(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ナノ材料を合成するための沈殿法であって、０．０１〜１００重量部の前駆体及び１００重量部のラクタム溶剤を反応装置に加え、８０〜２００℃で０．１〜２時間撹拌して、前記前駆体を溶融したラクタム溶剤に十分に溶解又は分散させ、撹拌時に０．０５〜５０重量部の沈殿剤を加えて沈殿反応を十分に行わせ、反応温度が８０〜２５０℃で、反応時間が０．１〜２００時間であり、洗浄、分離、乾燥後にナノ材料を得るステップを含み、
前記前駆体は金属カチオンとハロゲンアニオン、硝酸アニオン、亜硝酸アニオン、硫酸アニオン、亜硫酸アニオン又は炭酸アニオンとで形成される可溶性無機塩、又は金属又は半金属を含有する有機化合物から選ばれ、
前記ラクタム溶剤の純度が６０％以上で、水分が３０％以下であり、
前記ラクタム溶剤に含まれるラクタムが環状アミド又は環状アミド誘導体のうちから選ばれる１種又は２種以上の物質であり、
前記環状アミドの構造式が、
【化１】
0006008985.tif 000005
又は
【化２】
0006008985.tif 000006
であり、
前記環状アミド誘導体の構造式が、
【化３】
0006008985.tif 000007
であり、Ｒ０、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３…、Ｒｎが水素、ハロゲン、アルキル基、ヒドロキシ基、アルコキシ基又はアシル基のうちから選ばれる１種又は２種以上の物質であり、
前記沈殿剤はアルカリ金属、アルカリ金属の酸化物、アルカリ金属の水酸化物、アルカリ金属の有機塩、アンモニア及び加熱分解してアンモニアを放出できる化合物、金属元素とハロゲン元素で形成される可溶性無機塩、金属元素とカルコゲンで形成される可溶性無機塩、金属元素と炭酸塩で形成される可溶性無機塩又は金属元素と硫酸塩で形成される可溶性無機塩から選ばれ、
前記ナノ材料は１ｎｍ超え１００ｎｍ以下の粒子径の無機粒子を含有する物質であり、無機粒子の含有量が０．０１％以上であり、無機粒子が更に水酸化物、酸化物、硫化物、金属又は無機塩のうちから選ばれる１種の物質又は２種以上の物質により構成された混合物である、ことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記環状アミドは、バレロラクタム、カプロラクタム、オエナントラクタム、ω-カプリロラクタム、ナノノイルアミド、カプリルラクタム、ウンデカノイルアミド、ラウロラクタム、グルタルイミド又はアジポイミドから選ばれ、
前記環状アミド誘導体において、ハロゲンがフッ素、塩素、臭素又はヨウ素から選ばれ、アルキル基がメチル基、エチル基又はプロピル基から選ばれ、アルコキシ基がメトキシ基、エトキシ基又はプロポキシ基から選ばれ、アシル基がアセチル基又はプロピオニル基から選ばれる、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記環状アミド誘導体が、Ｎ−メチルバレロラクタム、Ｎ−メチルカプロラクタム、Ｎ−ビニルカプロラクタム又はＮ−メトキシカプロラクタムから選ばれる、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記前駆体は、ＭｇＣｌ２・６Ｈ２Ｏ、Ｎｄ(ＮＯ３)３・６Ｈ２Ｏ、Ｙ（ΝＯ３）３・６Η２Ｏ、ＡｌＣｌ３・９Ｈ２Ｏ、Ａｌ２(ＳＯ４)３・１８Ｈ２Ｏ、ＺｎＣｌ２、ＡｇＮＯ３、ＣｕＳＯ４・５Ｈ２Ｏ、ＦｅＣｌ２・４Ｈ２Ｏ、ＦｅＣｌ３・６Ｈ２Ｏ、Ｃｄ(ＮＯ３)２・２Ｈ２Ｏ、ＢａＣｌ２又はＰｄＣｌ２から選ばれ、又は酢酸亜鉛、カルボニル鉄、アセチルアセトン鉄(III)、オレイン酸鉄、チタン酸ブチル又はオルトケイ酸テトラエチルから選ばれ、前記沈殿剤において、アルカリ金属がＬｉ、Ｎａ又はＫから選ばれ、アルカリ金属酸化物がＮａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ２又はＫ２Ｏ２から選ばれ、アルカリ金属水酸化物がＮａＯＨ又はΚＯΗから選ばれ、アルカリ金属有機塩がナトリウムメトキシド、ナトリウムエトキシド、ナトリウムフェノラート、オレイン酸カリウム、ラクタム・ナトリウム又はカプロラクタム・カリウムから選ばれ、アンモニア及び加熱分解してアンモニアを放出できる化合物は更にアンモニアガス、アンモニア水、尿素、炭酸アンモニウム又は炭酸水素アンモニウムから選ばれ、金属元素とハロゲン元素で形成される可溶性無機塩がＮａＣｌ、ＫＣｌ、ＭｇＣｌ２、ＣａＣｌ２、ＡｌＣｌ３・６Ｈ２Ｏ、ＦｅＣｌ２・４Ｈ２Ｏ又はＦｅＣｌ３・６Ｈ２Ｏから選ばれ、金属元素とカルコゲンで形成される可溶性無機塩がＮａ２Ｓ、Ｋ２Ｓ、Ｎａ２Ｓ・９Ｈ２Ｏ、Ｎａ２Ｓｅ又はＮａＨＴｅから選ばれ、金属元素と炭酸塩で形成される可溶性無機塩がＮａ２ＣＯ３又はＫ２ＣＯ３から選ばれ、金属元素と硫酸塩で形成される可溶性無機塩がＮａ２ＳＯ４又はＫ２ＳＯ４から選ばれる、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記無機粒子において、前記水酸化物は、Ｎｉ(ＯＨ)２、Ｍｇ(ＯＨ)２、Ａｌ(ＯＨ)３、Ｎｄ(ＯＨ)３、Ｙ(ＯＨ)３、Ｍｇ−Ａｌハイドロタルク石又はＺｎ−Ａｌハイドロタルク石のうちから選ばれる１種の物質又は２種以上の物質により構成された混合物であり、前記酸化物は、Ａｇ２Ｏ、ＺｎＯ、Ｃｕ２Ｏ、Ｆｅ３Ｏ４、ＳｉＯ２、ＭｇＡｌ２Ｏ４又はＣａＴｉＯ３のうちから選ばれる１種の物質又は２種以上の物質により構成された混合物であり、前記硫化物は、ＣｕＳ、ＺｎＳ、ＣｄＳのうちから選ばれる１種の物質又は２種以上の物質により構成された混合物であり、前記金属が、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｕ又はＲｕのうちから選ばれる１種の物質又は２種以上の物質により構成された合金又は混合物であり、前記無機塩は、ＣａＣＯ３、ＭｇＣＯ３、ＢａＳＯ４、ＣａＳｉＯ３、ＡｇＣｌ、ＡｇＢｒ又はＣａＦ２のうちから選ばれる１種の物質又は２種以上の物質により構成された混合物である、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記沈殿法でナノ材料を合成する過程において、沈殿剤を添加した後更に０．０５〜５０重量部の還元剤を添加する、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
ラクタムを溶剤として用いてナノ材料を合成するゾルゲル法であって、０．０１〜１００重量部の加水分解可能な前駆体及び１００重量部のラクタム溶剤を反応装置に加え、８０〜１５０℃で０．１〜２時間撹拌し、前記加水分解可能な前駆体を溶融したラクタム溶剤に十分に溶解又は分散させ、０．０１〜５０重量部の水を加えて加水分解反応させてコロイド溶液を得、加水分解反応の温度が８０〜２５０℃で、加水分解反応の時間が０．０１〜４８時間である、ステップと、その後８０〜２７０℃で０．０１〜９６時間ゲル化反応させるステップと、洗浄、分離、乾燥することによってナノ材料を得るステップと、
を含み、
前記加水分解可能な前駆体は金属カチオンがハロゲンアニオン、硝酸アニオン、硫酸アニオン又は酢酸アニオンとで形成した加水分解可能な無機塩又は金属有機物から選ばれ、
前記ラクタム溶剤の純度が６０％以上で、水分が３０％以下であり、
前記ラクタム溶剤に含まれるラクタムが環状アミド又は環状アミド誘導体のうちから選ばれる１種又は２種以上の物質であり、
前記環状アミドの構造式が、
【化４】
0006008985.tif 000008
又は
【化５】
0006008985.tif 000009
であり、
前記環状アミド誘導体の構造式が、
【化６】
0006008985.tif 000010
であり、Ｒ０、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３…、Ｒｎが水素、ハロゲン、アルキル基、ヒドロキシ基、アルコキシ基又はアシル基のうちから選ばれる１種又は２種以上の物質であり、
前記ナノ材料は１ｎｍ超え１００ｎｍ以下の粒子径の無機粒子を含有する物質であり、無機粒子の含有量が０．０１％以上であり、無機粒子が更に水酸化物、酸化物、硫化物、金属又は無機塩のうちから選ばれる１種の物質又は２種以上の物質により構成された混合物である、ことを特徴とする方法。
【請求項８】
