JPH0686285B2 - 酸化物超微粒子の製造方法 - Google Patents
酸化物超微粒子の製造方法Info
- Publication number
- JPH0686285B2 JPH0686285B2 JP61229751A JP22975186A JPH0686285B2 JP H0686285 B2 JPH0686285 B2 JP H0686285B2 JP 61229751 A JP61229751 A JP 61229751A JP 22975186 A JP22975186 A JP 22975186A JP H0686285 B2 JPH0686285 B2 JP H0686285B2
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- oxide particles
- oxygen
- ultrafine
- ions
- producing ultrafine
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- Compounds Of Iron (AREA)
- Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、直径１μｍ以下の酸化物超微粒子を容易に製
造し得られる酸化物超微粒子の製造方法に関し、更に詳
しくは、電解液に電極を浸し、該陰電極と陽電極間に電
流を流し、限界電流を超えたところで陰電極に付着して
いるガスが絶縁破壊しプラズマ／液界面上にて酸化物超
微粒子を製造する方法に関する。
造し得られる酸化物超微粒子の製造方法に関し、更に詳
しくは、電解液に電極を浸し、該陰電極と陽電極間に電
流を流し、限界電流を超えたところで陰電極に付着して
いるガスが絶縁破壊しプラズマ／液界面上にて酸化物超
微粒子を製造する方法に関する。
（従来の技術） 各種金属の酸化物は、貴金属触媒の代替として、スイッ
チ、メモリー素子、温度センサー、ガスセンサー、PTC
サーミスター等の各種デバイス、各種顔料、各種焼結用
粉末として利用されている。
チ、メモリー素子、温度センサー、ガスセンサー、PTC
サーミスター等の各種デバイス、各種顔料、各種焼結用
粉末として利用されている。
近年、各利用分野において高品質化が要求され、そのた
め酸化物の超微粒子化（１μｍ以下）が必要になってき
た。
め酸化物の超微粒子化（１μｍ以下）が必要になってき
た。
従来、直径１μｍ以下の酸化物超微粒子の製造方法とし
ては、化学的合成方法あるいは金属を蒸発させ雰囲気中
の酸素と反応させる方法等がある。金属を蒸発させ雰囲
気中の酸素と反応させる方法は、例えば第４図に示すよ
うに、レーザービーム発振器１でレーザービーム２を発
生させ、反射鏡３を用いて窓５に取り付けられているレ
ンズ４によって真空容器６中の試料台９に載っている試
料８を蒸発させ雰囲気中の酸素と反応させ酸化物超微粒
子として回収板７で回収するように、金属を加熱蒸発さ
せ雰囲気中の酸素と反応させ酸化物超微粒子を製造する
方法がある。
ては、化学的合成方法あるいは金属を蒸発させ雰囲気中
の酸素と反応させる方法等がある。金属を蒸発させ雰囲
気中の酸素と反応させる方法は、例えば第４図に示すよ
うに、レーザービーム発振器１でレーザービーム２を発
生させ、反射鏡３を用いて窓５に取り付けられているレ
ンズ４によって真空容器６中の試料台９に載っている試
料８を蒸発させ雰囲気中の酸素と反応させ酸化物超微粒
子として回収板７で回収するように、金属を加熱蒸発さ
せ雰囲気中の酸素と反応させ酸化物超微粒子を製造する
方法がある。
（発明が解決しようとする問題点） しかし、化学的合成方法では工程が多くなり高価になる
欠点があり、金属を蒸発させ雰囲気中の酸素と反応させ
る方法は、使用する電源、排気装置などに大容量を必要
とし量産設備としては高価なものとなる。
欠点があり、金属を蒸発させ雰囲気中の酸素と反応させ
る方法は、使用する電源、排気装置などに大容量を必要
とし量産設備としては高価なものとなる。
本発明は、上記の従来の問題点に着目してなされたもの
で、その目的は簡単な設備で粒径１μｍ以下の酸化物超
微粒子を製造する方法を提供することにある。
で、その目的は簡単な設備で粒径１μｍ以下の酸化物超
微粒子を製造する方法を提供することにある。
（問題点を解決するための手段） 本発明者は、前記目的を達成すべく研究の結果、電解液
中において、電気分解して電極に付着したガスが限界電
流を超えたところで絶縁破壊を起し、反応活性なプラズ
マ／液界面が作られ、陽極側よりイオン化した金属ある
いは非金属イオンがこの界面にて活性化された酸素イオ
ンと反応し酸化物超微粒子が生成されることを知見し
得、この現象を利用することにより本発明を完成したも
のである。即ち、本発明は、酸素含有化合物又は酸素を
含有する電解液中の陰極に付着するガスが絶縁破壊する
ことにより作られる反応活性なプラズマ／液界面上に、
陽極材から溶出したイオンと酸素イオンを反応させるこ
とにより酸化物超微粒子が得られる。
中において、電気分解して電極に付着したガスが限界電
流を超えたところで絶縁破壊を起し、反応活性なプラズ
マ／液界面が作られ、陽極側よりイオン化した金属ある
いは非金属イオンがこの界面にて活性化された酸素イオ
ンと反応し酸化物超微粒子が生成されることを知見し
得、この現象を利用することにより本発明を完成したも
