JPWO2017030087A1 - ナノクラスター分散液、ナノクラスター膜、ナノクラスター分散体、ナノクラスター分散液の製造方法およびナノクラスター分散液の製造装置 - Google Patents
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Abstract
Description
例えば、特許文献1及び2、非特許文献1〜3には、マグネトロンスパッタリング法で生成した中性原子もしくは原子イオンを、液相中に打ち込み、原子同士が液相の表面または内部で凝集することでナノクラスターを生成することが記載されている。
また特許文献1及び2、非特許文献1〜3に記載の方法は、温度、撹拌条件、添加物量等が異なると、ナノクラスターサイズの分布が広くなる。つまり、効率的にクラスターサイズの揃ったナノクラスターを得ることができない。
すなわち、上記課題を解決するため、以下の手段を採用した。
本発明の一態様に係るナノクラスター膜は、クラスターサイズが制御されており、ナノクラスター特有の機能を発現できる。そのため例えば、触媒、電子デバイス、磁気デバイス、バイオセンサー、プローブ、診断薬(インジケーター)等の種々の用途に好適に利用できる。
本発明の一態様に係るナノクラスター分散液の製造方法によれば、ナノクラスターを分散液中で凝集させずに、効率的に捕集できる。
本発明の一態様に係るナノクラスター分散液の製造装置は、ナノクラスターを効率的に捕集できる。
本発明の一態様に係るナノクラスター分散液は、ナノクラスターと、分散媒を有する。ナノクラスターは、所定の原子数(クラスターサイズ)のナノクラスターを主として有する。ここで、「主として」とは、ナノクラスターの原子数を横軸とし、個数(信号強度)を縦軸とした際に、ピークがみられることを言う。ピークが生じる原子数が、所定の原子数である。生じるピークの数は一つに限られない。
まず、分散媒中にナノクラスターを分散させる。そして、分散直後(1時間以内)にその一部を取り出し、クロマトグラフィー等で粒子サイズ分布を計測する。そして、同様の作業を1日経過後にも行う。得られた分散直後の粒子サイズ分布と、1日経過後の粒子サイズの分布を比較する。この際、1日経過後の粒子サイズ分布において、分散直後の粒子サイズの分布の主ピークの整数倍の部分にピークが生じている場合、会合したといえる。会合はナノクラスター同士が結合することを意味するため、会合後のナノクラスターの見かけ上のサイズは、会合前のナノクラスターの整数倍となる。
まずHPLCの測定結果に基づいて、最も強度の強いピークを第1代表ピークとする。第1代表ピークの強度に対して0.9倍した強度を閾値とし、この閾値を超えた場合は代表ピークとする。すなわち、代表ピークは複数存在する場合がある。
後述するが、本発明の一態様に係るナノクラスター分散液の製造装置を用いると、代表ピークが1つに単離されたナノクラスター分散液も、意図的に代表ピークが複数あるナノクラスター分散液も作製できる。
ナノクラスターの構成単位は、イオン化傾向がAgよりも高い遷移金属元素若しくは典型元素、またはこれらの複合体であることが好ましい。イオン化傾向がAgよりも高い遷移金属元素としてはCr、Fe、Cu、Ti、典型元素としてはB、Al、Si、それらの複合体としては、例えばTaSi、TiSi、RuSi、AlB等を挙げることができる。
本発明の一態様に係るナノクラスター分散体は、主として所定の原子数(ナノクラスターサイズ)のナノクラスターを含む。ナノクラスター分散体は、上述のナノクラスター分散液を乾燥させて得られる。またカラムクロマトグラフィや再結晶法等により分散液から分散媒を除去してもよい。図13は、ナノクラスター分散液を乾燥させて得たナノクラスター分散体の写真である。図13は一例として、TaSi16で表記されるナノクラスター分散体の写真である。
本発明の一態様に係るナノクラスター分散膜は、ナノクラスター分散液を基体上に塗付してなる。ナノクラスター分散膜は、主として所定の原子数(ナノクラスターサイズ)のナノクラスターを含む。用途に応じて、分散液中における分散媒は除去してもよい。図14は、ナノクラスター分散液をスピンコートして得たナノクラスター分散膜の写真である。図14に示すナノクラスター分散膜は、Si基板Sub上に厚み60nmのナノクラスター分散膜CLが形成されている。