金属カチオンとハロゲンアニオン、硝酸アニオン、硫酸アニオン又は酢酸アニオンとで形成される前記加水分解可能な無機塩は、ＦｅＣｌ２・４Ｈ２Ｏ、ＦｅＣｌ３、ＦｅＣｌ３・６Ｈ２Ｏ、Ｆｅ(ＮＯ３)３・６Ｈ２Ｏ、Ｆｅ２(ＳＯ４)３、ＡｌＣｌ３、ＡｌＣｌ３・６Ｈ２Ｏ、ＣｕＳＯ４・５Ｈ２Ｏ、ＣｕＣｌ２、ＣｕＣｌ２・２Ｈ２Ｏ、ＴｉＣｌ３、ＴｉＣｌ４又はＺｎ(ＯＡｃ)２・２Ｈ２Ｏから選ばれ、前記金属有機物は、塩化ジエチルアルミニウム、アルミニウムイソプロポキシド、ジエチル亜鉛、オルトケイ酸テトラエチル、チタン酸ブチル又はテトラエチルチタネートから選ばれる、ことを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記ゾルゲル法でナノ材料を合成する過程において、加水分解反応した後、更に０．０５〜５０重量部の還元剤を添加することを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
ラクタムを溶剤として用いてナノ材料を合成する高温加熱分解法であって、０．０１〜１００重量部の加熱分解可能な前駆体及び１００重量部のラクタム溶剤を反応装置に加え、８０〜１５０℃で０．１〜２時間撹拌し、前記加熱分解可能な前駆体を溶融のラクタム溶剤に十分に溶解又は分散させ、１００〜２７０℃で０．１〜２０時間加熱分解反応し、生成物を洗浄、分離、乾燥することによってナノ材料を得て、
前記加熱分解可能な前駆体は、２８０℃以下の溶剤において加熱分解可能な可溶無機塩又は２８０℃以下の溶剤において加熱分解可能な金属有機物から選ばれ、
前記ラクタム溶剤に含まれるラクタムが環状アミド又は環状アミド誘導体のうちから選ばれる１種又は２種以上の物質であり、
前記環状アミドの構造式が、
【化７】
0006008985.tif 000011
又は
【化８】
0006008985.tif 000012
であり、
前記環状アミド誘導体の構造式が、
【化９】
0006008985.tif 000013
であり、Ｒ０、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３…、Ｒｎが水素、ハロゲン、アルキル基、ヒドロキシ基、アルコキシ基又はアシル基のうちから選ばれる１種又は２種以上の物質であり、
前記ナノ材料は１ｎｍ超え１００ｎｍ以下の粒子径の無機粒子を含有する物質であり、無機粒子の含有量が０．０１％以上であり、無機粒子が更に水酸化物、酸化物、硫化物、金属又は無機塩のうちから選ばれる１種の物質又は２種以上の物質により構成された混合物である、ことを特徴とする方法。
【請求項１１】
前記２８０℃以下の溶剤に加熱分解可能な可溶無機塩が、ＡｇＮＯ３、ＦｅＣｌ３、Ｚｎ(ＯＡｃ)２又はＴｉＣｌ４から選ばれ、前記２８０℃以下の溶剤に加熱分解可能な金属有機物が、オレイン酸塩、レブリン酸塩又はカルボニル塩から選ばれる、ことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記高温加熱分解法でナノ材料を合成する過程において、ラクタムを添加した後更に０．０５〜５０重量部のアニオンドナーを添加する、ことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記アニオンドナーは、温度２８０℃以下で加熱分解でき且つナノ材料の合成に要するアニオンを生成できる化合物から選ばれ、ベンジルアルコール、トリオクチルホスフィンオキシド又はテトラメチルチウラムジサルファイドから選ばれる、ことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記高温加熱分解法でナノ材料を合成する過程において、１００〜２７０℃の加熱分解反応前に更に０．０５〜５０重量部の還元剤を添加する、ことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１５】
前記還元剤が、アスコルビン酸、水素化ホウ素カリウム、水素化ホウ素ナトリウム、ヒドラジン、ヒドラジン水和物、ヒドロキシルアミン又はアルデヒド基含有の有機物から選ばれ、そのうち、アルデヒド基含有の有機物がホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、グリオキサール、ベンズアルデヒド又はグルコースから選ばれる、ことを特徴とする請求項６、９又は１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記沈殿法、ゾルゲル法又は高温加熱分解法でナノ材料を合成する過程において、ラクタムを添加した後、更に０．０１〜２０重量部の安定剤又は０．１〜８０重量部の不溶無機物を添加する、ことを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１７】
前記安定剤は、合成ナノ材料の形状を調節するアニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、両性界面活性剤又は非イオン界面活性剤から選ばれ、そのうち、アニオン界面活性剤が、ラウリル硫酸ナトリウム、アルキルベンゼン・スルホン酸ナトリウム又はオレイン酸ナトリウムから選ばれ、カチオン界面活性剤が、水酸化テトラプロピルアンモニウム、テトラプロピルアンモニウムブロミド、テトラプロピルアンモニウムクロリド、臭化セチルトリメチルアンモニウム、塩化セチルトリメチルアンモニウム又は臭化ドデシルトリメチルアンモニウムから選ばれ、両性界面活性剤が、ドデシエトキシスルホベタイン、オクタデシルジエトキシアミンオキシド又はステアルアミドプロピルアミンオキシドから選ばれ、非イオン界面活性剤が、トリブロック共重合体、ポリエチレングリコール、ポリビニルピリジン、グリセリン又は２−メルカプトプロピオン酸から選ばれる、ことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記不溶無機物は合成ナノ材料の担体又は付着点とする物質から選ばれ、活性炭、グラフェン、炭素繊維、カーボンナノチューブ、分子篩、スメクタイト粘土、珪藻土、ガラス繊維又はガラス微小球から選ばれる、ことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はナノ材料技術分野に関し、ラクタムをナノ材料の調製に溶剤としての使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
ナノ材料とは、３次元空間内に少なくとも１次元がナノサイズ範囲（１〜１００ｎｍ）にあり、或いは又はそれらを基本ユニットとして構成された材料を指す。ナノサイズ効果が常にブロックジ材料と異なる融点、磁性、熱伝導及び導電特性を表すため、光電材料、セラミック材料、センサー、半導体材料、触媒材料、医療等の分野において広く使用される見込みがある。
【０００３】
現在、ナノ材料を合成する方法は主に固相法、液相法及び気相法の三種類を含む。ナノ材料は非常に大きな界面エネルギーを有するため、高温焼成、機械ボールミルを含む各種の固相合成法により得られたナノ材料は、粒子径の超細、粒子径分布の狭く、分散性のよい特徴を具備することが非常に困難である。気相法は超細粒子径ナノ粉体を合成する１つの重要な方法であり、例えば気相沈殿法が半導体工業における最も汎用されており、複数種のナノ材料を沈殿するための技術であるが、該過程は設備に対する要求が高く、且つナノ顆粒の基材に沈積する過程には常に粒子の永久性凝集が伴われるため、その分散性への保証が非常に難しい。前記二種類の方法に比べ、液相法は溶剤及び添加剤を選択することによって各種の形状及びサイズのナノ材料を制御に調製することができる。現在、コストが低く、由来が広範であるため、水が液相法において最も使用されている溶剤であるが、水の極性が高く、ナノ材料を合成する原料が該媒体において反応速度が速いので、水のみを溶剤として理想的なナノ材料を制御可能に合成することが難しいため、通常、界面活性剤の添加や、合成プロセスの変更等の方法によって改善を行っている。現在、文献及び特許により報道される水溶剤体系で単分散、小粒子径、狭分布のナノ材料を合成する方法には、ほぼ共に界面活性剤又は界面活性剤に類似する添加剤が使用されている。これらの界面活性剤又は添加剤がナノ材料を調製するコストを増加するだけでなく、ナノ材料の表面に残留することが避けられないため、その後続の使用に影響を与えており、例えば、残留物が一部のナノ触媒材料の中毒に至り、医用ナノ材料の生体適合性などに影響を与える。
【０００４】
