(57)【要約】      （修正有）【課題】金属ナノ粒子の製造方法およびこれにより製造された金属ナノ粒子を提供する。【解決手段】分散安定剤および極性溶媒を含む第１溶液を用意する段階と、金属前駆体および極性溶媒を含む第２溶液を用意する段階と、および上記第２溶液を少なくとも２回以上に分けて上記第１溶液に注入する段階と、を含む金属ナノ粒子の製造方法およびこれにより製造された金属ナノ粒子。水系用金属ナノ粒子の合成において、少量の分散安定剤を用いても反応制御を介して高収率で等方性金属ナノ粒子を合成することができる。【選択図】図４
2007314869.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
分散安定剤および極性溶媒を含む第１溶液を用意する段階と、
金属前駆体および極性溶媒を含む第２溶液を用意する段階と、
前記第２溶液を少なくとも２回以上分けて前記第１溶液に注入する段階と
を含む金属ナノ粒子の製造方法。
【請求項２】
前記分散安定剤は、ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）、多重酸およびこれらの誘導体からなる群から選択される一つ以上である請求項１に記載の金属ナノ粒子の製造方法。
【請求項３】
前記多重酸は、ポリアクリル酸、ポリマレイン酸、ポリメチルメタクリル酸、ポリアクリル酸−コ−メタクリル酸、ポリマレイン酸−コ−アクリル酸、および、ポリアクリルアミド−コ−アクリル酸からなる群から選択される一つ以上であり、前記誘導体は、前記多重酸のナトリウム塩、カリウム塩およびアンモニウム塩からなる群から選択される一つ以上である請求項２に記載の金属ナノ粒子の製造方法。
【請求項４】
前記金属前駆体は、ＡｇＮＯ３、ＡｇＢＦ４、ＡｇＰＦ６、Ａｇ２Ｏ、ＣＨ３ＣＯＯＡｇ、ＡｇＣＦ３ＳＯ３、ＡｇＣｌＯ４、ＡｇＣｌ、Ａｇ２ＳＯ４、ＣＨ３ＣＯＣＨ＝ＣＯＣＨ３Ａｇ、Ｃｕ（ＮＯ３）２、ＣｕＣｌ２、ＣｕＳＯ４、Ｃ５Ｈ７ＣｕＯ２、ＮｉＣｌ２、Ｎｉ（ＮＯ３）２、ＮｉＳＯ４、およびＨＡｕＣｌ４からなる群から選択される一つ以上である請求項１に記載の金属ナノ粒子の製造方法。
【請求項５】
前記第１溶液および第２溶液に使用される極性溶媒はそれぞれ独立的に、水、アルコールおよびポリオールからなる群から選択される一つ以上である請求項１に記載の金属ナノ粒子の製造方法。
【請求項６】
前記アルコールは、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、イソブタノール、ヘキサノールおよびオクタノールからなる群から選択される一つ以上である請求項５に記載の金属ナノ粒子の製造方法。
【請求項７】
前記ポリオールは、グリセロール、グリコール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ブタンジオール、テトラエチレングリコール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、１、２−ペンタジオールおよび１、２−ヘキサジオールからなる群から選択される一つ以上である請求項５に記載の金属ナノ粒子の製造方法。
【請求項８】
前記第１溶液の極性溶媒は、分散安定剤１００重量部に対して２００ないし１００００重量部で含まれる請求項１に記載の金属ナノ粒子の製造方法。
【請求項９】
前記第２溶液の極性溶媒は、金属前駆体１００重量部に対して１５０ないし１０００００重量部で含まれる請求項１に記載の金属ナノ粒子の製造方法。
【請求項１０】
前記第１溶液は、Ｃｕ（ＩＩ）、Ｃｕ（Ｉ）、Ｆｅ（ＩＩＩ）およびＦｅ（ＩＩ）からなる群から選択される一つ以上の固体触媒をさらに含む請求項１に記載の金属ナノ粒子の製造方法。
【請求項１１】
前記固体触媒は、金属前駆体１００重量部に対して１ないし１０重量部で含まれる請求項１０に記載の金属ナノ粒子の製造方法。
【請求項１２】