ナノクラスター分散液の製造装置は、ナノクラスター生成手段と、ナノクラスター生成手段で生成されるナノクラスターの進行方向に配設されるナノクラスター捕集手段とを備える。
図1は、第1実施形態に係るナノクラスター分散液の製造装置の断面模式図である。第1実施形態に係るナノクラスター分散液の製造装置100は、ナノクラスター生成手段10と、ナノクラスター捕集手段20とを備える。
ナノクラスター捕集手段20は、分散媒23中で、ナノクラスターを凝集させることなく捕集する。そのため、ナノクラスター生成手段10でナノクラスターサイズを制御することにより、所望のナノクラスターを単離できる。
貯留容器21をナノクラスターの進行方向から平面視した形状は、円形でも四角形でもよい。貯留容器21をナノクラスターの進行方向から平面視した際に、貯留容器21に内接する円の直径rは60mm以上であることが好ましい。ターゲット131で発生したスパッタ粒子は、ナノクラスター成長セル12内でナノクラスターを生成する。生成されたナノクラスターは、ナノクラスター取り出し口121から真空度の高い真空容器11へ放出され、貯留容器21へ向かって移動する。ナノクラスター取り出し口121の直径が12mm、ナノクラスター取り出し口12と貯留容器21の距離が90mmの場合、分散媒23表面上でのナノクラスターの空間的な広がりは、スパッタ粒子が発生した点を中心に直径40mmの円の範囲内に収まる。そのため、貯留容器21に内接する円の直径rが60mm以上であれば、発生したナノクラスターを漏れなく捕集できる。
液こぼれ防止構造としては、例えば、図3に示すように、開口部を有する蓋24を貯留容器21に設けてもよい。蓋24の内壁に付着した分散媒を貯留容器21内に戻すためには、蓋24の内壁が貯留容器21の内壁より内側に配設されることが好ましい。
ナノクラスターは、開口部を通って分散媒23に入射するため、開口部の直径は40mm以上であることが好ましい。
液こぼれ防止構造は、この態様に限られず、例えば貯留容器21の最上部から拡径する傾斜面を設けてもよい。この構造では、貯留容器21から溢れた分散媒23は、傾斜面に沿って貯留容器21内に再度供給される。
図4は、第2実施形態に係るナノクラスター分散液の製造装置の断面模式図である。第2実施形態に係るナノクラスター分散液の製造装置200は、第1実施形態に係るナノクラスター分散液の製造装置100と、ナノクラスター捕集手段40が異なる。以下、第1実施形態と構成が同一である部分については、説明を省く。
ナノクラスターが凝集しない回転数は、貯留容器41の容積、回転体42の表面に引き上げられる分散媒43の量、分散媒43の溶液種、入射するナノクラスターの速度等により異なる。適切な回転速度数は、事前検討により確認できる。回転速度が早ければ、回転体42の表面に引き上げられる分散媒43の量を多くすることができる。分散液を回転方向に効率的に運ぶことで、局所的にナノクラスター濃度が高い部分が発生することを抑制できる。
スキージ48は、回転体42表面に被覆された分散媒43の一部を除去する。この分散媒43は、ナノクラスターが分散した後の分散液である。スキージ48を設けることで、回転体42に引き上げられる分散媒43と、ナノクラスターが分散した後の分散液とを分離することができる。ガイド板等を設けて分離した分散液が、貯留容器41内に混在することを抑制してもよい。
図6は、第3実施形態に係るナノクラスター分散液の製造装置の断面模式図である。第3実施形態に係るナノクラスター分散液の製造装置300は、第1実施形態に係るナノクラスター分散液の製造装置100と、ナノクラスター捕集手段50が異なる。以下、第1実施形態と構成が同一である部分については、説明を省く。
基板51には、分散媒が分散媒供給手段53から噴霧される。分散媒は、第1実施形態と同一のものに加えて、揮発性の高い溶媒も用いることができる。例えば、テトラヒドロフラン等を用いることができる。第3実施形態では、分散媒を貯留せずに、噴霧しているため、第1実施形態及び第2実施形態の分散媒よりも揮発性の高い溶媒を用いることができる。
第3実施形態に係るナノクラスター分散液の製造装置300では、ナノクラスター生成手段10で生成されるナノクラスターサイズを制御することで、所望のクラスターサイズのナノクラスターの単離を行うことができる。