最近、有機物を溶剤としてナノ材料を合成し、例えばエタノール、エチレングリコール、プロパンジオール、ポリエチレングリコール等を溶剤とする「アルコールサーマル法」、オレイン酸を溶剤として金属オレイン酸塩、カルボニル塩又はアセチルアセトナト塩を高温加熱分解して酸化物を調製すると報道されているが、これらの方法は依然として界面活性剤の使用又は高価の有機金属塩の使用が必要で、一部の合成ルートにおいてひいては有機溶剤を消耗することによって酸化物の生成に必要な酸素を提供することが必要であるため、これらの方法の使用には不利を与える[具体的は、文献Ｍａｇｎｅｔｉｔｅ Ｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｓ： Ｎｏｎａｑｕｅｏｕｓ Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ, Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ, ａｎｄ Ｓｏｌｕｂｉｌｉｔｙ, Ｃｈｅｍ. Ｍａｔｅｒ. ２００５, １７, ３０４４−３０４９を参照する]。
【０００５】
ラクタムが環内にアミド基を含有する有機化合物であり、 その誘導体は一部の窒素原子及び炭素における水素がその他の基に置換されることができる。そのうち、４つの炭素原子のブチロラクタム(α-ピロリドンとも呼ばれる)が室温において液体になっており、有機合成に常用されている極性高沸点溶剤である。最近、Ｇａｏ等はブチロラクタムを溶剤とすることでそれぞれカルボニル鉄及び塩化第二鉄によって粒子径が２０ｎｍより低い超常磁性四酸化三鉄を合成した[具体的は、文献Ｏｎｅ−Ｐｏｔ Ｒｅａｃｔｉｏｎ ｔｏ Ｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅ Ｗａｔｅｒ−Ｓｏｌｕｂｌｅ Ｍａｇｎｅｔｉｔｅ Ｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｓ, Ｃｈｅｍ. Ｍａｔｅｒ., Ｖｏｌ. １６, Ｎｏ. ８, ２００４； Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｗａｔｅｒ−Ｓｏｌｕｂｌｅ Ｍａｇｎｅｔｉｔｅ Ｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｓ ｆｒｏｍ Ｈｙｄｒａｔｅｄ Ｆｅｒｒｉｃ Ｓａｌｔｓ ｉｎ ２−Ｐｙｒｒｏｌｉｄｏｎｅ： Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ Ｌｅａｄｉｎｇ ｔｏ Ｆｅ３０４, Ａｎｇｅｗ. Ｃｈｅｍ. Ｉｎｔ. Ｅｄ. ２００５, ４４, １２３ −１２６を参照する] 。 該方法に使用されるブチロラクタムそのものは劇毒溶剤であり、生産安全及び環境保護に対して極大な威嚇を与え、より重要なのはブチロラクタムが非常に強い配位作用を有し、合成ナノ材料の表面に丈夫に付着されることになるため、毒性成分含有のナノ材料の後続応用、特に医療、衛生、食品等の分野における応用に影響を与える。それ以外に、その後の他の文献の報道はブチロラクタムを溶剤としてナノ四酸化三鉄を合成することに限定することが多く、その他の酸化物、水酸化物、金属ナノ材料に対して研究を行っていなかった。
【０００６】
ラクタムにおいてブチロラクタム以外に、環内に５つ以上の炭素原子を含有する環状ラクタムは常温下で共に固体であり、融点が炭素原子数の増加に伴って上昇し、例えばバレロラクタムの融点が３９℃、カプロラクタムの融点が６８℃、ラウロラクタムの融点が更に１５３℃にも達しているため、ブチロラクタムによって、炭素原子数が５以上であるラクタムを有機合成の溶剤とすることを連想することが難しく、それを単独に溶剤としてナノ材料を合成することがより報道されていなかった。該種類の物質がブチロラクタムと類似する構造を有し、その融点より高い温度で使用される時に、強い極性を有するが、水に比べて極性が弱いため、ナノ材料を合成する原料が該溶剤において相当の溶解度を保証できると同時に、反応速度を低減できるので、ナノ材料を合成する理想の溶剤である。最も重要なのはラクタム自身のアミド基が配位作用を有し、界面活性剤と類似する作用を発揮できるため、該溶剤を使用してナノ材料を合成する時にその他の界面活性剤を添加しなくてもよい。また、ラクタム誘導体において環内に２つのアミド基のラクタムを含有し、例えばスクシンイミド、グルタルイミド、アジポイミドも類似な特性を有する。そのため、その融点以上にある炭素原子含有数が５以上となるラクタムを利用してその他の常に使用されている溶剤を取り替えてナノ材料を調製することができる。
【発明の概要】
【０００７】
従来の技術における固相法、気相法、普通液相法は超細粒子径、粒子径分布が狭く、分散性がよいナノ材料の調製に不利である欠陥に対し、特にブチロラクタム溶剤が劇毒特性を有し、合成ナノ粒子の後続応用に影響を与えることに対し、本発明の目的は低毒のラクタムをナノ材料の調製に溶剤としての使用を提供することにある。
【０００８】
本発明の技術的解決手段は以下の通りである。
【０００９】
本発明はナノ材料の合成におけるラクタムの溶剤としての使用を提供する。
【００１０】
前記ラクタムが環状アミド又は環状アミド誘導体のうちの１種又は2種以上の物質から選ばれる。
【００１１】
前記環状アミドの構造式が、
【化１】
0006008985.tif 000002
又は
【化２】
0006008985.tif 000003
【００１２】
であり、バレロラクタム、カプロラクタム、オエナントラクタム、ω-カプリロラクタム、ナノノイルアミド、カプリルラクタム、ウンデカノイルアミド、ラウロラクタム、グルタルイミド又はアジポイミドから選ばれ、好ましくはカプロラクタム、ラウロラクタム、グルタルイミド又はアジポイミドから選ばれ、より好ましくはカプロラクタムである。
【００１３】
前記環状アミド誘導体の構造式が、
【化３】
0006008985.tif 000004
であり、Ｒ０、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、…、Ｒｎが水素、ハロゲン、アルキル基、ヒドロキシ基、アルコキシ基又はアシル基のうちから選ばれる１種又は2種以上の物質であり、そのうち、更にハロゲンがフッ素、塩素、臭素又はヨウ素から選ばれ、アルキル基がメチル基、エチル基又はプロピル基から選ばれ、アルコキシ基がメトキシ、エトキシ基又はプロポキシ基から選ばれ、アシル基がアセチル基又はプロピオニル基から選ばれる。
【００１４】
前記環状アミド誘導体が、Ｎ−メチルバレロラクタム、Ｎ−メチルカプロラクタム、Ｎ−ビニルカプロラクタム又はＮ−メトキシカプロラクタムから選ばれ、好ましくはＮ−メチルカプロラクタムである。
【００１５】
前記ナノ材料は１ｎｍ超え１００ｎｍ以下の粒子径の無機粒子を含有する物質を指し、無機粒子の含有量が０．０１％以上であり、無機粒子が更に水酸化物、酸化物、硫化物、金属又は及び無機塩のうちから選ばれる１種及び／又は2種以上の物質により構成された混合物である。
【００１６】
前記水酸化物は１種又は２種以上の金属元素と水酸基で形成された水に不溶する又は僅かに溶解する無機化合物であり、更にＮｉ(ＯＨ)２、Ｍｇ(ＯＨ)２、Ａ１(ＯＨ)３、Ｎｄ(ＯＨ)３、Ｙ(ＯＨ)３、Ｍｇ−Ａｌハイドロタルク石又はＺｎ−Ａｌハイドロタルク石のうちから選ばれる１種又は2種以上の物質により構成された混合物である。
【００１７】
前記酸化物は１種及び2種以上の金属元素又は半金属元素と酸素で形成される水に不溶又はやや可溶解な無機化合物を指し、更にＡｇ２Ｏ、ＺｎＯ、Ｃｕ２Ｏ、Ｆｅ３Ｏ４、ＳｉＯ２、ＭｇＡｌ２Ｏ４又はＣａＴｉＯ３のうちから選ばれる１種又は2種以上の物質により構成された混合物であり、好ましくはＡｇ２Ｏ、ＺｎＯ、Ｃｕ２Ｏ又はＦｅ３Ｏ４である。
【００１８】
前記硫化物は金属又は半金属元素と硫黄、セレニウム、テルル、ヒ素又はアンチモンとを結合して形成された水に不溶又はやや溶解する無機化合物を指し、更にＣｕＳ、ＺｎＳ、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＷＳｅ２、ＣｕＴｅ、ＣｏＡｓ２又は ＧａＡｓのうちから選ばれる１種又は2種以上の物質により構成された混合物、好ましくはＺｎＳ、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ又はＣｄＴｅである。
【００１９】
前記金属が元素周期表ＩＩＩＡ、 ＩＶＡ、ΙΒ、ＩＩΒ又はＶＩＩＩ族のうちから選ばれる１種又は2種以上の金属元素により構成された水に不溶又はやや可溶な物質であり、更にＦｅ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｕ又はＲｕのうちから選ばれる１種又は2種以上の物質により構成された合金又は混合物であり、好ましくはＣｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｄ又はＣｕ−Ａｇ合金である。
【００２０】
