(57)【要約】ナノワイヤの調製方法、ならびにナノワイヤを含む組成物および物品が開示される。かかる方法は、１つまたは複数の生成物の幾何学パラメータに基づいて、ナノワイヤの注文に応じた合成を可能にする。このような注文に応じたナノワイヤは電子用途で有用である。【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの生成物の幾何学パラメータを選択することと、
第１の量の少なくとも１つの第１の還元性金属イオンを含む、少なくとも１つの第１の組成物を提供することと、
第２の量の前記少なくとも１つの第１の金属または金属イオンを含む、少なくとも１つの第２の組成物を提供することと、
前記第２の量の前記少なくとも１つの第１の金属または金属イオンの存在下で、前記第１の量の前記少なくとも１つの第１の還元性金属の少なくとも一部を少なくとも１つの第一の金属に還元することと、
を含む方法であって、
前記第２の量対前記第１の量の比率が、前記少なくとも１つの生成物の幾何学パラメータに基づいて特定される、方法。
【請求項２】
前記少なくとも１つの生成物の幾何学パラメータが、生成物の長さ、生成物の直径、生成物の容積、または生成物の表面積のうちの１つまたは複数を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第２の量対前記第１の量の前記比率が、前記生成物の長さの関数になるように選択される、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記第２の量対前記第１の量の前記比率が、前記生成物の直径の関数になるように選択される、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記第２の量対前記第１の量の前記比率が、前記生成物の直径により乗算される前記生成物の長さの関数になるように選択される、請求項２に記載の方法。
【請求項６】
前記第２の量対前記第１の量の前記比率が、前記生成物の直径の２乗により乗算される前記生成物の長さの関数になるように選択される、請求項２に記載の方法。
【請求項７】
前記第２の量対前記第１の量の前記比率が、生成物の前記容積の関数になるように選択される、請求項２に記載の方法。
【請求項８】
前記少なくとも１つの第１の還元性金属イオンが、銀イオンを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
請求項１に記載の方法に従って形成される前記第１の金属生成物を含む、少なくとも１つのナノワイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ナノワイヤの調製方法、組成物および物品に関する。
【背景技術】
【０００２】
本文書中で参照される全ての刊行物、特許、および特許文書は、参照により個別に組み込まれる場合と同じように、本明細書に参照によりその全内容が組み込まれる。
【０００３】
『ＮＡＮＯＷＩＲＥ  ＰＲＥＰＡＲＡＴＩＯＮ  ＭＥＴＨＯＤＳ，ＣＯＭＰＯＳＩＴＩＯＮＳ，ＡＮＤ  ＡＲＴＩＣＬＥＳ』と題された、２０１１年１月５日出願の米国仮特許出願第６１／４２９，８５３号は、その全内容が参照により、本明細書に組み込まれる。
【０００４】
銀のナノワイヤ（ＡｇＮＷ）は、２つの短い寸法（太さ寸法）が、３００ｎｍ未満であり、第３の寸法（長さ寸法）が１ミクロンを超え、好ましくは１０ミクロンを超え、アスペクト比（長さ寸法対２つの太さ寸法のうちの長い方との比率）が５を超える、金属のユニークかつ有用なワイヤ状の形態である。それらは他の可能な用途の中でも、電子機器中の導体または光学機器中の要素として、調査の対象になっている。
【０００５】
ＡｇＮＷの調製のために、無数の手順が提示されている。例えば本明細書に参照によりその全内容を組み込む、Ｙ．  Ｘｉａら（Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．Ｉｎｔ．Ｅｄ．２００９，４８，６０）を参照されたい。これらには、ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）の存在下で、銀塩をポリオール（通常はエチレングリコール（ＥＧ））中で加熱し、ＥＧ中にＡｇＮＷ懸濁液を得た後、ワイヤを単離し、および／または所望に応じて、精製することができる「ポリオール」プロセスが含まれる。
