactam compound (L) has one or more selected from 2-pyrrolidone, alkyl-2-pyrrolidone, and hydroxyalkyl-2-pyrrolidone having a 5-membered ring structure having 4 to 12 carbon atoms The method for producing an amorphous compound gel according to any one of claims 10 to 16, wherein the method is provided. 前記アルキル−2−ピロリドンがN−メチル−2−ピロリドン、N−ビニル−2−ピロリドン、N−エチル−2−ピロリドン、N−n−プロピル−2−ピロリドン、N−n−ブチル−2−ピロリドン、N−iso−ブチル−2−ピロリドン、N−n−オクチル−2−ピロリドン、3−メチル−2−ピロリドン、4−メチル−2−ピロリドン、N−メチル−3−メチル−2−ピロリドン、及びN−メチル−4−メチル−2−ピロリドンから選択される1種又は2種以上であることを特徴とする、請求項17に記載のアモルファス化合物ゲルの製造方法。   The alkyl-2-pyrrolidone is N-methyl-2-pyrrolidone, N-vinyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone, Nn-propyl-2-pyrrolidone, Nn-butyl-2-pyrrolidone. N-iso-butyl-2-pyrrolidone, Nn-octyl-2-pyrrolidone, 3-methyl-2-pyrrolidone, 4-methyl-2-pyrrolidone, N-methyl-3-methyl-2-pyrrolidone, and The method for producing an amorphous compound gel according to claim 17, wherein the method is one or more selected from N-methyl-4-methyl-2-pyrrolidone. 前記ヒドロキシアルキル−2−ピロリドンがN−(ヒドロキシメチル)−2−ピロリドン、N−(2−ヒドロキシエチル)−2−ピロリドン、及びN−(3−ヒドロキシプロピル)−2−ピロリドンから選択される1種又は2種以上であることを特徴とする、請求項17に記載のアモルファス化合物ゲルの製造方法。   1 wherein the hydroxyalkyl-2-pyrrolidone is selected from N- (hydroxymethyl) -2-pyrrolidone, N- (2-hydroxyethyl) -2-pyrrolidone, and N- (3-hydroxypropyl) -2-pyrrolidone. The method for producing an amorphous compound gel according to claim 17, wherein the method is a seed or two or more kinds. 前記請求項1から9のいずれかに記載のアモルファス化合物ゲルを基材に塗布し、
大気雰囲気中又は不活性ガス雰囲気中で、有機溶媒(S)の沸点以下の温度で予備乾燥を行った後、
加熱、光照射、又は加熱下での光照射を行うことを特徴とする、酸化物結晶体の製造方法。
Applying the amorphous compound gel according to any one of claims 1 to 9 to a substrate,
After performing preliminary drying at a temperature below the boiling point of the organic solvent (S) in an air atmosphere or an inert gas atmosphere,
A method for producing an oxide crystal, characterized by performing heating, light irradiation, or light irradiation under heating.
前記光照射の光源がキセノンランプで、放電発光電圧が1000〜3000Vの範囲であり、
酸化物結晶体が銅、亜鉛、スズ、及びニッケルの中から選択される1種又は2種以上の酸化物の半導体または導電体であることを特徴とする、請求項20に記載の酸化物結晶体の製造方法。
The light source of the light irradiation is a xenon lamp, the discharge light emission voltage is in the range of 1000 to 3000V,
21. The oxide crystal according to claim 20, wherein the oxide crystal is a semiconductor or a conductor of one or more oxides selected from copper, zinc, tin, and nickel. Body manufacturing method.
前記請求項1から9のいずれかに記載のアモルファス化合物ゲルを基材に塗布し、