前記無機塩は金属元素カチオンと炭酸基、硫酸基、ケイ酸基又はハロゲンアニオンとで形成される水に不溶又はやや可溶な無機化合物を指し、更にＣａＣＯ３、ＭｇＣＯ３、ＢａＳＯ４、ＣａＳｉＯ３、ＡｇＣｌ、ＡｇＢｒ又はＣａＦ２のうちから選ばれる１種又は2種以上の物質により構成された混合物である、好ましくはＭｇＣＯ３、 ＢａＳＯ４、ＡｇＣｌ又は ＣａＦ２である。
【００２１】
本発明は更にラクタムを溶剤としてナノ材料を調製する使用方法を提供する。ラクタムは又は、現在ナノ材料の合成に常に使用されている溶剤水、エタノール、分子量が５０００以下であるポリオール、オレイン酸、α−ピロリドン等の溶剤を一部又は全部に切り替えて各種のナノ材料を調製することができる。
【００２２】
前記ラクタムを溶剤としてナノ材料を合成する方法は沈殿法、ゾルゲル法又は高温加熱分解法を含む。
【００２３】
前記沈殿法でナノ材料を合成する方法は、０．０１〜１００重量部の前駆体及び１００重量部のラクタムを反応装置に加え、８０〜２００℃で０．１〜２時間で撹拌し、前駆体を溶融のラクタム溶剤に十分に溶解又は分散させ、撹拌条件下で０．０５〜５０重量部の沈殿剤を加えて沈殿反応を十分に行わせ、８０〜２５０℃の反応温度で、０．１〜２００時間の反応時間で、洗浄、分離、乾燥することによってナノ材料を得るというステップを含む。
【００２４】
前記ラクタム溶剤の純度が６０％以上で、水分が３０％以下であり、前記前駆体は金属カチオンとハロゲンアニオン、硝酸アニオン、亜硝酸アニオン、硫酸アニオン、亜硫酸アニオン又は炭酸基アニオンとで形成される可溶性無機塩から選ばれ、好ましくはＭｇＣｌ２・６Ｈ２Ｏ、Ｎｄ(ＮＯ３)３・６Ｈ２Ｏ、Ｙ（ΝＯ３）３・６Η２Ｏ、ＡｌＣｌ３・９Ｈ２Ｏ、Ａｌ２(ＳＯ４)３・１８Ｈ２Ｏ、ＺｎＣｌ２、ＡｇＮＯ３、ＣｕＳＯ４・５Ｈ２Ｏ、ＦｅＣｌ２・４Ｈ２Ｏ、ＦｅＣｌ３・６Ｈ２Ｏ、Ｃｄ(ＮＯ３)２・２Ｈ２Ｏ、ＢａＣｌ２又はＰｄＣｌ２から選ばれ、又は金属又は半金属を含有する有機化合物から選ばれ、更に酢酸亜鉛、カルボニル鉄、アセチルアセトン鉄(III)、オレイン酸鉄、チタン酸ブチル又はオルトケイ酸テトラエチルから選ばれる。
【００２５】
前記沈殿剤はアルカリ金属や、アルカリ金属の酸化物、アルカリ金属の水酸化物、アルカリ金属の有機塩、アンモニア及び加熱分解してアンモニアを放出できる化合物、金属元素とハロゲン元素で形成される可溶性無機塩、金属元素とカルコゲンで形成される可溶性無機塩、金属元素と炭酸基で形成される可溶性無機塩又は金属元素と硫酸基で形成される可溶性無機塩から選ばれ、そのうち、アルカリ金属が更にＬｉ、Ｎａ又はＫから選ばれ、アルカリ金属酸化物が更にＮａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ２又はＫ２Ｏ２から選ばれ、アルカリ金属酸化物が更にＮａＯＨ又はΚＯΗから選ばれ、アルカリ金属有機塩が更にナトリウムメトキシド、ナトリウムエトキシド、ナトリウムフェノラート、オレイン酸カリウム、ラクタム・ナトリウム又はカプロラクタム・カリウムから選ばれ、アンモニア及び加熱分解してアンモニアを放出できる化合物は更にアンモニアガス、アンモニア水、尿素、炭酸アンモニウム又は炭酸水素アンモニウムから選ばれ、好ましくはアンモニア水から選ばれ、金属元素とハロゲン元素で形成される可溶性無機塩が更にＮａＣｌ、ＫＣｌ、ＭｇＣｌ２、ＣａＣｌ２、ＡｌＣｌ３・６Ｈ２Ｏ、ＦｅＣｌ２・４Ｈ２Ｏ又はＦｅＣｌ３・６Ｈ２Ｏから選ばれ、好ましくはＮａＣｌ又はＫＣｌから選ばれ、金属元素とカルコゲンで形成される可溶性無機塩が更にＮａ２Ｓ、Ｋ２Ｓ、Ｎａ２Ｓ・９Ｈ２Ｏ、Ｎａ２Ｓｅ又はＮａＨＴｅから選ばれ、金属元素と炭酸基で形成される可溶性無機塩が更にＮａ２ＣＯ３又はＫ２ＣＯ３から選ばれ、金属元素と硫酸基で形成される可溶性無機塩が更にＮａ２ＳＯ４又はＫ２ＳＯ４から選ばれる。
【００２６】
前記沈殿法でナノ材料を合成する過程において、沈殿剤を添加した後更に０．０５〜５０重量部の還元剤を添加する。
【００２７】
前記ラクタムを溶剤としてゾルゲル法でナノ材料を合成する方法は、０．０１〜１００重量部の加水分解可能な前駆体及び１００重量部のラクタムを反応装置に加え、８０〜１５０℃下で０．１〜２時間撹拌し、前駆体を溶融のラクタム溶剤に十分に溶解又は分散させ、０．０１〜５０重量部の水を加えて加水分解反応させてコロイド溶液を得、加水分解反応の温度が８０〜２５０℃で、加水分解反応の時間が０．０１〜４８時間であり、その後８０〜２７０℃で０．０１〜９６時間ゲル化反応させ、洗浄、分離、燥することによってナノ材料を得る。
【００２８】
前記加水分解可能な前駆体は金属カチオンがハロゲンアニオン、硝酸アニオン、硫酸アニオン又は酢酸アニオンと構成した加水分解可能な無機塩又は金属有機物から選ばれ、そのうち、金属カチオンがハロゲンアニオン、硝酸アニオン、硫酸アニオン又は酢酸アニオンと構成した加水分解可能な無機塩は更にＦｅＣｌ２・４Ｈ２Ｏ、ＦｅＣｌ３、ＦｅＣｌ３・６Ｈ２Ｏ、Ｆｅ(ＮＯ３)３・６Ｈ２Ｏ、Ｆｅ２(ＳＯ４)３、ＡｌＣｌ３、ＡｌＣｌ３・６Ｈ２Ｏ、ＣｕＳＯ４・５Ｈ２Ｏ、ＣｕＣｌ２、ＣｕＣｌ２・２Ｈ２Ｏ、ＴｉＣｌ３、ＴｉＣｌ４又はＺｎ(ＯＡｃ)２・２Ｈ２Ｏから選ばれ、好ましくはＦｅＣｌ３・６Ｈ２Ｏ又はＡｌＣｌ３から選ばれ、金属有機物は更に塩化ジエチルアルミニウム、アルミニウムイソプロポキシド、ジエチル亜鉛、オルトケイ酸テトラエチル、チタン酸ブチル又はチタンエトキシドから選ばれ、好ましくはオルトケイ酸テトラエチル又はチタン酸ブチルから選ばれる。
【００２９】
前記ラクタム溶剤の純度が６０％以上で、水分が３０％以下である。
【００３０】
前記ゾルゲル法でナノ材料を合成する過程において、加水分解反応した後更に０．０５〜５０重量部の還元剤を添加する。
【００３１】
前記ラクタムを溶剤として高温加熱分解法でナノ材料を合成する方法は、０．０１〜１００重量部の加熱分解可能な前駆体及び１００重量部のラクタムを反応装置に加え、８０〜１５０℃下で０．１〜２時間撹拌し、前駆体を溶融のラクタム溶剤に十分に溶解又は分散させ、１００〜２７０℃下で０．１〜２０時間加熱分解反応し、生成物を洗浄、分離、乾燥することによってナノ材料を得る。
【００３２】
前記加熱分解可能な前駆体は２８０℃以下の溶剤において加熱分解可能な可溶無機塩又は２８０℃以下の溶剤において加熱分解可能な金属有機物から選ばれ、そのうち、２８０℃以下の溶剤において加熱分解可能な可溶無機塩が更にＡｇＮＯ３、ＦｅＣｌ３、Ｚｎ(ＯＡｃ)２又はＴｉＣｌ４から選ばれ、２８０℃以下の溶剤において加熱分解可能な金属有機物更にオレイン酸塩、レブリン酸塩又はカルボニル塩から選ばれ、好ましくは、オレイン酸鉄、アセチルアセトン又はカルボニル鉄(Ｆｅ(ＣＯ)５)から選ばれる。
【００３３】
前記高温加熱分解法でナノ材料を合成する過程において、ラクタムを添加した後更に０．０５〜５０重量部のアニオン供与体を添加する。
【００３４】
前記アニオン供与体は温度２８０℃以下で加熱分解でき、且つナノ材料を合成することに必要なアニオンを生成できる化合物から選ばれ、更にベンジルアルコール、トリオクチルホスフィンオキシド（酸化物の合成に必要なＯ２−を提供する)又はテトラメチルチウラムジサルファイド(硫化物の合成に必要なＳ２−を提供する)から選ばれる。
【００３５】
ラクタムを溶剤として適用であるナノ材料を合成する方法は更に沈殿法、ゾルゲル法又は高温加熱分解法の組合せ使用を含む。
【００３６】
前記高温加熱分解法でナノ材料を合成する過程において、１００〜２７０℃の加熱分解反応前に更に０．０５〜５０重量部の還元剤を添加する。
【００３７】
前記還元剤がアスコルビン酸、水素化ホウ素カリウム、水素化ホウ素ナトリウム、ヒドラジン、ヒドラジン水和物、ヒドロキシルアミン又はアルデヒド基含有の有機物から選ばれ、そのうち、アルデヒド基含有の有機物が更にホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、グリオキサール、ベンズアルデヒド又はグルコシドから選ばれる。
【００３８】
前記沈殿法、ゾルゲル法又は高温加熱分解法でナノ材料を合成する過程において、ラクタムを添加した後更に０．０１〜２０重量部の安定剤又は０．１〜８０重量部の不溶無機物を添加する。
【００３９】
前記安定剤は合成ナノ材料の形状を調節するアニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、両性界面活性剤又は非イオン界面活性剤から選ばれ、そのうち、アニオン界面活性剤が更にラウリルスルホン酸ナトリウム、アルキルベンゼン・スルホン酸ナトリウム又はオレイン酸ナトリウムから選ばれ、カチオン界面活性剤が更に水酸化テトラプロピルアンモニウム、テトラプロピルアンモニウムブロミドロミド、テトラプロピルアンモニウムクロリド、臭化セチルトリメチルアンモニウム、塩化セチルトリメチルアンモニウム又は臭化ドデシルトリメチルアンモニウムから選ばれ、両性界面活性剤が更にドデシエトキシスルホベタイン、オクタデシルジエトキシアミンオキシド又はステアルアミドプロピルアミンオキシドから選ばれ、非イオン界面活性剤が更にトリブロック共重合体(P123,PEO-PPO-PEO)、ポリエチレングリコール、ポリビニルピリジン、グリセリン又は２−メルカプトプロピオン酸から選ばれる。