【０００６】
ＡｇＮＷの小規模調製は報告されているが、これらの手順の反復は往々にして困難であり、これらの手順をスケールアップすることで（想定されたいいくつかの応用での必要に応じて）より大量のワイヤを生成しようとすると、通常は、品質の劣る物質がもたらされる。
【０００７】
この品質の劣る物質の特徴としては、５未満のアスペクト比を有する金属粒子（本明細書中で、単に粒子と称されるワイヤ形状ではない粒子）がより高濃度で生成されること、所望されているよりも平均して短いＡｇＮＷ、所望されているよりも平均で太いＡｇＮＷが挙げられる。拡張性のあるプロセスが望まれていることは明瞭である。
【０００８】
Ｈ．  Ｔａｋａｄａは、米国特許出願第２００９／０１３０４３３号で、核金属粒子を形成することにより、金属ナノワイヤを調製するプロセスを記述している。
【０００９】
参照により本明細書にその全内容が組み込まれる、Ｙ．Ｓｕｎ、Ｂ．Ｍａｙｅｒｓ、Ｔ．Ｈｅｒｒｉｃｋｓ、およびＹ．Ｘｉａ（Ｎａｎｏ  Ｌｅｔｔｅｒｓ，２００３，３（７），９５５−９６０）は、ＡｇＮＷは、銀金属の多重双晶粒子（ＭＴＰ）の成長の結果であると提案している。
【００１０】
Ｐ．−Ｙ．Ｓｉｌｖｅｒｔら（どちらも参照により本明細書にその全内容が組み込まれる、Ｊ．Ｍａｔｅｒ．Ｃｈｅｍ．，１９９６，６（４），５７３−５７７およびＪ．Ｍａｔｅｒ．Ｃｈｅｍ．，１９９７，７，２９３−２９９）は、ＰＶＰの存在下でＥＧ中にコロイド状の銀の懸濁液が形成されることを記述している。参照により本明細書にその全内容が組み込まれる、Ｃｈｅｎら（Ｎａｎｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００６，１７，４６６−７４）は、種濃度の変化の、形態への影響を記述している。
【００１１】
出願人らは、例えば、Ｓｉｌｖｅｒｔ  ｅｔ  ａｌらの手順により調製されたコロイド状の銀の懸濁液は、そこからＡｇＮＷを成長させる「テンプレートまたは種」として優れていることを認識した。
【００１２】
この方法により調製された銀の「種」を単離し、透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）により特徴を調べたところ、大部分が予期していたＭＴＰであることが判明した。続いて高温のエチレングリコールに種を添加した後、エチレングリコールに硝酸銀およびＰＶＰの溶液を同時に添加することで、ＡｇＮＷを調製した。混合物を高温で保持した後、エチレングリコール中のＡｇＮＷ懸濁液を得た。このＡｇＮＷは遠心分離および濾過を含む標準方法を使って、所望の通り、単離することができる。
【００１３】
Ｔａｋａｄａなどの従来のＡｇＮＷ調製では、種の調製にインサイチュー・アプローチ（硝酸銀およびＰＶＰ溶液の主な添加の直前に、硝酸銀を高温ＥＧに添加する）を採用しているか、あるいはシーディングのステップを別個には全く採用していない（例えば、参照により本明細書にその全内容が組み込まれる、Ｙ．ＳｕｎおよびＹ．Ｘｉａ、Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．，２００２，１４（１１），８３３−８３７を参照されたい）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】米国特許出願第２００９／０１３０４３３号明細書
【非特許文献】
【００１５】
【非特許文献１】Ｙ．Ｘｉａら、Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．Ｉｎｔ．Ｅｄ．，２００９，４８，ｐｐ．６０
【非特許文献２】Ｙ．Ｓｕｎ、Ｂ．Ｍａｙｅｒｓ、Ｔ．Ｈｅｒｒｉｃｋｓ、およびＹ．  Ｘｉａ、Ｎａｎｏ  Ｌｅｔｔｅｒｓ，２００３，３（７），ｐｐ．９５５−９６０