大気雰囲気中又は不活性ガス雰囲気中で、有機溶媒(S)の沸点以下の温度で予備乾燥を行った後、
加熱、光照射、又は加熱下での光照射を行うことを特徴とする、
金属結晶体の製造方法。
Applying the amorphous compound gel according to any one of claims 1 to 9 to a substrate,
After performing preliminary drying at a temperature below the boiling point of the organic solvent (S) in an air atmosphere or an inert gas atmosphere,
It is characterized by performing heating, light irradiation, or light irradiation under heating.
A method for producing a metal crystal.
前記光照射の光源がキセノンランプで、放電発光電圧が500〜5000Vの範囲であり、
金属結晶体が銅の導電体であることを特徴とする、請求項22に記載の金属結晶体の製造方法。
The light source of the light irradiation is a xenon lamp, the discharge light emission voltage is in the range of 500 to 5000V,
The method for producing a metal crystal according to claim 22, wherein the metal crystal is a copper conductor.
前記請求項1から9のいずれかに記載のアモルファス化合物ゲルの2種以上を混合して、基材に塗布し、
大気雰囲気中又は不活性ガス雰囲気中で、有機溶媒(S)の沸点より低い温度で予備乾燥を行った後、加熱、光照射、又は加熱下での光照射を行うことを特徴とする、
透明導電体の製造方法。
Mixing two or more of the amorphous compound gels according to any one of claims 1 to 9, and applying to a substrate,
In air atmosphere or inert gas atmosphere, after preliminary drying at a temperature lower than the boiling point of the organic solvent (S), heating, light irradiation, or light irradiation under heating is performed,
A method for producing a transparent conductor.
前記請求項1から9のいずれかに記載のアモルファス化合物ゲルと金属元素又は半金属元素の化合物塩とを混合して、基材に塗布し、
大気雰囲気中又は不活性ガス雰囲気中で、有機溶媒(S)の沸点より低い温度で予備乾燥を行った後、加熱、光照射、又は加熱下での光照射を行うことを特徴とする、
透明導電体の製造方法。
Mixing the amorphous compound gel according to any one of claims 1 to 9 with a compound salt of a metal element or a metalloid element, and applying the mixture to a substrate,
In air atmosphere or inert gas atmosphere, after preliminary drying at a temperature lower than the boiling point of the organic solvent (S), heating, light irradiation, or light irradiation under heating is performed,
A method for producing a transparent conductor.
JP2014261161A 2014-01-21 2014-12-24 Amorphous compound gel, method for producing amorphous compound gel, method for producing oxide crystal, method for producing metal crystal, oxide crystal, and metal crystal Active JP6581772B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014261161A JP6581772B2 (en) 2014-01-21 2014-12-24 Amorphous compound gel, method for producing amorphous compound gel, method for producing oxide crystal, method for producing metal crystal, oxide crystal, and metal crystal