前記第２溶液は、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、ＮａＢＨ４、ＬｉＢＨ４、テトラブチルアンモニウムボロハイドライド（ｔｅｔｒａｂｕｔｙｌａｍｍｏｎｉｕｍ ｂｏｒｏｈｙｄｒｉｄｅ）、Ｎ２Ｈ４およびこれらの混合物からなる群から選択される還元剤をさらに含む請求項１に記載の金属ナノ粒子の製造方法。
【請求項１３】
前記還元剤は、金属前駆体１００重量部に対して１ないし１０重量部で含まれる請求項１２に記載の金属ナノ粒子の製造方法。
【請求項１４】
前記第２溶液の注入速度は、分（ｍｉｎ）当たり分散安定剤１モルに対して金属前駆体０．００１ないし１モルの比率で注入される請求項１に記載の金属ナノ粒子の製造方法。
【請求項１５】
前記注入段階は、１２０ないし１９０℃の温度で行われる請求項１に記載の金属ナノ粒子の製造方法。
【請求項１６】
前記注入段階後、第１溶液および第２溶液の混合溶液を有機溶媒で洗浄する段階と、および前記金属ナノ粒子を遠心分離して得る段階と、をさらに含む請求項１に記載の金属ナノ粒子の製造方法。
【請求項１７】
請求項１ないし１６項のいずれかに記載の方法により製造される金属ナノ粒子。
【請求項１８】
前記金属ナノ粒子中、これに結合された分散安定剤の含量が２ないし８重量％である請求項１７に記載の金属ナノ粒子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属ナノ粒子の製造方法およびこれにより製造された金属ナノ粒子に関するもので、特に粒子の大きさが均一でありながらも高収率で等方性金属ナノ粒子を製造することができる金属ナノ粒子の製造方法およびこれにより製造された金属ナノ粒子に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属ナノ粒子を製造する方法としては、化学的合成方法、機械的製造方法、電気的製造方法があるが、機械的な力を用いて粉砕する機械的製造方法は、工程上不純物の混入により高純度の粒子を合成しにくいし、ナノサイズの均一な粒子の形成が不可能である。また、電気分解による電気的製造方法の場合、製造時間が長くて濃度が低く、効率が低いという短所がある。化学的合成方法には、大きく気相法と液相法（ｃｏｌｌｏｉｄ法）があるが、プラズマや気体蒸発法を使用する気相法の場合、高価の装備が要求される短所があるので、低費用で均一な粒子の合成が可能な液相法が主に用いられている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
この液相法による金属ナノ粒子の製造方法は、今まで水系にて金属化合物を解離させた後、還元剤や界面活性剤を用いてハイドロゾル（ｈｙｄｒｏｓｏｌ）形態の金属ナノ粒子を製造する方法である。しかし、このような水系用ナノ粒子の合成の問題点は、使用可能な分散安定剤の数が制約されるということである。例えば、単分子系であるクエン酸などの分散安定剤は、ナノ粒子が数ｎｍ以下の大きさではないと分散安定性を有することができないし、また、低濃度に限って効果的であると知られている。また、高分子系であるＰＶＰなどを用いる場合、数十ｎｍの大きさのナノ粒子を水系相に安定的に分散させることができる反面、このようなＰＶＰは、銀前駆体重量対比１０倍以上を使用しないと等方性（球形）の粒子を得ることができないと知られている。また、ＰＶＰの低い溶解度により反応バッチの大きさが増加し、反応バッチ当たりの合成量も減少するという問題点がある。
【０００４】
本発明は、上述した問題点を解決するために、本発明の目的は、ポリオールのような極性溶媒を使用して金属ナノ粒子を合成する場合、少量の分散安定剤を使用しながらも収率が高く、等方性の金属ナノ粒子を均一な粒子の大きさで製造することができる金属ナノ粒子の製造方法を提供する。
【０００５】
本発明の別の目的は、上記方法により製造される金属ナノ粒子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一の形態によれば、分散安定剤および極性溶媒を含む第１溶液を用意する段階と、金属前駆体および極性溶媒を含む第２溶液を用意する段階と、上記第２溶液を少なくとも２回以上分けて上記第１溶液に注入する段階と、を含む金属ナノ粒子の製造方法が提供される。