【非特許文献３】Ｐ．−Ｙ．Ｓｉｌｖｅｒｔら、Ｊ．Ｍａｔｅｒ．Ｃｈｅｍ．，１９９６，６（４），ｐｐ．５７３−５７７
【非特許文献４】Ｐ．−Ｙ．Ｓｉｌｖｅｒｔら、Ｊ．Ｍａｔｅｒ．Ｃｈｅｍ．，１９９７，７，ｐｐ．２９３−２９９
【非特許文献５】Ｃｈｅｎら、Ｎａｎｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００６，１７，ｐｐ．４６６−７４
【非特許文献６】Ｙ．ＳｕｎおよびＹ．Ｘｉａ、Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．，２００２，１４（１１），ｐｐ．８３３−８３７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
これらの従来の方法はＡｇＮＷを産生するかもしれないが、それらの形態的な純度のばらつきが激しい。高くかつ／または変化するレベルの非ワイヤ粒子も形成される場合があるため、所望のナノワイヤの収量が減少し、追加的な精製ステップが必要となる。
【００１７】
出願人らは、手順の規模が増大するにつれて、この困難が深刻化することを観察した。対照的に、本開示で記述されているような、銀の「種」の添加は、規模を増大した場合であってさえも、ＡｇＮＷ調製は、再現できる非ワイヤ粒子の低いレベルをもたらす。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
少なくともいくつかの実施形態は、少なくとも１つの第１の還元性金属イオンを含む少なくとも１つの第１の組成物を提供することと、第１の還元性金属イオンとは原子番号が異なる少なくとも１つの第２の金属または金属イオン、少なくとも１つの第１の保護剤、少なくとも１つの第１の溶媒、および種粒子を含む少なくとも１つの第２の組成物の存在下で、少なくとも１つの第１の還元性金属イオンを少なくとも１つの第１の金属に還元することとを含む方法であって、少なくとも種粒子の約７５番号パーセントが多重双晶である方法を提供する。少なくともいくつかの実施形態において、少なくとも１つの第１の還元性金属イオンは、少なくとも１つの貨幣金属イオン、またはＩＵＰＡＣの第１１族に属する少なくとも１つのイオン、または銀の少なくとも１つのイオンを含む。いくつかの場合において、少なくとも１つの第１の化合物は硝酸銀を含む。少なくとも１つの第２の金属または金属イオンは、例えばＩＵＰＡＣの第８族に属する少なくとも１つの元素を含むか、あるいは例えば鉄または鉄のイオンを含んでもよい。少なくともいくつかの実施形態において、少なくとも１つの第１の保護剤は、１つもしくは複数の界面活性剤、１つもしくは複数の酸、または１つもしくは複数の極性溶媒のうちの少なくとも１つを含むか、あるいは、例えばポリビニルピロリジノンを含んでもよい。少なくともいくつかの場合において、少なくとも１つの第１の溶媒は、例えばエチレングリコール、プロピレングリコール、グリセロール、１種もしくは複数種の糖、または１種もしくは複数種の炭水化物のうちの１つまたは複数などの、少なくとも１つのポリオールを含む。少なくともいくつかの実施形態において、組成物は、少なくとも１つの第２の金属または金属イオンの総モル数対少なくとも１つの第１の還元性金属イオンのモル数の比率が約０．０００１から約０．１である。還元は、例えば約１２０℃から約１９０℃までなどの１つまたは複数の温度で実施されてよい。少なくともいくつかの実施形態において、第２の組成物は、少なくとも１つの貨幣金属もしくは貨幣金属イオン、または例えば銀または銀のイオンなどのＩＵＰＡＣの第１１族に属する少なくとも１つの元素を含む。
【００１９】
少なくともいくつかの実施形態はかかる方法を提供し、種粒子は、少なくとも１つの第３の金属イオンを提供することと、少なくとも１つの第３の金属イオンを少なくとも１つの第２の保護剤および少なくとも１つの第２の溶媒と接触させることと、を含む方法により形成される。
【００２０】