【００４０】
前記不溶無機物は合成ナノ材料の担体又は付着点とする物質から選ばれ、更に活性炭、グラフェン、炭素繊維、カーボンナノチューブ、分子篩、スメクタイト粘土、珪藻土、ガラス繊維又はガラス微小球から選ばれる。本発明は従来のラクタムがただ医薬原料、高分子単量体、化工中間体のみとして使用されることに対し、ラクタムをナノ材料の合成する溶剤とする新しい用途を開発した。
【発明の効果】
【００４１】
本発明は従来の技術と比べ、以下の利点及び有益な効果を有する。
【００４２】
１、  ラクタムがナノ材料を調製する溶剤としてその他の従来の用途に比べ以下の利点を有し、１）ナノ材料が新しく興起する技術分野に属し、従来の高分子及び医薬中間体に比べより高い付加価値を有し、２）溶剤として、回収条件が適当であれば循環に使用されることができ、環境に優しい要求に適する。
【００４３】
２、  液相法でナノ材料を合成する分野において、ラクタム溶剤は従来の水又はその他の有機溶剤体系に比べ、以下の利点を有し、１）界面活性剤を添加しなくても、粒子径が１００ｎｍ以下のナノ粒子を合成でき、２）ラクタム含有の溶剤は普通の水溶性塩及び有機金属に対する溶解性がよく、粒子径が小さく、分散性がよく、結晶度が高い前提を保証する下で、単位質量のナノ粒子の仕上がり量が高く、３）合成された酸化物ナノ粒子は粒子径分布が狭く、分散性がよく、界面活性剤が残留しなく、４）ラクタム溶剤は沸点が高く、高温合成の条件下で反応設備に対して耐圧要求をしなく、５）ラクタム溶剤は全体の調製過程において化学反応に参与しなく、循環に使用でき、工業化の量産に適し、６）バレロラクタムの劇毒特性に対し、本発明に使用されるラクタム溶剤の毒性が小さい。
【００４４】
３、  本発明方法に使用される原料のコストが低く、生産設備が簡単で、ルートがエコで、工業化の量産に適する。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】図１は実施例１による方法で合成したナノＭｇ(ＯＨ)２粉体用のをカプロラクタム溶剤の使用前後の１３Ｃ−ＮＭＲスペクトル(１３Ｃ−ＮＭＲ)を示す。
【図２】図２は実施例１による方法でナノＭｇ(ＯＨ)２粉体を合成するＸ線回折図を示す。
【図３】図３は実施例１による方法でナノＭｇ(ＯＨ)２粉体を合成する走査電子顕微鏡写真を示す。
【図４】図４は実施例２による方法でナノＮｄ(ＯＨ)３粉体を合成する透過電子顕微鏡写真を示す。
【図５】図５は実施例３による方法でナノＡｌ(ＯＨ)３／Ｙ(ＯＨ)３粉体を合成する透過電子顕微鏡写真を示す。
【図６】図６は実施例５による方法でナノＡｇ２Ｏ粉体を合成するＸ線回折図を示す。
【図７】図７は実施例５による方法でナノＡｇ２Ｏ粉体を合成する透過電子顕微鏡写真を示す。
【図８】図８は実施例６による方法でナノＺｎＯ粉体を合成するＸ線回折図を示す。
【図９】図９は実施例６による方法でナノＺｎＯ粉体を合成する走査電子顕微鏡写真を示す。
【図１０】図１０は実施例７による方法でナノＺｎＯ粉体を合成する走査電子顕微鏡写真を示す。
【図１１】図１１は実施例８による方法でナノＺｎＯ粉体を合成する走査電子顕微鏡写真を示す。
【図１２】図１２は実施例１４による方法でナノＣｕＯ粉体を合成するＸ線回折図を示す。
【図１３】図１３は実施例１４による方法でナノＣｕＯ粉体を合成する透過電子顕微鏡写真を示す。
【図１４】図１４は実施例１５による方法でナノＦｅ３Ｏ４粉体を合成するＸ線回折図を示す。
【図１５】図１５は実施例１５による方法でナノＦｅ３Ｏ４粉体を合成する透過電子顕微鏡写真を示す。
【図１６】図１６は実施例１５による方法でナノＦｅ３Ｏ４粉体を合成し、超伝導量子干渉計（ＳＱＵＩＤ）によって測定された磁化曲線を示す。
【図１７】図１７は実施例１９による方法でナノＺｎＳ粉体を合成する透過電子顕微鏡写真を示す。
【図１８】図１８は実施例２１による方法でナノＣｄＴｅ粉体を合成する透過電子顕微鏡写真を示す。
【図１９】図１９は実施例２２による方法でナノＡｇ粉体を合成する透過電子顕微鏡写真を示す。
【図２０】図２０は実施例２３による方法でナノＡｇ粉体を合成する透過電子顕微鏡写真を示す。
【図２１】図２１は実施例２５による方法でナノＣｕ粉体を合成する透過電子顕微鏡写真を示す。
【図２２】図２２は実施例２７による方法でナノＦｅ２Ｏ３粉体を合成する透過電子顕微鏡写真を示す。
【図２３】図２３は実施例３２による方法でナノＴｉＯ２粉体を合成する透過電子顕微鏡写真を示す。
【発明を実施するための形態】
【００４６】
以下、図面に示される実施例に合わせて本発明についてさらに説明する。
【００４７】
実施例１
カプロラクタムを溶剤としてナノ水酸化マグネシウムを沈殿法で合成する
２０．３ｇＭｇＣｌ２・６Ｈ２Ｏを取って１００ｇの溶融のカプロラクタム（カプロラクタム純度≧８０％、水分≦２０％)に加え、１００℃で３０分撹拌し、塩化マグネシウムを十分に溶解させる。撹拌条件下で１０ｇのアンモニア水（アンモニア含有量２６％)を手早く加え、１００℃で２４時間恒温を維持する。得た混合物を脱イオン水で３回遠心洗浄し、２００ｇ／回の用水で、十分に乾燥及び粉砕した後、ナノＭｇ(ＯＨ)２粉体を得る。
【００４８】
図１はカプロラクタムを溶剤として使用前後の１３Ｃ−ＮＭＲスペクトル(１３Ｃ−ＮＭＲ)であり、使用された溶剤が重水素化クロロホルムであり、カプロラクタムを溶剤として使用する前後のスペクトルが不変に維持され、カプロラクタムが回収して再利用できることを表す。図２は本実施例による方法でナノＭｇ(ＯＨ)２粉体を合成するＸ線回折図であり、回折角２θ＝１８．７°、３８．０°、５０．８°、５８．８°における回折ピックをデータベースに比べ、対応するＪＣＰＤＳカード番号が４４−１４８２で、典型的なブルース石結晶型に属し、生成物が高純度の水酸化マグネシウムであることを表し、回折ピックが広くなる起因は通常に粒子径の細小化にあり、合成された水酸化マグネシウムの粒子径が小さいことを表すが、回折ピックの強度が依然高いため、合成材料は高い結晶度を有することを表す。図３は本実施例による方法でナノＭｇ(ＯＨ)２粉体を合成する走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真であり、観測結果、Ｍｇ(ＯＨ)２粉体は厚さが約１０ｎｍ、長さが約８０ｎｍである規則６辺形のシート状ナノ顆粒によって構成されることを表明している。該ナノＭｇ(ＯＨ)２粉体をフィラーとしてブレンディングして得たＭｇ(ＯＨ)２／ＰＡ６ナノ複合材料は、添加量が８０重量部に達する場合には、Ｖ−０クラスの難燃効果を奏することができ、同時に引張り強度及び切欠衝撃強さが依然６９．５及び１１．２ｋＪ／ｍ２に維持することができる(それぞれＡＳＴＭ−Ｄ６３８及びＤ６１１０標準に基づいて測定された結果による）。
【００４９】
実施例２
カプロラクタムを溶剤としてナノ水酸化ネオジムを沈殿法で合成する
１０．９６ｇＮｄ(ＮＯ３)３・６Ｈ２Ｏを取って１００ｇの溶融のカプロラクタム（カプロラクタム純度≧８０％、水分≦２０％)に加え、２００℃で３０分撹拌し、Ｎｄ(ＮＯ３)３?６Ｈ２Ｏを十分に溶解させる。撹拌条件下で３ｇＮａＯＨを手早く加え、２００℃で２４時間恒温を維持する。得た混合物を脱イオン水で３回遠心洗浄し、２００ｇ／回の用水で、十分に乾燥及び粉砕した後ナノＮｄ(ＯＨ)３粉体を得る。図４は本実施例による方法でナノＮｄ(ＯＨ)３粉体を合成する透過電子顕微鏡(ＴＥＭ)写真を示し、観測結果、Ｎｄ(ＯＨ)３粉体が均一に分散している棒状のナノ粒子によって構成されており、ナノ粒子の平均長さが約４０ｎｍで、平均直径が約７ｎｍであることを表明ししている。
【００５０】
実施例３
カプロラクタムを溶剤としてナノ水酸化アルミニウム／水酸化イットリウム複合物を沈殿法で合成する
３．８３ｇＹ(ＮＯ３)３・６Ｈ２Ｏ及び４．０２ｇＡｌＣｌ３・９Ｈ２Ｏ(モル比が[Ｙ３＋]／[Αｌ３＋]＝３／５である)を取って１００ｇの溶融のカプロラクタム（カプロラクタム純度≧８０％、水分≦２０％)に加え、２００℃で３０分撹拌し、Ｙ(ＮＯ３)３・６Ｈ２Ｏ及びＡｌＣｌ３・９Ｈ２Ｏを十分に溶解させる。撹拌条件下で８ｇＮａＯＨを手早く加え、２００℃で２４時間恒温を維持する。得た混合物を脱イオン水で３回遠心洗浄し、２００ｇ／回の用水で、十分に乾燥及び粉砕した後、ナノＡｌ(ＯＨ)３／Ｙ(ＯＨ)３粉体を得る。図５は本実施例による方法でナノＡｌ(ＯＨ)３／Ｙ(ＯＨ)３粉体を合成するＴＥＭ写真を示し、観測結果、生成物は直径が約５ｎｍである小顆粒の凝集によって構成されることを表している。