本実施形態に係るナノクラスター分散液の製造方法は、ナノクラスターを生成するナノクラスター生成工程と、生成したナノクラスターが入射する分散媒の入射面を流動させながら、ナノクラスターを分散媒中で捕集するナノクラスター捕集工程と、を有する。
凝集限界とは、ナノクラスター同士が分散媒表面で接触しない密度を意味する。例えば、ナノクラスターのサイズを直径1nmとすると、ナノクラスターが1cm2中に1014個以上存在するとナノクラスター同士が接触してしまう。ナノクラスター同士が接触すると、即座に凝集する訳ではないが、ナノクラスターサイズが直径1nmの場合は、分散媒表面におけるナノクラスター密度が1014個/cm2以下であることが好ましい。
まず第1実施形態に記載のナノクラスター生成手段を用いて、構成元素がTaとSiからなるナノクラスターを気相で生成した。
図7は、気相中で生成したナノクラスターの質量スペクトルである。質量スペクトルから気相中で生成されたナノクラスターは、TaSi16 +であることが確認された。
図10は、単成分のポリスチレンのHPLCである。このとき得られたピークの半値幅が0.63mLであり、ピーク値は8.28mLであった。ポリスチレンは、標準物質として分子量が同一のものを用いたが、クロマトグラムにおいてはある程度の幅を有するピーク曲線として検出される。
上述のように、ナノクラスターを構成する元素がTaSiからなるナノクラスターが分散したナノクラスター分散液を得ることができた。また得られたナノクラスター分散液は、安定的であり、分散液を6ヶ月程度静置した後でもナノクラスターの沈降は確認されなかった。すなわち、このナノクラスター分散液は、所定のサイズのナノクラスターが均一分散されていることが分かる。
実施例1で作製したTaSiナノクラスターのPEG分散液をヘキサン/アセトニトリル混合溶媒を用いて再結晶を行い、TaSiナノクラスターを分散媒から分離した。分離したTaSiナノクラスターを、テトラヒドロフラン、トルエンのそれぞれに再分散した。いずれの場合でも再分散後もTaSiナノクラスターは沈降することなく安定に分散した。揮発性の低いPEGから揮発性の高い揮発性有機溶剤に分散媒を置換できることが確認できた。また置換後の分散液も安定的であり、ナノクラスターの沈降は確認されなかった。
実施例3は、ナノクラスター生成手段において気相で生成したナノクラスターを構成する元素がTi、Siである点以外は、実施例1と同様とした。得られたナノクラスターはTiSinであった。
図11は、本発明の一態様に係るナノクラスター分散液の製造方法を用いて作製したTiSiのナノクラスター分散液のHPLCである。実線は、ナノクラスター全体のHPLCの結果であり、点線はフィッティングによって確認された処理のクラスターサイズのナノクラスターの分布である。
実施例1と同様の手順で、所定のクラスターサイズのナノクラスターが、ナノクラスター全体において占める割合を算出したところ、40.2%であった。また得られたナノクラスター分散液は、安定的であり、分散液を6ヶ月程度静置した後でもナノクラスターの沈降は確認されなかった。
実施例3で作製したTiSiナノクラスターのPEG分散液をヘキサン/アセトニトリル混合溶媒を用いて再結晶を行った。そして、TiSiナノクラスターを分散媒から分離した。分散媒から分離したTiSiナノクラスターサンプルには、15重量%以上のSi、1重量%以上のTiが含まれ、残りの成分はナノクラスターと結合したポリエチレングリコールジメチルエーテルであった。分散媒から分離したTiSiナノクラスターをテトラヒドロフランに再分散した。再分散後もTiSiナノクラスターは沈降することなく安定に分散した。揮発性の低いPEGから揮発性の高い揮発性有機溶剤に分散媒を置換できることが確認できた。また置換後の分散液も安定的であり、ナノクラスターの沈降は確認されなかった。
実施例5は、ナノクラスター生成手段において気相で生成したナノクラスターを構成する元素がRu、Siである点以外は、実施例1と同様とした。得られたナノクラスターはRuSin +であった。
図12は、本発明の一態様に係るナノクラスター分散液の製造方法を用いて作製したRuSiのナノクラスター分散液のHPLCである。実線は、ナノクラスター全体のHPLCの結果であり、点線はフィッティングによって確認された処理のクラスターサイズのナノクラスターの分布である。