その他の実施形態は、上記の方法のいずれかによって形成される第１の金属生成物を提供する。かかる生成物は、例えばナノワイヤ、ナノキューブ、ナノロッド、ナノピラミッド、またはナノチューブのうちの１つまたは複数を含む。かかるナノワイヤの平均直径は、約５０から約１５０ｎｍ、または約５０から約１１０ｎｍ、または約８０から約１００ｎｍとすることができる。いくつかの実施形態は、少なくとも１つのかかるナノワイヤを含む１つまたは複数の物品を提供する。かかる物品には、例えば電子機器を含むことができる。
【００２１】
さらに他の実施形態は、少なくとも１つの生成物の幾何学パラメータを選択することと、第１の量の少なくとも１つの第１の還元性金属イオンを含む、少なくとも１つの第１の組成物を提供することと、第２の量の少なくとも１つの第１の金属または金属イオンを含む、少なくとも１つの第２の組成物を提供することと、第２の量の少なくとも１つの第１の金属または金属イオンの存在下で、第１の量の少なくとも１つの第１の還元性金属イオンの少なくとも一部を、少なくとも１つの第１の金属に還元することと、を含む方法であって、第２の量対第１の量の比率が、少なくとも１つの生成物幾何学パラメータに基づいて特定される方法を提供する。少なくとも１つの生成物の幾何学パラメータには、例えば長さ、直径、容積または表面積のうちの１つまたは複数が含まれてもよい。少なくともいくつかの実施形態において、第２の量対第１の量の比率は、生成物の長さの関数とするか、または生成物の長さを生成物の直径で乗算した関数とするか、または生成物の長さを生成物の直径の２乗で乗算した関数とするか、または生成物の容積の関数とするか、または生成物の表面積の２分の３乗の関数とするように選択されてもよい。かかる関数は、例えば正比例などの線形関数としてもよく、または非線形関数としてもよい。少なくともいくつかの実施形態において、少なくとも１つの第１の還元性金属イオンは、貨幣金属イオン、ＩＵＰＡＣの第１１族に属するイオン、または銀イオンを含む。いくつかの実施形態は、かかる方法により形成される少なくとも１つの第１の金属生成物を含む、少なくとも１つのナノワイヤを提供する。他の実施形態は、かかる第１の金属生成物、例えば、電子機器などを含む物品を提供する。
【００２２】
これらおよびその他の実施形態は、以下に続く図の簡単な説明、図、記述、例示的な実施形態、実施例および特許請求の範囲により、理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態に従って生成された銀種粒子の透過型電子顕微鏡写真である。
【図２】本発明の実施形態に従って生成された銀種粒子の透過型電子顕微鏡写真である。
【図３】本発明の実施形態に従って生成されたナノワイヤの光学顕微鏡写真である。
【図４】本発明の実施形態に従って生成されたナノワイヤの走査型電子顕微鏡写真である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
銀のナノワイヤを調製するためのプロセスの１つの例は、コロイド状銀分散物の調製であって、前記分散した銀粒子が、好ましくは約５０ｎｍ未満、より好ましくは約２５ｎｍ未満の最大直径を有し、前記銀粒子の７５数％を超える率が、多重双晶粒子であって、不活性雰囲気下で、コロイド状銀分散物を加熱したポリオールに添加後、コロイド状銀分散粒子からナノワイヤを成長させる条件下で、ポリオール中に銀塩およびポリビニルピロリドンの１つの溶液または複数の溶液を添加し、高温で混合物を保持し、ナノワイヤの成長を完了させるコロイド状銀分散液の調製を含む。ポリオールは、例えば、エチレングリコールまたはプロピレングリコールであってもよい。コロイド状銀分散物中の銀の量は、例えば、銀の総量の０．００１から１モル％とすることができる。銀塩は、好ましくは硝酸銀である。鉄塩を加熱したポリオールに添加してもよい。かかる鉄塩としては、例えば、塩化鉄（ＩＩ）または鉄アセトニルアセテートを挙げてもよい。塩化物塩を過熱したポリオールに添加してもよい。かかる塩化物塩としては、例えば、塩化鉄（ＩＩ）または塩化ナトリウムを挙げてもよい。ＰＶＰおよび銀塩溶液は、いくつかの実施形態では、実質的に同一の割合で別々の溶液として添加されてもよい。ＰＶＰ対硝酸銀のモル比は、例えば、約１：１から約１０：１であってもよい。反応温度は、例えば約１３０℃から約１７０℃、または約１３５℃から約１５０℃であってもよい。反応は終始、撹拌されることが好ましい。ナノワイヤは、例えば、遠心分離、上清の除去、溶媒（１種または複数）の添加、および再懸濁により、単離または精製されてもよい。ナノワイヤの平均直径は約５０ｎｍから約１５０ｎｍ、または約６０ｎｍから約１１０ｎｍ、または約８０ｎｍから約１００ｎｍである。