【００５１】
実施例４
バレロラクタムを溶剤としてナノＭｇ／Ａｌ系ハイドロタルサイトを沈殿法で合成する
２．０３ｇのＭｇＣｌ２・６Ｈ２Ｏ及び３．３３ｇのＡｌ２(ＳΟ４)３・１８Ｈ２Οを取って１００ｇの溶融のバレロラクタム（バレロラクタム純度＞８０％、水分≦２０％)に加え、１２０℃で３０分撹拌し、原料を十分に溶解させ、１．４ｇのＮａＯＨ及び１．８６ｇのＮａ２ＣΟ３を加え、１５０℃で２４時間恒温を維持する。得た混合物を脱イオン水で３回遠心洗浄し、２００ｇ／回の用水で、十分に乾燥及び粉砕した後、ナノＭｇ／Ａｌ系ハイドロタルサイト粉体を得る。
【００５２】
実施例５
カプロラクタムを溶剤としてナノ酸化銀を沈殿法で合成する
４．２４ｇのＡｇＮΟ３を取って１００ｇの溶融のカプロラクタム（カプロラクタム純度≧６０％、水分≦３０％)に加え、８０℃で３０分撹拌し、ＡｇＮＯ３を十分に溶解させる。撹拌条件下で１ｇＮａＯＨを手早く加え、１００℃で恒温を２時間維持する。得た混合物を脱イオン水で３回遠心洗浄し、２００ｇ／回の用水量で、十分に乾燥及び粉砕した後ナノＡｇ２Ο粉体を得る。図６は本実施例による方法でナノＡｇ２Ｏ粉体を合成するＸ線回折図(ＸＲＤ)で、全ての回折ピックのピック位置及び強度がデータベースのＡｇ２ΟのＪＣＰＤＳカード番号６５−６８１１と完全に一致しており、生成物が高純度の酸化銀であることを示し、また、回折ピックが広くなる起因は通常粒子径の細小化にあるため、合成された酸化銀の粒子径が小さいことを表すが、回折ピックの強度が依然比較的高くて、合成材料は比較的高い結晶度を有することを表す。図７は本実施例による方法でナノＡｇ２Ｏ粉体を合成するＴＥＭ写真であり、観測結果、Ａｇ２Ο粉体は直径が約５ｎｍである単分散の球状顆粒によって構成されることを表明している。
【００５３】
実施例６
カプロラクタムを溶剤としてナノ酸化亜鉛を沈殿法で合成する
３．４１ｇのＺｎＣｌ２を取って１００ｇの溶融のカプロラクタム（カプロラクタム純度≧８０％、水分≦３０％)に加え、１５０℃で３０分撹拌し、ＺｎＣｌ２を十分に溶解させる。撹拌条件下で２ｇＮａＯＨを手早く加え、１００℃で恒温を２時間維持する。得た混合物を脱イオン水で３回遠心洗浄し、２００ｇ／回の用水量で、十分に乾燥及び粉砕した後ナノＺｎΟ粉体を得る。図８は本実施例による方法でナノＺｎＯ粉体を合成するＸ線回折図(ＸＲＤ)で、全ての回折ピックのピック位置及び強度がデータベースの紅亜鉛鉱型の酸化亜鉛のＪＣＰＤＳカード３６−１４５１と完全に一致しており、生成物が高純度の酸化亜鉛であることを示し、また、回折ピックが広くなることは通常粒子径の細小化に至られると原因になるため、合成された酸化亜鉛の粒子径が小さいことを表すが、回折ピックの強度が依然比較的高くて、合成材料は比較的高い結晶度を有し、発光材料に非常に適することを表す。図９は本実施例による方法でナノＺｎＯ粉体を合成するＳＥＭ写真であり、観測結果、ＺｎΟ粉体は直径が約８ｎｍである球状顆粒によって構成され、半導体の発光量子ドットに使用できることを表明している。
【００５４】
実施例７
バレロラクタムを溶剤としてナノ酸化亜鉛を沈殿法で合成する
３．４１ｇのＺｎＣｌ２を取って１００ｇの溶融のバレロラクタム（バレロラクタム純度≧８０％、水分≦３０％)に加え、１５０℃で３０分撹拌し、ＺｎＣｌ２を十分に溶解させる。撹拌条件下で２ｇＮａＯＨを手早く加え、１００℃で２時間恒温を維持する。得た混合物を脱イオン水で３回遠心洗浄し、２００ｇ／回の用水量で、十分に乾燥及び粉砕した後ナノＺｎΟ粉体を得る。図１０は本実施例による方法でナノＺｎＯ粉体を合成するＳＥＭ写真で、観測結果、生成物は単分散であり、粒子径が約５ｎｍである球状顆粒によって構成されることを表明している。
【００５５】
実施例８
ラウロラクタムを溶剤としてナノ酸化亜鉛を沈殿法で合成する
３．４１ｇのＺｎＣｌ２を取って１００ｇの溶融のラウロラクタム（ラウロラクタム純度≧９０％、水分≦５％)に加え、１６０℃で３０分撹拌し、ＺｎＣｌ２を十分に溶解させる。撹拌条件下で２ｇＮａＯＨを手早く加え、１００℃で２時間恒温を維持する。得た混合物を脱イオン水で３回遠心洗浄し、２００ｇ／回の用水量で、十分に乾燥及び粉砕した後ナノＺｎΟ粉体を得る。図１１は本実施例による方法でナノＺｎＯ粉体を合成するＳＥＭ写真であり、観測結果、生成物は単分散であり、粒子径が約２０ｎｍである球状顆粒によって構成されることを表明している。
【００５６】
実施例９
カプロラクタム／ラウロラクタ混合溶剤を使用してナノ酸化亜鉛を沈殿法で合成する
３．４１ｇのＺｎＣｌ２を取って８０ｇのカプロラクタム及び２０ｇのラウロラクタによって構成される混合ラクタム溶剤(カプロラクタム及びラウロラクタの純度が共に≧９０％、水分≦５％)に加え、１６０℃で３０分撹拌し、ＺｎＣｌ２を十分に溶解させる。撹拌条件下で２ｇのＮａＯＨを手早く加え、１００℃に恒温を２時間維持させる。得た混合物を脱イオン水で３回遠心洗浄し、２００ｇ／回の用水量で、十分に乾燥及び粉砕した後ナノＺｎΟ粉体を得、粒子径が約１２ｎｍとなる。
【００５７】
実施例１０
カプロラクタム／Ｎ−メチルカプロラクタム混合溶剤を使用してナノ酸化亜鉛を沈殿法で合成する
３．４１ｇのＺｎＣｌ２を取って８０ｇのカプロラクタム及び２０ｇのＮ−メチルカプロラクタムによって構成される混合ラクタム溶剤(カプロラクタム及びＮ−メチルカプロラクタムの純度が共に≧９０％、水分≦５％)に加え、１６０℃で３０分撹拌し、ＺｎＣｌ２を十分に溶解させる。撹拌条件下で２ｇのＮａＯＨを手早く加え、１００℃に恒温を２時間維持させる。得た混合物を脱イオン水で３回遠心洗浄し、２００ｇ／回の用水量で、十分に乾燥及び粉砕した後ナノＺｎΟ粉体を得、粒子径が約１０ｎｍとなる。
【００５８】
実施例１１
バレロラクタム／カプロラクタム／ラウロラクタム混合溶剤を使用してナノ酸化亜鉛を沈殿法で合成する
３．４１ｇのＺｎＣｌ２を取って２０ｇのバレロラクタム、６０ｇのカプロラクタム及び２０ｇのラウロラクタムによって構成される混合ラクタム溶剤(カプロラクタムの純度≧９０％、水分≦５％、バレロラクタム及びラウロラクタムの純度が共に≧８０％、水分≦２０％)に加え、１６０℃で３０分撹拌し、ＺｎＣｌ２を十分に溶解させる。撹拌条件下で２ｇのＮａＯＨを手早く加え、１００℃で２時間恒温を維持する。得た混合物を脱イオン水で３回遠心洗浄し、２００ｇ／回の用水量で、十分に乾燥及び粉砕した後ナノＺｎΟ粉体を得、粒子径が約１０ｎｍで、合成ナノ材料の粒子径がラクタム溶剤の成分を変更することによって有効に調製・変更されることができることを表明している。
【００５９】
実施例１２
アジポイミドを溶剤としてナノ酸化亜鉛を沈殿法で合成する
３．４１ｇのＺｎＣｌ２を取って１００ｇの溶融のアジポイミド(アジポイミドの純度≧９０％、水分≦５％)に加え、１６０℃で３０分撹拌し、ＺｎＣｌ２を十分に溶解させる。撹拌条件下で２ｇのＮａＯＨを手早く加え、１００℃で２時間恒温を維持する。得た混合物を脱イオン水で３回遠心洗浄し、２００ｇ／回の用水量で、十分に乾燥及び粉砕した後ナノＺｎΟ粉体を得る。
【００６０】
実施例１３
Ｎ−メチルカプロラクタムを溶剤としてナノ酸化亜鉛を沈殿法で合成する
３．４１ｇのＺｎＣｌ２を取って１００ｇの溶融のＮ−メチルカプロラクタム(Ｎ−メチルカプロラクタムの純度≧９９％、水分≦０．２％)に加え、１６０℃で３０分撹拌し、ＺｎＣｌ２を十分に溶解させる。撹拌条件下で２ｇのＮａＯＨを手早く加え、１００℃で８時間恒温を維持する。得た混合物を脱イオン水で３回遠心洗浄し、２００ｇ／回の用水量で、十分に乾燥及び粉砕した後ナノＺｎΟ粉体を得る。
【００６１】
実施例１４
カプロラクタムを溶剤としてナノ酸化銅を沈殿法で合成する
６．２４２ｇのＣｕＳΟ４・５Ｈ２Οを取って１００ｇの溶融のカプロラクタム(カプロラクタムの純度≧８０％、水分≦２０％)に加え、１００℃で３０分撹拌し、ＣｕＳΟ４・５Ｈ２Οを十分に溶解させる。撹拌条件下で２ｇのＮａＯＨを手早く加え、１００℃で２時間恒温を維持する。得た混合物を脱イオン水で３回遠心洗浄し、２００ｇ／回の用水量で、十分に乾燥及び粉砕した後ナノＣｕΟ粉体を得る。図１２は本実施例による方法でナノＣｕＯ粉体を合成するＸ線回折図(ＸＲＤ)で、全ての回折ピックのピック位置及び強度がデータベースの酸化銅のＪＣＰＤＳカード４４−０７０６と完全に一致しており、生成物が高純度の酸化銅であることを示し、また、回折ピックが広くなることは通常粒子径の細小化に至られると原因になるため、合成された酸化銅の粒子径が小さいことを表す。図１３は本実施例による方法でナノＣｕＯ粉体を合成するＴＥＭ写真であり、観測結果、生成物は単分散、狭分布の球状顆粒であり、平均粒子径が約３．５ｎｍであることを表明している。