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014008840 2014-01-21
JP2014008840 2014-01-21
JP2014261161A JP6581772B2 (en) 2014-01-21 2014-12-24 Amorphous compound gel, method for producing amorphous compound gel, method for producing oxide crystal, method for producing metal crystal, oxide crystal, and metal crystal

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015158007A JP2015158007A (en) 2015-09-03
JP6581772B2 true JP6581772B2 (en) 2019-09-25

Family

ID=54181758

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014261166A Pending JP2015157280A (en) 2014-01-21 2014-12-24 Amorphous compound gel, production method for amorphous compound gel, production method for oxide crystal, production method for metal crystal, oxide crystal, and metal crystal
JP2014261161A Active JP6581772B2 (en) 2014-01-21 2014-12-24 Amorphous compound gel, method for producing amorphous compound gel, method for producing oxide crystal, method for producing metal crystal, oxide crystal, and metal crystal

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014261166A Pending JP2015157280A (en) 2014-01-21 2014-12-24 Amorphous compound gel, production method for amorphous compound gel, production method for oxide crystal, production method for metal crystal, oxide crystal, and metal crystal

Country Status (1)

Country Link
JP (2) JP2015157280A (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6669449B2 (en) * 2014-11-26 2020-03-18 東ソー・ファインケム株式会社 Chemically stable alkyl aluminum solution, alkyl aluminum hydrolyzate composition solution, and method for producing aluminum oxide thin film
KR102649015B1 (en) * 2018-04-02 2024-03-18 램 리써치 코포레이션 Modification of ferroelectric properties of hafnium oxide with hafnium nitride layers
JP7341821B2 (en) * 2019-09-25 2023-09-11 日東電工株式会社 Transparent conductive film and its manufacturing method

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4619908A (en) * 1984-12-24 1986-10-28 Stauffer Chemical Company Non-aged inorganic oxide-containing aerogels and their preparation
JP3985171B2 (en) * 1996-12-26 2007-10-03 直弘 曽我 Method for producing inorganic porous body
JP4100040B2 (en) * 2002-05-10 2008-06-11 凸版印刷株式会社 Porous conductive film and method for producing porous conductive film
WO2007021037A1 (en) * 2005-08-19 2007-02-22 Kyoto University Inorganic porous object and process for producing the same

Also Published As

Publication number Publication date
JP2015157280A (en) 2015-09-03
JP2015158007A (en) 2015-09-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101474040B1 (en) Dispersion solution of metal nanoparticle, method for production thereof, and method for synthesis of metal nanoparticle
Chandrappa et al. A hybrid electrochemical–thermal method for the preparation of large ZnO nanoparticles
Guo et al. Effects of preparing conditions on the electrodeposition of well-aligned ZnO nanorod arrays
JP6324237B2 (en) Fine particles, method for producing fine particles, and fine particle dispersion solution
Jimenez-Cadena et al. Synthesis of Cu2O bi-pyramids by reduction of Cu (OH) 2 in solution
JP4903457B2 (en) Metal-porous substrate composite material and method for producing the same
JP6581772B2 (en) Amorphous compound gel, method for producing amorphous compound gel, method for producing oxide crystal, method for producing metal crystal, oxide crystal, and metal crystal
Mereu et al. Synthesis, characterization and thermal decomposition study of zinc propionate as a precursor for ZnO nano-powders and thin films
Pauporté et al. A method for electrochemical growth of homogeneous nanocrystalline ZnO thin films at room temperature
Chandrappa et al. Electrochemical bulk synthesis and characterisation of hexagonal-shaped CuO nanoparticles
US8430997B2 (en) Electrode for electrolytic production of chlorine
Kerasidou et al. Growth of ZnO nanowires on seeding layers deposited by ALD: The influence of process parameters
Dhanasekaran et al. SEM and AFM studies of dip‐coated CuO nanofilms
JP5339346B2 (en) Method for producing aluminum-substituted α-type nickel hydroxide
Mu et al. Fabrication of NiTe films by transformed electrodeposited Te thin films on Ni foils and their electrical properties
TWI813559B (en) Nickel powder and nickel paste
Gao et al. Preparation and optical property of nanosized ZnO electrochemically deposited in mesoporous silica films
Kar et al. Anodic copper oxide nanowire and nanopore arrays with mixed phase content: synthesis, characterization and optical limiting response
Hwang et al. Copper electrode material using copper formate-bicarbonate complex for printed electronics
JP2006322051A (en) Metal powder, and method for producing the same
JP5807886B2 (en) Method for producing zinc oxide fine particles and / or zinc oxide film
Li Electrodeposition of bismuth telluride films from a nonaqueous solvent
JP6491595B2 (en) Method for producing platinum palladium rhodium alloy powder
Narayan et al. Copper oxide nanoparticles: synthesis and characterization
JP6345954B2 (en) Gel-like amorphous metal or metalloid compound pattern or thin film forming method, microcapillary electrolytic patterning apparatus, and metal conductor and metal oxide pattern or thin film forming method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20171114

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20180926

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20180926

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20181012

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20181106

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20181225

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190604

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190729

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: 20190820

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20190902

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6581772

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350