【００２５】
出願人は、種粒子を使ってナノワイヤの合成を行っている際に、ナノワイヤ合成中に供給される銀の量対種粒子中で供給される量の比率は、生成物のナノワイヤの種々の幾何学パラメータ、例えば、ナノワイヤ長、直径、容積、表面積などを制御するように選択されてもよいことを発見した。すなわち、この比率は、１つまたは複数の標的幾何学パラメータの関数に基づいて選択されてもよい。いくつかの実施形態において、かかる関数は、正比例などの、パラメータが１つまたは複数の線形関数であってもよく、あるいは関数は、パラメータが１つまたは複数の非線形関数であってもよい。例えば、ナノワイヤ合成中に供給される銀の量対種粒子中で供給される量の比率は、約５５．１μｍ−１×ナノワイヤ長（単位：μｍ）であってもよく、またはこの比率は約４７２μｍ−２×ナノワイヤ長（単位：μｍ）×ナノワイヤ直径（単位：μｍ）であってもよく、あるいはこの比率は約４０１０μｍ−３×ナノワイヤ長（単位：μｍ）×ナノワイヤ直径の２乗（単位：μｍ２）であってもよい。
【００２６】
参照により本明細書にその全内容が組み込まれる、『ＮＡＮＯＷＩＲＥ  ＰＲＥＰＡＲＡＴＩＯＮ  ＭＥＴＨＯＤＳ，ＣＯＭＰＯＳＩＴＩＯＮＳ，ＡＮＤ  ＡＲＴＩＣＬＥＳ』と題された、２０１１年１月５日出願の米国仮特許出願第６１／４２９，８５３号は、以下の３０の例示的な実施形態を開示している。
【００２７】
Ａ．  少なくとも１つの第１の還元性金属イオンを含む、少なくとも１つの第１の組成物を提供することと、
第１の還元性金属イオンとは原子番号が異なる、少なくとも１つの第２の金属または金属イオン、少なくとも１つの第１の保護剤、少なくとも１つの第１の溶媒、および種粒子を含む少なくとも１つの第２の組成物の存在下で、少なくとも１つの第１の還元性金属イオンを少なくとも１つの第１の金属に還元することと、を含む方法であって、
種粒子の少なくとも約７５番号パーセントが多重双晶である方法。
Ｂ．  少なくとも１つの第１の還元性金属イオンが、少なくとも１つの貨幣金属イオンを含む、実施形態Ａに記載の方法。
Ｃ．  少なくとも１つの第１の還元性金属イオンが、ＩＵＰＡＣの第１１族に属する、少なくとも１つのイオンを含む、実施形態Ａに記載の方法。
Ｄ．  少なくとも１つの第１の還元性金属イオンが、銀の少なくとも１つのイオンを含む、実施形態Ａに記載の方法。
Ｅ．  少なくとも１つの第１の化合物が、硝酸銀を含む、実施形態Ａに記載の方法。
Ｆ．  少なくとも１つの第２の金属または金属イオンが、ＩＵＰＡＣの第８族に属する少なくとも１つの元素を含む、実施形態Ａに記載の方法。
Ｇ．  少なくとも１つの第２の金属または金属イオンが、鉄または鉄のイオンを含む、実施形態Ａに記載の方法。
Ｈ．  少なくとも１つの第１の保護剤が、１つもしくは複数の界面活性剤、１つもしくは複数の酸、または１つもしくは複数の極性溶媒のうちの少なくとも１つを含む、実施形態Ａに記載の方法。
Ｊ．  少なくとも１つの第１の保護剤が、ポリビニルピロリジノンを含む、実施形態Ａに記載の方法。
Ｋ．  少なくとも１つの第１の溶媒が、少なくとも１つのポリオールを含む、実施形態Ａに記載の方法。
Ｌ．  少なくとも１つの第１の溶媒が、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセロール、１種もしくは複数種の糖、または１種もしくは複数種の炭水化物のうちの少なくとも１つを含む、実施形態Ａに記載の方法。
Ｍ．  化合物が、約０．０００１から約０．１の、少なくとも１つの第２の金属または金属イオンの総モル数対少なくとも１つの第１の還元性金属イオンのモル数の比を有する、実施形態Ａに記載の方法。