実施例1と同様の手順で、所定のクラスターサイズのナノクラスターが、ナノクラスター全体において占める割合を算出したところ、42.1%であった。また得られたナノクラスター分散液は、安定的であり、分散液を3ヶ月程度静置した後でもナノクラスターの沈降は確認されなかった。
実施例2及び実施例4で得られたテトラヒドロフランに再分散したTaSiおよびTiSiナノクラスター分散液をガラス基板やSi基板上に塗布した。より具体的には、酸化膜付Si(111)基板上に、スピンコーター(装置:Aiden社製、型番SC2005)を使って、10mg/mLの溶液を回転数3000rpmで塗布した。塗布後の試料を風乾することでTaSiナノクラスター分散膜を作製した。図14は当該ナノクラスター分散膜の断面図である。
ナノクラスター分散液を作製する際の難揮発性分散媒として、ポリエチレングリコールジメチルエーテルに代えて、ジメチルシリコーンオイル(実施例7、粘度200mm2/s)、ジメチルシリコーンオイル(実施例8、粘度1000mm2/s)もしくはメチルフェニルシリコーンオイル(実施例9、粘度160mm2/s)を用いたこと以外は、実施例4と同様の方法でTiSiナノクラスター分散液を作製した。得られたナノクラスター分散液は、安定的であり、分散液を6ヶ月程度静置した後でもナノクラスターの沈降は確認されなかった。ナノクラスターの沈降は目視で評価した。
ナノクラスター分散液を作製する際の難揮発性分散媒として、イオン液体を用いた。イオン液体としては、実施例11では、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート、実施例12では、1−ブチル−1−メチルピロリジニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドとした。これらのイオン液体を用いて、TiSiナノクラスター分散液を作製し、1週間静置したところ僅かにナノクラスター同士の会合が確認され、実施例1〜5及び8〜10で作製したナノクラスター分散液より分散性が良くなかった。
ナノクラスター分散液を作製する際の難揮発性分散媒として、流動パラフィンを用いて、TiSiナノクラスター分散液を作製した。作製したナノクラスター分散液を、1週間静置したところ僅かにナノクラスター同士の会合が確認され、実施例1〜5及び8〜10で作製したナノクラスター分散液より分散性が良くなかった。
Claims (25)
- 所定の原子数のナノクラスターを分散せしめてなるナノクラスター分散液。
- 前記所定の原子数のナノクラスターが均一分散されてなる請求項1に記載のナノクラスター分散液。
- ナノクラスターが分散する分散媒が難揮発性溶媒である請求項1又は2のいずれかに記載のナノクラスター分散液。
- 前記分散媒が、エーテル結合またはシロキサン結合を有する請求項3に記載のナノクラスター分散液。
- 前記エーテル結合または前記シロキサン結合の末端が不活性な置換基によって終端されている請求項4に記載のナノクラスター分散液。
- ナノクラスターが分散する分散媒が揮発性溶媒である請求項1又は2のいずれかに記載のナノクラスター分散液。
- 前記分散媒が、鎖状エーテル、環状エーテル、鎖状シロキサン、ニトリル類、ハロアルカン類、アルコール類、アミド類、スルホキシド類、及びベンゼン誘導体からなる群のいずれかである請求項6に記載のナノクラスター分散液。
- ナノクラスターの構成単位が、イオン化傾向がAgよりも高い金属元素若しくは典型元素、またはこれらの複合体である請求項1〜7のいずれか一項に記載のナノクラスター分散液。
- ナノクラスターが、M@Siで表記される金属イオン内包クラスターである請求項1〜8のいずれか一項に記載のナノクラスター分散液。
- ナノクラスターが、TaとSiとの複合クラスター,TiとSiとの複合クラスター,LuとSiとの複合クラスター,MoとSiとの複合クラスター,WとSiとの複合クラスター及びRuとSiとの複合クラスターからなる群のいずれかである請求項1〜9のいずれか一項に記載のナノクラスター分散液。
- 前記所定の原子数のナノクラスターが、ナノクラスター分散液に含まれるナノクラスターの内の5%以上である請求項1〜10のいずれか一項に記載のナノクラスター分散液。