【０００７】
また、上記製造方法において、上記分散安定剤は、ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）、多重酸およびこれらの誘導体からなる群から選択される一つ以上であることが好ましい。ここで、上記多重酸は、ポリアクリル酸、ポリマレイン酸、ポリメチルメタクリル酸、ポリアクリル酸−コ−メタクリル酸、ポリマレイン酸−コ−アクリル酸、およびポリアクリルアミド−コ−アクリル酸からなる群から選択される一つ以上であり、上記誘導体は上記多重酸のナトリウム塩、カリウム塩およびアンモニウム塩からなる群から選択される一つ以上である。
【０００８】
また、上記金属前駆体は、ＡｇＮＯ３、ＡｇＢＦ４、ＡｇＰＦ６、Ａｇ２Ｏ、ＣＨ３ＣＯＯＡｇ、ＡｇＣＦ３ＳＯ３、ＡｇＣｌＯ４、ＡｇＣｌ、Ａｇ２ＳＯ４、ＣＨ３ＣＯＣＨ＝ＣＯＣＨ３Ａｇ、Ｃｕ（ＮＯ３）２、ＣｕＣｌ２、ＣｕＳＯ４、Ｃ５Ｈ７ＣｕＯ２、ＮｉＣｌ２、Ｎｉ（ＮＯ３）２、ＮｉＳＯ４、およびＨＡｕＣｌ４からなる群から選択される一つ以上の金属塩である。
【０００９】
また、上記第１溶液および第２溶液に使用される極性溶媒はそれぞれ独立的に水、アルコールおよびポリオールからなる群から選択される一つ以上であることが好ましい。ここで、上記アルコールは、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、イソブタノール、ヘキサノールおよびオクタノールからなる群から選択される一つ以上であり、上記ポリオールは、グリセロール、グリコール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ブタンジオール、テトラエチレングリコール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、１、２−ペンタジオールおよび１、２−ヘキサジオールからなる群から選択される一つ以上である。
【００１０】
また、上記製造方法において、上記第１溶液の極性溶媒は、分散安定剤１００重量部に対して２００ないし１００００重量部で含まれることが好ましいし、上記第２溶液の極性溶媒は、金属前駆体１００重量部に対して１５０ないし１０００００重量部で含まれることが好ましい。また、上記第１溶液は、Ｃｕ（ＩＩ）、Ｃｕ（Ｉ）、Ｆｅ（ＩＩＩ）およびＦｅ（ＩＩ）からなる群から選択される一つ以上の固体触媒をさらに含むことができる。ここで、上記固体触媒は金属前駆体１００重量部に対して１ないし１０重量部で含まれることが好ましい。
【００１１】
また、本発明に使用される上記第２溶液は、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、ＮａＢＨ４、ＬｉＢＨ４、テトラブチルアンモニウムボロハイドライド（ｔｅｔｒａｂｕｔｙｌａｍｍｏｎｉｕｍ ｂｏｒｏｈｙｄｒｉｄｅ）、Ｎ２Ｈ４およびこれらの混合物からなる群から選択される還元剤をさらに含むことができる。ここで、上記還元剤は金属前駆体１００重量部に対して１ないし１０重量部で含まれることが好ましい。
【００１２】
また、上記製造方法において、上記第２溶液の注入速度は、分（ｍｉｎ）当たり分散安定剤１モルに対して金属前駆体０．００１ないし１モルの比率で注入されることが好ましい。一方、上記第１溶液に第２溶液を注入する段階は、１２０ないし１９０℃の温度で行われることが好ましい。
【００１３】
また、上記製造方法は、上記注入段階の後、第１溶液および第２溶液の混合溶液を有機溶媒で洗浄する段階と、および上記金属ナノ粒子を遠心分離して得る段階と、をさらに含むことができる。
【００１４】