のである。即ち、本発明は、酸素含有化合物又は酸素を
含有する電解液中の陰極に付着するガスが絶縁破壊する
ことにより作られる反応活性なプラズマ／液界面上に、
陽極材から溶出したイオンと酸素イオンを反応させるこ
とにより酸化物超微粒子が得られる。
電解液としては、▲SO-2 4▼、OH-、▲CO-2 3▼、▲NO- 3
▼、CH3COO-等の陰イオン、あるいはH+、Na+、K+等の陽
イオンなど電気伝導に関与するイオンを含有し、また、
反応に寄与する酸素がイオン、あるいは化合物として含
有されている液であればよく、例えばCH3COOK水溶液、H
2SO4水溶液、電解質イオンを含んだ飽和炭化水素と水と
の水溶液等であればよい。電解質イオン濃度は高いほど
反応に関与するイオン量が増大するため酸化物超微粒子
の製造速度は速くなるが、高過ぎると粒子径が大きくな
る傾向があり、低過ぎると放電しにくくなるため、好ま
しくは５％〜20％である。電流密度は高い程反応に関与
するイオンの動きが激しくなり、反応界面の温度も上昇
し反応を促進させ酸化物超微粒子の製造速度は速くなる
が、高過ぎると粒子径が大きくなる傾向があり、低過ぎ
ると反応が遅くなるため、好ましくは2A/cm2〜10A/cm2
である。電圧が高過ぎると粒子径が大きくなる傾向があ
り、低過ぎるとアークが不安定になるため、好ましくは
90V〜220Vである。
▼、CH3COO-等の陰イオン、あるいはH+、Na+、K+等の陽
イオンなど電気伝導に関与するイオンを含有し、また、
反応に寄与する酸素がイオン、あるいは化合物として含
有されている液であればよく、例えばCH3COOK水溶液、H
2SO4水溶液、電解質イオンを含んだ飽和炭化水素と水と
の水溶液等であればよい。電解質イオン濃度は高いほど
反応に関与するイオン量が増大するため酸化物超微粒子
の製造速度は速くなるが、高過ぎると粒子径が大きくな
る傾向があり、低過ぎると放電しにくくなるため、好ま
しくは５％〜20％である。電流密度は高い程反応に関与
するイオンの動きが激しくなり、反応界面の温度も上昇
し反応を促進させ酸化物超微粒子の製造速度は速くなる
が、高過ぎると粒子径が大きくなる傾向があり、低過ぎ
ると反応が遅くなるため、好ましくは2A/cm2〜10A/cm2
である。電圧が高過ぎると粒子径が大きくなる傾向があ
り、低過ぎるとアークが不安定になるため、好ましくは
90V〜220Vである。
陽電極材料は、導電性が付与されていればどのような金
属、非金属、あるいは合金ではあってもよい。陽電極材
料を複数本配置し操業することにより酸化物超微粒子又
は複酸化物超微粒子を製造することができる。プラズマ
／液界面での金属イオンと活性化された酸素イオンとの
反応方法は、電解液を電極へ吹き付ける方法または静止
あるいは流動している電解液中で行なう方法等がある。
反応界面は操業中生成、消失を繰り返してもよく、ま
た、電極の一部のみを利用して反応界面を生成してもよ
い。
属、非金属、あるいは合金ではあってもよい。陽電極材
料を複数本配置し操業することにより酸化物超微粒子又
は複酸化物超微粒子を製造することができる。プラズマ
／液界面での金属イオンと活性化された酸素イオンとの
反応方法は、電解液を電極へ吹き付ける方法または静止
あるいは流動している電解液中で行なう方法等がある。
反応界面は操業中生成、消失を繰り返してもよく、ま
た、電極の一部のみを利用して反応界面を生成してもよ
い。
（実施例） 実施例−１ 陽電極材料に鉄、陰電極材料に鉄を使用し、20％CH3COO
K水溶液中で、電流密度が2.5A〜6A/cm2、電圧が100Vの
条件で製造されたFeO超微粒子の走査電子顕微鏡写真（1
00000倍）を第１図に示す。又、FeO超微粒子の透過電子
顕微鏡写真を第２図に示す。第３図は得られたFeO超微
粒子のＸ線回折プロファイルであり、これより格子定数
ａを求めるとａ＝4.2976±0.0029Åであった。
K水溶液中で、電流密度が2.5A〜6A/cm2、電圧が100Vの
条件で製造されたFeO超微粒子の走査電子顕微鏡写真（1
00000倍）を第１図に示す。又、FeO超微粒子の透過電子
顕微鏡写真を第２図に示す。第３図は得られたFeO超微
粒子のＸ線回折プロファイルであり、これより格子定数
ａを求めるとａ＝4.2976±0.0029Åであった。
FeOは、酸素の存在するところにおいて常温、常圧の下
では安定に存在し得ない。本発明によるFeO超微粒子は
前記の条件下においても安定であるという特徴がある。
では安定に存在し得ない。本発明によるFeO超微粒子は
前記の条件下においても安定であるという特徴がある。
実施例−２ 陽電極材料に銅、陰電極材料に鉄を使用し、20％CH3COO
K水溶液中で、電流密度が2.5A〜6A/cm2、電圧が100Vの
条件で製造されたCuO超微粒子の比表面積は8.8m2/g、Cu
O超微粒子の密度は6.4g/cm3、換算粒径は1065Åであっ
た。
K水溶液中で、電流密度が2.5A〜6A/cm2、電圧が100Vの
条件で製造されたCuO超微粒子の比表面積は8.8m2/g、Cu
O超微粒子の密度は6.4g/cm3、換算粒径は1065Åであっ
た。
換算に使用した式はＤ＝６×104/S×ρ、但し D:換算粒径（Å）、S:比表面積（m2/g） ρ：密度（g/cm3）である。
（発明の効果） 本発明によれば、簡単な設備で１μｍ以下の酸化物超微