Ｎ．  還元が、約１２０℃から約１９０℃までの１つまたは複数の温度で実施される、実施形態Ａに記載の方法。
Ｐ．  第２の組成物が、少なくとも１つの貨幣金属または貨幣金属イオンを含む、実施形態Ａに記載の方法。
Ｑ．  少なくとも１つの第２の組成物が、ＩＵＰＡＣの第１１族に属する、少なくとも１つの元素を含む、実施形態Ａに記載の方法。
Ｒ．  少なくとも１つの第２の組成物が、銀または銀のイオンを含む、実施形態Ａに記載の方法。
Ｓ．  実施形態Ａに記載の方法により形成される少なくとも１つの第１の金属生成物。
Ｔ．  ナノワイヤ、ナノキューブ、ナノロッド、ナノピラミッド、またはナノチューブのうちの１つまたは複数を含む、実施形態Ｓに記載の生成物。
Ｕ．  少なくとも１つのナノワイヤを含む、実施形態Ｓに記載の生成物。
Ｖ．  実施形態Ｕに記載の少なくとも１つのナノワイヤを含む、少なくとも１つの物品。
Ｗ．  種粒子の形成が、
少なくとも１つの第３の金属イオンを提供することと、
前記少なくとも１つの第３の金属イオンを少なくとも１つの第２の保護剤および少なくとも１つの第２の溶媒に接触させることと、
を含む方法により行われる、実施形態Ａに記載の方法。
Ｘ．  少なくとも１つの生成物幾何学パラメータを選択することと、
第１の量の少なくとも１つの第１の還元性金属イオンを含む、少なくとも１つの第１の組成物を提供することと、
第２の量の少なくとも１つの第２の金属または金属イオンを含む、少なくとも１つの第２の組成物を提供することと、
第２の量の少なくとも１つの第２の金属または金属イオンの存在下で、第１の量の少なくとも１つの第１の還元性金属の少なくとも一部を少なくとも１つの第１の金属に還元することと、を含み、
第２の量対第１の量の比率が、少なくとも１つの生成物の幾何学パラメータに基づいて特定される方法。
Ｙ．  少なくとも１つの生成物の幾何学パラメータが、長さ、直径、容積または表面積のうちの１つまたは複数を含む、実施形態Ｘに記載の方法。
Ｚ．  第２の量対第１の量の比率が、生成物の長さの関数になるように選択される、実施形態Ｘに記載の方法。
ＡＡ．  第２の量対第１の量の比率が、生成物の長さを生成物の直径の２乗で乗算した関数になるように選択される、実施形態Ｘに記載の方法。
ＡＢ．  第２の量対第１の量の比率が、生成物の容積の関数になるように選択される、実施形態Ｘに記載の方法。
ＡＣ．  第２の量対第１の量の比率が、生成物の表面積の２分の３乗の関数になるように選択される、実施形態Ｘに記載の方法。
ＡＤ．  少なくとも１つの第１の還元性金属イオンが、銀イオンを含む、実施形態Ｘに記載の方法。
ＡＥ．  少なくとも１つの第１の還元性金属イオンが、第１の元素を含み、かつ少なくとも１つの第２の金属または金属イオンが、第２の元素を含み、第１の元素が、第２の元素と同一である、実施形態Ｘに記載の方法。
ＡＦ．  実施形態Ｘに記載の方法に従って形成される、少なくとも１つの第１の金属生成物。
ＡＧ．  実勢形態ＡＦに記載の少なくとも１つの第１の金属生成物を含む物品。
【実施例】
【００２８】
＜実施例１：銀種の調製＞
Ｓｉｌｖｅｒｔ（Ｐ．−Ｙ．  Ｓｉｌｖｅｒｔら、Ｊ．  Ｍａｔｅｒ  Ｃｈｅｍ，１９９６，６（４），５７３−５７７，Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ  １）のプロセスと同様の方法で銀種を調製した。したがって、１５０ｍＬのエチレングリコール（ＥＧ）中の１２．０ｇのポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）（分子量５５，０００）溶液に、１９８．７ｍｇの硝酸銀を添加した。混合物を２２℃にて１２分撹拌した後、温度を１℃／分の速度で１１５℃まで上昇させた。次に混合物を１１５℃で１０分ないし２時間保持し、銀種溶液を得た。
【００２９】