また、本発明の別の形態によれば、上記製造方法により製造される金属ナノ粒子が提供される。ここで、上記金属ナノ粒子中、これに結合された分散安定剤の含量は２ないし８重量％である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明による金属ナノ粒子の製造方法およびこれにより製造された金属ナノ粒子は、水系用金属ナノ粒子の合成において、少量の分散安定剤を用いても反応制御により高収率で等方性金属ナノ粒子を合成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態に係る金属ナノ粒子の製造方法およびこれにより製造される金属ナノ粒子に対して添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１７】
高濃度にて金属ナノ粒子を均一に生成させるためには、金属前駆体、分散安定剤、溶媒および付加的な還元剤の選定が非常に重要である。このような構成要素の組合および反応温度、反応時間はナノ粒子の核形成（ｎｕｃｌｅａｔｉｏｎ）および成長（ｇｒｏｗｔｈ）に影響を及ぼす。
【００１８】
核形成および成長モデル（Ｎｕｃｌｅａｔｉｏｎ ＆ ｇｒｏｗｔｈ ｍｏｄｅｌ）によれば、反応初期に生成された核はスレッショルド値以上の大きさを有さないと、不安定で再び溶媒にとけることになるが、スレッショルド値以上の大きさを有すと安定して核の成長することができる。このようなスレッショルド値は、前駆体および分散安定剤の量により定まる。この理論によれば、初期には前駆体の濃度が高くて均一に分散された粒子が形成されるが、反応が進行されるほど前駆体の濃度が減少されて粒子の大きさの分布が広くなる（Ａｌｉｖｉｓａｔｏｓ ｅｔ ａｌ、Ｎａｔｕｒｅ２００５参照）。よって、均一な粒子を製造するためには、反応中の前駆体の濃度および前駆体と分散安定剤の割合が重要である。
【００１９】
また、Ｘｉａなどによる銀ナノ粒子の合成に関する研究によれば、初期の核形成が最終粒子の模様に大きい影響を及ぼす結果を示している。初期の核形成段階で準−球形の形態を有さないと、最終的に球形のナノ粒子を形成することができないという。この時、提示した分散安定剤であるポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）と銀前駆体のモル比は１０倍以上となるべきであると提示しているし、実際には、１５倍以上のＰＶＰを使用した場合にも非等方性粒子を示した（Ｘｉａ ｅｔ ａｌ、Ｃｈｅｍ．Ｅｕｒ．Ｊ．２００５参照）。
【００２０】
上述のように、球形の粒子の大きさが均一な金属ナノ粒子を合成するためには、多い量の分散安定剤が使用されるので反応バッチの大きさが増加することになり、結果的に反応バッチ当たりの合成収率が減少することになる。よって、本実施形態では分散安定剤と金属前駆体の混合過程での反応制御により高効率で粒子の大きさが均一な等方性金属ナノ粒子を製造する。
【００２１】
本実施形態に係る金属ナノ粒子の製造方法は、分散安定剤および極性溶媒を含む第１溶液を用意する段階と、金属前駆体および極性溶媒を含む第２溶液を用意する段階と、および上記第２溶液を少なくとも２回以上分けて上記第１溶液に注入する段階と、を含む。
【００２２】
図１に示すように、若し分散安定剤を含む第１溶液に金属前駆体を含む第２溶液を一度に注入して反応させると、反応が進行されるほど金属イオンとの錯物を形成する分散安定剤の量は減少し、独立された分散安定剤の量は増加することになる。これはナノ粒子を安定化させた後の残存する量を除外すれば、反応初期に入れた分散安定剤は捨てられる結果となる。
【００２３】
しかし、本実施形態のように金属前駆体を含む第２溶液を２回に分けて注入すれば、図２に示すように、金属前駆体に対する分散安定剤の実当量比は２倍になり等方性粒子の形成に有利となる。もし、第２溶液を数回に分けて注入すれば、図３で示すように、金属前駆体に対する分散安定剤の実当量比は無限大に近くなる。よって、本実施形態によれば、分散安定剤の添加量が減少しても金属前駆体の実当量比を１０倍以上に維持することができて等方性の金属ナノ粒子を高効率で得ることができる。
【００２４】