【００６２】
実施例１５
カプロラクタムを溶剤としてナノ四酸化三鉄を沈殿法で合成する
４．１ｇのＦｅＣｌ２・４Ｈ２Ο及び８．２ｇのＦｅＣｌ３・６Ｈ２Οを取って１００ｇの溶融のカプロラクタム(カプロラクタムの純度≧８０％、水分≦２０％)に加え、１５０℃で３０分撹拌し、それを十分に溶解させる。撹拌条件下で９．８ｇのＫＯＨを手早く加え、１００℃で２時間恒温を維持する。得た混合物を脱イオン水で３回遠心洗浄し、２００ｇ／回の用水量で、十分に乾燥及び粉砕した後ナノＦｅ３Ο４粉体を得る。図１４は本実施例による方法でナノＦｅ３Ο４粉体を合成するＸ線回折図(ＸＲＤ)で、全ての回折ピックのピック位置及び強度がデータベースの磁鉄鉱型四酸化三鉄と完全に一致しており、生成物が高純度の四酸化三鉄であることを示し、また、回折ピックが広くなることは通常粒子径の細小化に至られると原因になるため、合成された四酸化三鉄の粒子径が小さいことを表す。図１５は本実施例による方法でナノＦｅ３Ο４粉体を合成するＴＥＭ写真であり、観測結果、生成物は球状顆粒であり、粒子径が約５ｎｍであることを表明している。図１６は超伝導量子干渉計（ＳＱＵＩＤ）によって測定された磁化曲線であり、結果、得たＦｅ３Ο４粉体が超常磁性材料で、飽和磁化強度が４０ｅｍｕ/ｇであり、磁性分離、磁気共鳴画像形成(ＭＲＩ)の使用に非常に適することを表明している。
【００６３】
実施例１６
カプロラクタムを溶剤としてナノ炭酸マグネシウムを沈殿法で合成する
２０．３ｇのＭｇＣｌ２・６Ｈ２Οを取って１００ｇの溶融のカプロラクタム(カプロラクタムの純度≧８０％、水分≦２０％)に加え、１００℃で３０分撹拌し、塩化マグネシウムを十分に溶解させる。撹拌条件下で１５ｇのＮａ２ＣΟ３を手早く加え、１００℃で２４時間恒温を維持する。得た混合物を脱イオン水で３回遠心洗浄し、２００ｇ／回の用水量で、十分に乾燥及び粉砕した後ナノＭｇＣΟ３粉体を得る。生成物はシート状構造であり、厚さが約５ｎｍで、長さが約６０ｎｍとなる。
【００６４】
実施例１７
カプロラクタムを溶剤としてナノ硫酸バリウムを沈殿法で合成する
５．６ｇのＢａＣｌ２を取って１００ｇの溶融のカプロラクタム(カプロラクタムの純度≧８０％、水分≦２０％)に加え、１００℃で３０分撹拌し、塩化バリウムを十分に溶解させる。撹拌条件下で３．０ｇのＮａ２ＳＯ４を手早く加え、１００℃で２４時間恒温を維持する。得た混合物を脱イオン水で３回遠心洗浄し、２００ｇ／回の用水量で、十分に乾燥及び粉砕した後ナノＢａＳＯ４粉体を得る。生成物はシート状構造であり、厚さが約４ｎｍで、長さが約９０ｎｍとなる。
【００６５】
実施例１８
カプロラクタムを溶剤としてナノ塩化銀を沈殿法で合成する
２．１ｇのＡｇＮΟ３を取って１００ｇの溶融のカプロラクタム(カプロラクタムの純度≧８０％、水分≦２０％)に加え、１００℃で３０分撹拌し、硝酸銀を十分に溶解させる。撹拌条件下で１．５ｇのＮａＣｌを手早く加え、１００℃に恒温を２４ｈ維持させる。得た混合物を脱イオン水で３回遠心洗浄し、２００ｇ／回の用水量で、十分に乾燥及び粉砕した後ナノＡｇＣｌ粉体を得る。生成物は球状顆粒であり、粒子径が約３ｎｍとなる。
【００６６】
実施例１９
カプロラクタムを溶剤としてナノ硫化亜鉛を沈殿法で合成する
１０．０ｇのＺｎＣｌ２を取って１００ｇの溶融のカプロラクタム(カプロラクタムの純度≧８０％、水分≦２０％)に加え、１００℃で３０分撹拌し、ＺｎＣｌ２を十分に溶解させる。撹拌条件下で１２．０ｇのＮａ２Ｓ・９Ｈ２Οを手早く加え、１５０℃で１２時間恒温を維持する。得た混合物を脱イオン水で３回遠心洗浄し、２００ｇ／回の用水量で、十分に乾燥及び粉砕した後ナノＺｎＳ粉体を得る。図１７は本実施例の方法でナノＺｎＳ粉体を合成するＴＥＭ写真であり、観測結果、生成物は球状顆粒であり、粒子径が約２０ｎｍであることを表明している。
【００６７】
実施例２０
カプロラクタムを溶剤としてナノセレン化カドミウムを沈殿法で合成する
７．７１ｇのＣｄ(ＮΟ３)２・２Ｈ２０を取って１００ｇの溶融のカプロラクタム(カプロラクタムの純度≧８０％、水分≦２０％)に加え、１００℃で３０分撹拌し、Ｃｄ(ＮΟ３)２・２Ｈ２Οを十分に溶解させる。撹拌条件下で３ｇのＮａ２Ｓｅを手早く加え、１５０℃に恒温を１２時間維持させる。得た混合物を脱イオン水で３回遠心洗浄し、２００ｇ／回の用水量で、十分に乾燥及び粉砕した後ナノＣｄＳ粉体を得る。
【００６８】
実施例２１
カプロラクタムを溶剤としてナノテルル化カドミウムを沈殿法で合成する
０．８２ｇのＣｄ(ＮΟ３)２・２Ｈ２Ο及び０．５４ｍｌの２−メルカプトプロピオン酸(安定剤)を取って１００ｇの溶融のカプロラクタム(カプロラクタムの純度≧９０％、水分≦１％)に加え、８０℃で３０分撹拌し、Ｃｄ(ＮΟ３)２・２Ｈ２Ο及び２−メルカプトプロピオン酸を十分に溶解させる。窒素ガスの保護下で０．５ｇのＮａＨＴｅを手早く加え、その後９０℃に恒温を４ｈ維持させる。得た混合物を脱イオン水で３回遠心洗浄し、２００ｇ／回の用水量で、十分に乾燥及び粉砕した後ナノＣｄＴｅ粉体を得る。図１８は本実施例の方法でナノＣｄＴｅ粉体を合成するＴＥＭ写真であり、観測結果、生成物は単分散の球状顆粒であり、粒子径が約５ｎｍで、半導体量子ドットとして発光部品に使用されることに非常に適することを表明している。
【００６９】
実施例２２
カプロラクタムを溶剤としてナノ銀を沈殿法で合成する
４．２４ｇのＡｇＮΟ３を取って１００ｇの溶融のカプロラクタム(カプロラクタムの純度≧８０％、水分≦２０％)に加え、１００℃で３０分撹拌し、ＡｇＮΟ３を十分に溶解させる。撹拌条件下で１ｇのＮａＯＨを手早く加え、１００℃に恒温を２時間維持させ、その後２ｇの水素化ホウ素ナトリウムを加えて続けて１ｈ反応させ、得た混合物を脱イオン水で３回遠心洗浄し、２００ｇ／回の用水量で、十分に乾燥及び粉砕した後ナノ銀粉体を得る。図１９は本実施例の方法でナノＡｇ粉体を合成するＴＥＭ写真であり、観測結果、生成物は球状顆粒であり、粒子径が約６ｎｍであることを表明している。該ナノ銀粉体は水及びエタノール等の溶剤に安定に分散でき、分散液は直接導電性接着剤、抗菌剤に充てることができる。
【００７０】
実施例２３
カプロラクタムを溶剤としてナノ銀を沈殿法で合成する
４．２４ｇのＡｇＮΟ３及び１０ｇの臭化セチルトリメチルアンモニウムを取って１００ｇの溶融のカプロラクタム(カプロラクタムの純度≧９５％、水分≦１％)に加え、１００℃で３０分撹拌し、ＡｇＮΟ３及び臭化セチルトリメチルアンモニウムを十分に溶解させる。撹拌条件下で１ｇＮａＯＨを手早く加え、１００℃に恒温を２時間維持させ、その後２ｇの水素化ホウ素ナトリウムを加えて続けて１ｈ反応させ、得た混合物を脱イオン水で３回遠心洗浄し、２００ｇ／回の用水量で、十分に乾燥及び粉砕した後ナノＡｇの粉体を得る。図２０は本実施例の方法でナノＡｇ粉体を合成するＴＥＭ写真であり、観測結果、生成物は棒状顆粒であり、直径が約１５ｎｍで、長さが約２００ｎｍであることを表明している。
【００７１】
実施例２４
カプロラクタムを溶剤としてメッキナノ銀ガラス微小球を沈殿法で合成する
４．２４ｇのＡｇＮΟ３及び１０ｇのガラス微小球(平均直径約１５μｍ)を取って１００ｇの溶融のカプロラクタム(カプロラクタムの純度≧８０％、水分≦２０％)に加え、１００℃で１ｈ撹拌し、ガラス微小球を十分に分散させる。撹拌条件下で１ｇのＮａＯＨを手早く加え、１００℃に恒温を３０分維持させ、その後２ｇのグルコシドを加えて続けて１２時間反応させ、得た混合物を脱イオン水で３回遠心洗浄し、２００ｇ／回の用水量で、十分に乾燥及び粉砕した後メッキナノ銀ガラス微小球を得る。該メッキナノ銀ガラス微小球は抗菌成分として高分子、金属に添加してもよく、更に導電、熱伝導フィラーとしてプラスチック及びゴムに添加してもよい。
【００７２】
実施例２５
カプロラクタムを溶剤としてナノ銅を共沈法で合成する
６．２４２ｇのＣｕＳΟ４・５Ｈ２Οを取って１００ｇの溶融のカプロラクタム(カプロラクタムの純度≧８０％、水分≦２０％)に加え、１００℃で３０分撹拌し、ＣｕＳΟ４・５Ｈ２Οを十分に溶解させる。撹拌条件下で１ｇのＮａＯＨを手早く加え、１２０℃に恒温を２時間維持させ、その後４ｇのアスコルビン酸を加えて１２時間反応させ、得た混合物を脱イオン水で３回遠心洗浄し、２００ｇ／回の用水量で、十分に乾燥及び粉砕した後ナノ銅粉体を得る。図２１は本実施例の方法でナノＣｕ粉体を合成するＴＥＭ写真であり、観測結果、生成物は棒状顆粒によって構成され、粒子径が約３００×３０ｎｍであることを表明している。
【００７３】
実施例２６