- 所定の原子数のナノクラスターを含むナノクラスター分散体。
- 所定の原子数のナノクラスターを含むナノクラスター分散膜。
- ナノクラスターを生成するナノクラスター生成工程と、
生成した前記ナノクラスターが入射する分散媒を流動させながら、前記ナノクラスターを分散媒中で捕集するナノクラスター捕集工程と、を有するナノクラスター分散液の製造方法。 - 前記ナノクラスター捕集工程において、前記分散媒表面におけるナノクラスター密度が凝集限界以上とならないように前記分散媒を流動させる請求項14に記載のナノクラスター分散液の製造方法。
- 前記分散媒が、沸点160℃以上、かつ室温での蒸気圧が100Pa以下の難揮発性溶媒である請求項14又は15のいずれかに記載のナノクラスター分散液の製造方法。
- 前記ナノクラスター捕集工程の後に、前記分散媒よりも沸点の低い揮発性分散媒に、前記分散媒を置換する置換工程をさらに備える請求項14〜16のいずれか一項に記載のナノクラスター分散液の製造方法。
- 前記ナノクラスター生成工程と、前記ナノクラスター捕集工程の間に、前記ナノクラスター生成工程で所定のナノクラスターが生成されているかを検出するナノクラスター検出工程をさらに有する請求項14〜17のいずれか一項に記載のナノクラスター分散液の製造方法。
- ナノクラスター生成手段と、前記ナノクラスター生成手段で生成されるナノクラスターの進行方向に配設されるナノクラスター捕集手段とを備えるナノクラスター分散液の製造装置。
- 前記ナノクラスター生成手段が、真空容器と、カソードとしてのターゲットを有し、放電によるマグネトロンスパッタリングを行い、プラズマを発生させるスパッタ源と、前記スパッタ源に対し電力を供給する電源と、前記スパッタ源に対し第1の不活性ガスを供給する第1不活性ガス供給手段と、前記真空容器内に収容されるナノクラスター成長セルと、を有する請求項19に記載のナノクラスター分散液の製造装置。
- 前記ナノクラスター捕集手段が、分散媒を貯留可能な貯留容器と、前記ナノクラスターの入射面における前記分散媒を流動できる流動手段を有する、請求項19または20のいずれかに記載のナノクラスター分散液の製造装置。
- 前記流動手段が、前記貯留容器内に設けられた撹拌子である請求項21に記載のナノクラスター分散液の製造装置。
- 前記流動手段が、前記ナノクラスターの進行方向に対して垂直な方向に回転軸を有する回転体であって、
前記回転体は、前記貯留容器に貯留される分散媒に一部が浸漬するように配設されている請求項21に記載のナノクラスター分散液の製造装置。 - 前記ナノクラスター捕集手段は、前記ナノクラスターの進行方向に対して交差する基板と、前記基板を冷却する冷却機構と、前記基板に対して分散媒を噴霧する分散媒供給手段と、前記基板の下方に設けられた捕集容器と、を有する、請求項19または20のいずれかに記載のナノクラスター分散液の製造装置。
- 前記ナノクラスター生成手段と、前記ナノクラスター捕集手段との間に、前記ナノクラスターを検出する検出手段をさらに備える請求項19〜24のいずれか一項に記載のナノクラスター分散液の製造装置。
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Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004052068A (ja) * | 2002-07-23 | 2004-02-19 | Fujitsu Ltd | ナノ金属粒子クラスター、その製造方法、その処理方法、及び、少なくとも磁気を利用する記録媒体 |
JP2005039103A (ja) * | 2003-07-17 | 2005-02-10 | Japan Science & Technology Agency | 金属原子・金属クラスターによる量子メカニカルスイッチング方法と装置 |
JP2006316237A (ja) * | 2005-05-13 | 2006-11-24 | Kobe Tennenbutsu Kagaku Kk | 水中で安定に分散し、蛍光発光特性を有するナノクラスター |
JP2007231306A (ja) * | 2006-02-27 | 2007-09-13 | Univ Nagoya | ナノ粒子の製造方法 |