好ましい実施例によれば、上記分散安定剤は、ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）、多重酸（ｐｏｌｙａｃｉｄ）およびこれらの誘導体からなる群から選択される一つ以上であることが好ましい。ここで上記多重酸は、主鎖または側鎖にカルボキシ基またはその誘導体を含む高分子であり、重合度が１０ないし１０００００である高分子を使用することが好ましい。このような多重酸の具体的な例としては、ポリアクリル酸、ポリマレイン酸、ポリメチルメタクリル酸、ポリアクリル酸−コ−メタクリル酸、ポリマレイン酸−コ−アクリル酸）、ポリアクリルアミド−コ−アクリル酸などを挙げることができるが、これに限定されることではない。
【００２５】
また、上記多重酸の誘導体は、カルボキシ基の水素原子を異なる原子または分子で置換した化合物を言い、例えば、上記多重酸のナトリウム塩、カリウム塩またはアンモニウム塩などを言う。本実施形態において金属ナノ粒子を形成することができる金属は、特別に制限されないが、金、銀、銅、ニッケル、パラジウムなどの金属を使用することができる。このような金属ナノ粒子を形成するために還元され得る金属イオンを提供する金属前駆体としては、これらの金属を含む塩を用いることができる。例えば、ＡｇＮＯ３、ＡｇＢＦ４、ＡｇＰＦ６、Ａｇ２Ｏ、ＣＨ３ＣＯＯＡｇ、ＡｇＣＦ３ＳＯ３、ＡｇＣｌＯ４、ＡｇＣｌ、Ａｇ２ＳＯ４、ＣＨ３ＣＯＣＨ＝ＣＯＣＨ３Ａｇ、Ｃｕ（ＮＯ３）２、ＣｕＣｌ２、ＣｕＳＯ４、Ｃ５Ｈ７ＣｕＯ２、ＮｉＣｌ２、Ｎｉ（ＮＯ３）２、ＮｉＳＯ４、およびＨＡｕＣｌ４からなる群から選択される一つ以上の金属塩を使用することができるが、これに限定されることではない。
【００２６】
上記第１溶液および第２溶液に使用される極性溶媒は当該技術分野で通常的に使用される極性溶媒であれば特別に限定されない。この極性溶媒は、金属イオンを還元させて金属粒子が形成され得るように誘導する還元剤の役目も共に行う。例えば、水、アルコール、ポリオールまたはこれらの混合溶媒を使用することができる。ここで、上記アルコールとは、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、イソブタノール、ヘキサノールおよびオクタノールなどを例に挙げることができるが、これに限定されることではない。
【００２７】
また、上記ポリオールは、多数の水酸化基を含む低分子量の水溶性高分子およびジオール類であって、グリセロール、グリコール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ブタンジオール、テトラエチレングリコール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、１、２−ペンタジオールおよび１、２−ヘキサジオールなどを例に挙げることができるが、これに限定されることではない。
【００２８】
本実施形態に係る金属ナノ粒子の製造方法において、上記第１溶液を用意する段階での極性溶媒は、分散安定剤１００重量部に対して、２００ないし１００００重量部で含まれることが好ましい。若し、含量が２００重量部未満であれば、分散安定剤を完璧に溶解させることができないので好ましくないし、１００００重量部を超過すると反応器の嵩が増加して生産性が減少するので好ましくない。
【００２９】
また、上記第２溶液を用意する段階での極性溶媒は、金属前駆体１００重量部に対して１５０ないし１０００００重量部で含まれることが好ましい。若し、含量が１５０重量部未満であれば、金属前駆体を完璧に溶解させることができないので好ましくないし、１０００００重量部を超過すると反応器の嵩が増加して生産性が減少するので好ましくない。このような第１溶液および第２溶液は、核形成および反応速度を制御するために触媒または還元剤などの添加剤をさらに含むことができる。
【００３０】
本実施形態に係る金属ナノ粒子の製造方法において用いられる上記第１溶液は、Ｃｕ（ＩＩ）、Ｃｕ（Ｉ）、Ｆｅ（ＩＩＩ）およびＦｅ（ＩＩ）からなる群から選択される一つ以上の固体触媒をさらに含むことができ、この時、上記固体触媒は金属前駆体１００重量部に対して１ないし１０重量部で含まれることが好ましい。