粒子を製造することができる。
粒子を製造することができる。
第１図はFeO超微粒子の100000倍の走査電子顕微鏡写
真、第２図はFeO超微粒子の100000倍の透過電子顕微鏡
写真、第３図はFeO超微粒子のＸ線回折プロファイルで
ある。第４図は従来の酸化物超微粒子の製造装置であ
る。 図中:1…レーザービーム発振器、２…レーザービーム、
３…反射鏡、４…レンズ、５…窓、６…真空容器、７…
回収板、８…試料、９…試料台
真、第２図はFeO超微粒子の100000倍の透過電子顕微鏡
写真、第３図はFeO超微粒子のＸ線回折プロファイルで
ある。第４図は従来の酸化物超微粒子の製造装置であ
る。 図中:1…レーザービーム発振器、２…レーザービーム、
３…反射鏡、４…レンズ、５…窓、６…真空容器、７…
回収板、８…試料、９…試料台
Claims (1)
- 【請求項１】酸素含有化合物又は酸素を含有する電解液
中の陰極に付着するガスが電気絶縁破壊することにより
作られる反応活性なプラズマ／液界面上にて、陽極材か
ら溶出したイオンと酸素イオンが反応し得られる酸化物
超微粒子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61229751A JPH0686285B2 (ja) | 1986-09-30 | 1986-09-30 | 酸化物超微粒子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61229751A JPH0686285B2 (ja) | 1986-09-30 | 1986-09-30 | 酸化物超微粒子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6389405A JPS6389405A (ja) | 1988-04-20 |
| JPH0686285B2 true JPH0686285B2 (ja) | 1994-11-02 |
Family
ID=16897112
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61229751A Expired - Lifetime JPH0686285B2 (ja) | 1986-09-30 | 1986-09-30 | 酸化物超微粒子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0686285B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6281142B1 (en) * | 1999-06-04 | 2001-08-28 | Micron Technology, Inc. | Dielectric cure for reducing oxygen vacancies |
| BR0213153A (pt) * | 2001-10-12 | 2004-08-10 | Phild Co Ltd | Lìquido de reparo capilar compreendendo água com metal do grupo do titânio em partìculas ultrafinas dispersadas por descarga de plasma subaquática e processo e sistema para sua produção |
| TWI255695B (en) | 2001-10-12 | 2006-06-01 | Phild Co Ltd | Method and device for producing ultrafine dispersion of noble metal |
| JP5652849B2 (ja) * | 2008-01-04 | 2015-01-14 | 国立大学法人 熊本大学 | 酸化チタンおよびその製造方法 |
| TW201016596A (en) * | 2008-09-04 | 2010-05-01 | Univ Kumamoto Nat Univ Corp | Method of manufacturing zinc oxide nanoparticles and zinc oxide nanoparticles |
| JP5863178B2 (ja) * | 2012-05-14 | 2016-02-16 | 国立大学法人北海道大学 | マイクロ波液中プラズマ処理によるアルカリ金属および／またはアルカリ土類金属ドープナノ粒子の製造方法とそれを用いた質量分析方法 |
| CN106191902B (zh) * | 2016-07-28 | 2018-11-27 | 北京科技大学 | 一种制备氢掺杂氧化物陶瓷微纳米材料的方法 |
| CN107686124A (zh) * | 2017-09-04 | 2018-02-13 | 大同万物生科技有限公司 | 球形结构的等离子场纳米颗粒及其制备方法与应用 |
-
1986
- 1986-09-30 JP JP61229751A patent/JPH0686285B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6389405A (ja) | 1988-04-20 |
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