JP2008266745A (ja) * | 2007-04-24 | 2008-11-06 | The Inctec Inc | 微粒子分散体の製造方法及びそれを使用して製造された金属又は金属化合物の微粒子分散体 |
JP2009117797A (ja) * | 2007-10-17 | 2009-05-28 | Kurimoto Ltd | 磁気粘性流体及び磁気粘性流体の製造方法 |
JP2009246213A (ja) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Dainippon Printing Co Ltd | 半導体基材の製造方法 |
JP2012158785A (ja) * | 2011-01-31 | 2012-08-23 | Chiba Univ | 微粒子の製造方法 |
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---|---|---|---|---|
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KR101265093B1 (ko) * | 2008-12-26 | 2013-05-16 | 한국과학기술연구원 | 나노 분말, 나노 잉크 및 마이크로 로드와 그 제조 방법 |
KR101151147B1 (ko) * | 2010-04-05 | 2012-06-01 | 주식회사 나노브릭 | 자성 클러스터 콜로이드의 제조방법 및 이에 의하여 제조된 자성 클러스터 콜로이드 |
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Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004052068A (ja) * | 2002-07-23 | 2004-02-19 | Fujitsu Ltd | ナノ金属粒子クラスター、その製造方法、その処理方法、及び、少なくとも磁気を利用する記録媒体 |
JP2005039103A (ja) * | 2003-07-17 | 2005-02-10 | Japan Science & Technology Agency | 金属原子・金属クラスターによる量子メカニカルスイッチング方法と装置 |
JP2006316237A (ja) * | 2005-05-13 | 2006-11-24 | Kobe Tennenbutsu Kagaku Kk | 水中で安定に分散し、蛍光発光特性を有するナノクラスター |
JP2007231306A (ja) * | 2006-02-27 | 2007-09-13 | Univ Nagoya | ナノ粒子の製造方法 |
JP2008266745A (ja) * | 2007-04-24 | 2008-11-06 | The Inctec Inc | 微粒子分散体の製造方法及びそれを使用して製造された金属又は金属化合物の微粒子分散体 |
JP2009117797A (ja) * | 2007-10-17 | 2009-05-28 | Kurimoto Ltd | 磁気粘性流体及び磁気粘性流体の製造方法 |
JP2009246213A (ja) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Dainippon Printing Co Ltd | 半導体基材の製造方法 |
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Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Y. HWANG ET AL.: "Production and dispersion stability of nanoparticles in nanofluids", POWDER TECHNOLOGY, vol. Vol. 186, Issue 2, JPN6021009392, 23 November 2007 (2007-11-23), pages 145 - 153, ISSN: 0004466589 * |
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