【００３１】
また、本実施形態に係る金属ナノ粒子の製造方法において用いられる上記第２溶液はジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、ＮａＢＨ４、ＬｉＢＨ４、テトラブチルアンモニウムボロハイドライド（ｔｅｔｒａｂｕｔｙｌａｍｍｏｎｉｕｍ ｂｏｒｏｈｙｄｒｉｄｅ)、Ｎ２Ｈ４およびこれらの混合物からなる群から選択される還元剤をさらに含むことができ、この時、上記還元剤は金属前駆体１００重量部に対して１ないし１０重量部で含まれることが好ましい。
【００３２】
このように、第１溶液および第２溶液が用意されると、第１溶液に第２溶液を少なくとも２回以上分けて注入する。第２溶液を注入する方法は、通常的に使用される注入方式であればすべて使用可能であり、好ましくは第１溶液を撹拌しながら金属前駆体供給機を介して第２溶液を連続的に投入する。この時、上記第２溶液の注入速度は、分（ｍｉｎ）当たり分散安定剤１モルに対して金属前駆体０．００１ないし１モルの比率で注入されることが好ましい。これは、このような速度で注入すると、核形成および等方性ナノ粒子形成に効果的であるからである。
【００３３】
また、上記第１溶液に第２溶液を注入する段階は、１２０ないし１９０℃の温度で行われることが好ましい。極性溶媒の沸点以下から上記温度範囲まで高めなくては、還元作用が起きない。第１溶液および第２溶液を混合した溶液を撹拌しながら昇温する場合、一定速度で上記温度範囲に昇温することが好ましいが、これは金属粒子が均一な大きさに成長して大きさ制御に有利であるからである。還元剤が添加されると還元剤が添加されない場合より低い温度で反応させることができる。
【００３４】
このように第１溶液および第２溶液が混合して金属粒子が形成し始めると、混合液は赤色に変わり、金属粒子がナノサイズに成長すると、濃緑色に変わる。成長された金属粒子の大きさは、ＵＶ−Ｖｉｓスペクトルでの金属ピークの変化を介して分かる。所望の大きさに応じて、色の変化を観察して反応を中断させれば良い。
【００３５】
上記のようなナノ粒子が形成される反応にかかる時間は、構成要素の混合比、温度条件、還元剤の有無に応じて変わることができ、例えば、１ないし６０分程度が所要され得る。６０分を超過すると、粒子の大きさが大きくなり問題になる可能性がある。
【００３６】
このように、金属ナノ粒子を製造した後、通常的な方法で混合液中に形成された金属ナノ粒子を得ることになる。例えば、本実施形態に係る金属ナノ粒子の製造方法は、上記注入段階の後、第１溶液および第２溶液の混合溶液を有機溶媒で洗浄する段階と、および上記金属ナノ粒子を遠心分離して得る段階と、をさらに含むことができる。このように得られた金属ナノ粒子は乾燥段階をさらに経ることができる。洗浄時使用可能な有機溶媒としては、メタノール、エタノール、ＭＤＦまたはこれらの混合液を使用することができる。
【００３７】
上記のような製造方法により製造される金属ナノ粒子は、分散安定剤により金属粒子が均一に分散されて互いに練れなくて均一に成長することができるし、等方性のナノ粒子を得ることができる。本実施形態に係る金属ナノ粒子の製造方法によると、製造された金属ナノ粒子中、これに結合された分散安定剤の含量は２ないし８重量％である。
【００３８】
以下において、本実施形態に係る金属ナノ粒子の製造方法の実施例について説明する。しかしながら、下記の実施例は本実施形態を制限するものではない。
【実施例１】
【００３９】
ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）１００重量部およびエチレングリコール３００重量部を撹拌しながら混合した後、１７０℃まで上温させた。硝酸銀（ＡｇＮＯ３）１００重量部およびエチレングリコール２５０重量部を混合した後、注入速度が分当たり、ポリビニルピロリドン総量に対して銀イオンのモル比が０．４になるように流体調節器を調節して注入して２０分間反応させた。濃緑色に溶液が変われば、アセトン／メタノール混合溶液で洗浄して遠心分離することで銀ナノ粒子を得た。