カプロラクタムを溶剤として活性炭担持ナノパラジウムを沈殿法で調製する
５．０ｇのＰｄＣｌ２及び１０ｇの活性炭(担体)を取って１００ｇの溶融のカプロラクタム(カプロラクタムの純度≧８０％、水分≦２０％)に加え、１００℃で３０分撹拌し、ＰｄＣｌ２を十分に溶解させる。撹拌条件下で１ｇのＮａＯＨを手早く加え、１００℃で２時間恒温を維持し、その後２ｇのＫＢＨ４を加えて続けて２時間反応させ、得た混合物を脱イオン水で３回遠心洗浄し、２００ｇ／回の用水量で、十分に乾燥及び粉砕した後活性炭負荷ナノパラジウムを得る。本活性炭負荷ナノパラジウムはニトロベンゼン化合物の水素添加還元してアミノベンゼン化合物を調製することに対し非常に高い触媒活性を有し、そのうちニトロトルエンの水素添加によって４−メチルアニリンを調製する反応における転化率が９０％で、選択性が９８％である。
【００７４】
実施例２７
カプロラクタムを溶剤としてナノ酸化第二鉄をゾルゲル法で合成する
８．２ｇのＦｅＣｌ３・６Ｈ２Οを取って１００ｇの溶融のカプロラクタム(カプロラクタムの純度≧９５％、水分≦１％)に加え、８０℃で３０分撹拌し、５ｇの脱イオン水を加え、１００℃で２４ｈ加水分解反応し、その後真空化して水を除去し、１８０℃に転入して８ｈ結晶化する。得た混合物を無水エタノールで３回遠心洗浄し、２００ｇ／回のエタノール用量で、十分に乾燥及び粉砕した後ナノＦｅ２Ο３粉体を得る。図２２は本実施例の方法でナノＦｅ２Ο３粉体を合成するＴＥＭ写真であり、観測結果、約３ｎｍの顆粒によって構成されることを表明している。
【００７５】
実施例２８
カプロラクタムを溶剤としてナノ水酸化アルミニウムをゾルゲル法で合成する
６．４ｇのＡｌＣｌ３を取って１００ｇの溶融のカプロラクタム(カプロラクタムの純度≧９９．５％、水分≦０．１％)に加え、８０℃で３０分撹拌し、１０ｇの脱イオン水を徐々に滴下し、１００℃で２４ｈ加水分解反応し、その後真空化して水を除去し、１５０℃に転入して２４ｈ結晶化させる。得た混合物を無水エタノールで３回遠心洗浄し、２００ｇ／回のエタノール用量で、十分に乾燥及び粉砕した後、ナノΑ１（ΟΗ）３粉体を得、粉体が約２ｎｍ厚さの不規則シート状の顆粒によって構成される。
【００７６】
実施例２９
カプロラクタムを溶剤としてナノ二酸化ケイ素をゾルゲル法で合成する
６ｇのテトラエトキシシランを取って１００ｇの溶融のカプロラクタム(カプロラクタムの純度≧６０％、水分≦３０％)に加え、１５０℃で３０分撹拌し、２０ｇの脱イオン水を加え、１２０℃で５ｈ加水分解反応し、その後真空化して水を除去し、２００℃に転入して２４ｈ結晶化する。得た混合物を無水エタノールで３回遠心洗浄し、２００ｇ／回のエタノール用量で、十分に乾燥及び粉砕した後、ナノＳｉΟ２粉体を得、粒子径が５０ｎｍとなる。
【００７７】
実施例３０
カプロラクタムを溶剤としてナノ二酸化ケイ素をゾルゲル法で合成する
６ｇテトラエトキシシランを取って１００ｇの溶融のカプロラクタム(カプロラクタムの純度≧６０％、水分≦３０％)に加え、１５０℃で３０分撹拌し、０．１ｇの脱イオン水を加え、１２０℃で５ｈ加水分解反応し、その後真空化して水を除去し、２００℃に転入して２４ｈ結晶化する。得た混合物を無水エタノールで３回遠心洗浄し、２００ｇ／回のエタノール用量で、十分に乾燥及び粉砕した後にナノＳｉΟ２粉体を得、粒子径が１２ｎｍとなる。
【００７８】
実施例３１
カプロラクタムを溶剤としてナノ二酸化ケイ素をゾルゲル法で合成する
６ｇテトラエトキシシランを取って１００ｇの溶融のカプロラクタム(カプロラクタムの純度≧６０％、水分≦３０％)に加え、１５０℃で３０分撹拌し、４０ｇの脱イオン水を加え、１２０℃で５ｈ加水分解反応し、その後真空化して水を除去し、２００℃に転入して２４ｈ結晶化する。得た混合物を無水エタノールで３回遠心洗浄し、２００ｇ／回のエタノール用量で、十分に乾燥及び粉砕した後、ナノＳｉΟ２粉体を得、粒子径が８０ｎｍとなる。
【００７９】
実施例３２
カプロラクタムを溶剤としてナノ二酸化チタンをゾルゲル法で合成する
５ｍｌのチタン酸ブチルを取って１００ｇの溶融のカプロラクタム(カプロラクタムの純度≧９９．５％、水分≦０．１％)に加え、８０℃で３０分撹拌し、５ｇの脱イオン水を加え、１００℃で２４ｈ加水分解反応し、その後真空化して水を除去し、２００℃に転入して８ｈ結晶化する。得た混合物を無水エタノールで３回遠心洗浄し、２００ｇ／回のエタノール用量で、十分に乾燥及び粉砕した後ナノＴｉΟ２粉体を得る。図２３は本実施例方法でナノＴｉΟ２粉体を合成するＴＥＭ写真で、観測結果、平均粒子径が７ｎｍである顆粒によって構成されることを表明している。
【００８０】
実施例３３
カプロラクタムを溶剤としてナノ四酸化三鉄を高温加熱分解法で合成する
３．２ｇのカルボニル鉄を取って１００ｇの溶融のカプロラクタム(カプロラクタムの純度≧９９．５％、水分≦０．１％)に加え、１５０℃で３０分撹拌し、５ｇグルコシドを加えた後２７０℃まで昇温し、２時間還流反応させる。得た混合物を無水エタノールで３回遠心洗浄し、２００ｇ／回のエタノール用量で、十分に乾燥及び粉砕した後ナノＦｅ３Ο４粉体を得る。粒子径が４ｎｍで、飽和磁化強度が６５ｅｍｕ／ｇであることを表明している。
【００８１】
実施例３４
カプロラクタムを溶剤としてナノ硫化亜鉛を高温加熱分解で合成する
２．２ｇの酢酸亜鉛及び２．４ｇのテトラメチルチウラムジサルファイド（アニオンＳ２−供与体）を取って１００ｇの溶融のカプロラクタム(カプロラクタムの純度≧９０％、水分≦１％)に加え、１５０℃で３０分撹拌し、それを十分に溶解させ、その後２７０℃まで昇温し、２時間還流反応させる。得た混合物を無水エタノールで３回遠心洗浄し、２００ｇ／回のエタノール用量で、十分に乾燥及び粉砕した後、ナノＺｎＳ粉体を得る。
【００８２】
実施例３５
カプロラクタムを溶剤としてナノ二酸化チタンを高温加熱分解法で合成する
１ｇ四塩化チタン及び１．４ｇトリオクチルホスフィンオキシド（アニオンＯ２−供与体）を取って１００ｇの溶融のカプロラクタム(カプロラクタムの純度≧９９．５％、水分≦０．０１％)に加え、８０℃で３０分撹拌し、それを十分に溶解させ、その後２７０℃まで昇温し、２時間還流反応させる。得た混合物を無水エタノールで３回遠心洗浄し、２００ｇ／回のエタノール用量で、十分に乾燥及び粉砕した後ナノＴｉΟ２粉体を得る。
【００８３】
実施例３６
カプロラクタムを溶剤としてナノ銀を高温加熱分解法で合成する
４．２４ｇＡｇＮΟ３を取って１００ｇの溶融のカプロラクタム(カプロラクタムの純度≧９９．５％、水分≦０．０１％)に加え、８０℃で３０分撹拌し、ＡｇＮΟ３を十分に溶解させ、５ｇグルコシドを加えた後２００℃まで昇温し、１２時間反応させる。得た混合物を脱イオン水で３回遠心洗浄し、２００ｇ／回の用水量で、十分に乾燥及び粉砕した後ナノＡｇ粉体を得る。
【００８４】
前記実施例についての説明は、該技術分野の当業者が本発明に対する理解及び応用できるためである。本分野の当業者は創造的な労働を投げ出さないでこれらの実施例に対して様々な修正を行い、且つここで説明した一般原理をその他の実施例に応用することが顕著に容易である。そのため、本発明はここの実施例に限定されず、本分野の当業者が本発明の開示に基づいて、本発明の範囲を逸脱しない前提に行った改善及び修正は全て本発明の保護範囲内に含まれるべきである。
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図７】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１３】
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【図１５】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図１】
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【図２】
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【図６】
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【図８】
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【図１２】
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【図１４】
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【図１６】
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