特性評価のために、銀種溶液１１．４７ｇをアセトン２８．３ｇで希釈し、２５４８ｒｐｍにて８分間遠心分離した。上清をデカントし、捨てた後、イソプロパノールを残渣に添加し、超音波洗浄機に５分間、浸漬することで再分散させた。この分散液の蒸発した液滴を、図１および２に示すように、透過電子顕微鏡法（ＴＥＭ）で調べた。双晶面を複数有する回転楕円体粒子を観察した。平均粒径は２３．６±９．３ｎｍであった。
【００３０】
＜実施例２から６：ナノワイヤの調製＞
５００ｍＬの反応槽に、ＥＧ  ２８０ｍＬおよびＥＧ中６ｍＭ  ＦｅＣｌ２を１．２８ｍＬ装填した。１００ｒｐｍで機械的に撹拌しながら、室温にてガラス製のピペットを使って、少なくとも２時間、溶液内をＮ２でバブリングし、溶解ガスの少なくとも一部を溶液から除去した（この操作は以下では「脱ガス」と称される）。その間に、Ｎ２を使って、ＥＧ中のＰＶＰの溶液０．８４６ＭおよびＥＧ中のＡｇＮＯ３溶液０．２８２Ｍが脱ガスされた。６０分間、継続してＮ２バブリングしながら、この反応混合物を１４５℃まで加熱し、次にこのＮ２バブラを凝縮器の上部にある通常のＮ２注入口と交換し、ブランケッティングを提供し、機械的撹拌を開始した。次に、実施例１の銀種溶液を、表Ｉに示す量に従って添加した後、ＡｇＮＯ３溶液およびＰＶＰ溶液の各々２０ｍＬを直ちに添加したが、これはデュアル注射器ポンプを使って、表Ｉに示すように、２５〜５０分をかけて、一定の速度で添加した。反応混合物を、表Ｉに示すように、６０〜９０分間、１４５℃に保持した後、氷浴で冷却した。得られた溶液を、実施例２について、それぞれ図３および図４に示すように、光学顕微鏡法および走査電子顕微鏡法（ＳＥＭ）を使って調べた。表Ｉに、ナノワイヤ生成物の直径（ＳＥＭによる）および長さ（光学顕微鏡による）の要約を示す。
【００３１】
＜実施例７：標的とした生成物の長さからの銀の供給率＞
ナノワイヤ合成中に供給される銀の量対種溶液で供給される量の比率を、以下の等式に基づいて、標的としたナノワイヤ長から計算した。
比率＝５５．１μｍ−１・（ナノワイヤ長、μｍ）      （１）
【００３２】
この比率は複数の異なる標的としたワイヤ長について計算した。表ＩＩでは、等式（１）に基づく比率を標的としたナノワイヤ長を達成するために、実施例２〜６で実験的に求めた比率と比較している。
【００３３】
＜実施例８：標的とした生成物の長さおよび直径からの銀供給率＞
ナノワイヤ合成中に供給される銀の量対種溶液で供給される量の比率を、以下の等式に基づいて、標的としたナノワイヤ長および直径から計算した。
比率＝４０１０μｍ−３・（ナノワイヤ長、μｍ）・（ナノワイヤ直径、μｍ）２    （２）
【００３４】
この比率は複数の異なる標的としたワイヤ長および直径について計算した。表ＩＩＩでは、等式（２）に基づく比率を標的としたナノワイヤ長および直径を達成するために、実施例２〜６で実験的に求めた比率と比較している。
【００３５】
＜実施例９：標的とした生成物の長さおよび直径からの銀の供給率＞
ナノワイヤ合成中に供給される銀の量対種溶液で供給される量の比率を、以下の等式に基づいて、標的としたナノワイヤ長および直径から計算した。
比率＝４７２μｍ−２・（ナノワイヤ長、μｍ）・（ナノワイヤ直径、μｍ）      （３）
【００３６】
この比率は複数の異なる標的としたワイヤ長および直径について計算した。表ＩＶでは、等式（３）に基づく比率を標的としたナノワイヤ長および直径を達成するために、実施例２〜６で実験的に求めた比率と比較している。
【００３７】
【表１】
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【００３８】
【表２】
2014507562.tif 000003
【００３９】
【表３】
2014507562.tif 000004
【００４０】
【表４】
2014507562.tif 000005
【図１】
2014507562.tif 000006
【図２】
2014507562.tif 000007
【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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