【実施例２】
【００４０】
上記実施例１において、反応温度は１５０℃、注入速度は分当たり０．２モル比として３０分間反応させたこと以外には同一な過程を行って銀ナノ粒子を得た。
【実施例３】
【００４１】
ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）１００重量部およびエチレングリコール４００重量部を撹拌しながら混合した後、１５０℃まで昇温させた。硝酸銀（ＡｇＮＯ３）１００重量部およびエチレングリコール３００重量部を混合した後、注入速度が分当たり、ポリビニルピロリドン総量に対して銀イオンのモル比が０．０７になるように流体調節器を調節して注入して６０分間反応させた。濃緑色に溶液が変われば、アセトン／メタノール混合液で洗浄して遠心分離することで銀ナノ粒子を得た。
【実施例４】
【００４２】
ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）１００重量部、Ｃｕ（ＩＩ）６重量部およびエチレングリコール４００重量部を撹拌しながら混合した後、１６０℃まで昇温させた。硝酸銀（ＡｇＮＯ３）１００重量部、ＤＭＦ１００重量部およびエチレングリコール１００重量部を混合した後、注入速度が分当たり、ポリビニルピロリドン総量に対して銀イオンのモル比が０．２になるように流体調節器を調節して注入して６０分間反応させた。濃緑色に溶液が変われば、アセトン／メタノール混合液で洗浄して遠心分離することで銀ナノ粒子を得た。
【実施例５】
【００４３】
上記実施例４において、Ｃｕ（ＩＩ）触媒を使用しなく、反応温度は１５０℃、注入速度は分当たり０．２モルとして１５分間反応させたこと以外には同一な過程を行って銀ナノ粒子を得た。
【００４４】
上記実施例１ないし５により製造された銀ナノ粒子のＳＥＭ写真をそれぞれ図４ないし８に示した。図４ないし８を参照すると、本実施形態に係る金属ナノ粒子の製造方法により平均的に２０ないし６０ｎｍ程度の等方性銀ナノ粒子を製造することができる。また、実施例４のように金属触媒および還元剤を添加する場合、核の形成が速くなって１０ｎｍ程度の均一なナノ粒子を製造することができる。一方、実施例５のように銀イオンに対するＰＶＰのモル比が高い場合、短い反応時間にもかかわらず収率が優れることが分かる。
【００４５】
本実施形態に係る金属ナノ粒子の製造方法は上記実施例に限らず、多くの変形例が本発明の思想内で当分野で通常の知識を持った者により可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】分散安定剤の溶液（第１溶液）に金属前駆体溶液（第２溶液）を一度に注入する場合の濃度変化を示す仮想グラフである。
【図２】分散安定剤の溶液（第１溶液）に金属前駆体溶液（第２溶液）を２回に分けて注入する場合の濃度変化を示す仮想グラフである。
【図３】分散安定剤の溶液（第１溶液）に金属前駆体溶液（第２溶液）を数回に分けて注入する場合の濃度変化を示す仮想グラフである。
【図４】本発明の実施例１より得られた金属ナノ粒子のＳＥＭ写真である。
【図５】本発明の実施例２より得られた金属ナノ粒子のＳＥＭ写真である。
【図６】本発明の実施例３より得られた金属ナノ粒子のＳＥＭ写真である。
【図７】本発明の実施例４より得られた金属ナノ粒子のＳＥＭ写真である。
【図８】本発明の実施例５より得られた金属ナノ粒子のＳＥＭ写真である。
【図１】
2007314869.tif 000003
【図２】
2007314869.tif 000004
【図３】
2007314869.tif 000005
【図４】
2007314869.tif 000006
【図５】
2007314869.tif 000007
【図６】
2007314869.tif 000008
【図７】
2007314869.tif 000009
【図８】
2007314869.tif 000010