10/28 金属ナノ粒子・微粒子の総合知識と応用技術

北海道大学大学院　工学研究院　材料科学部門　マテリアル設計分野　工学博士　教授　

米澤 徹　氏

専門：金属ナノ粒子の合成と応用、電子材料
ホームページ： https://nanoparticle.hokkaido.university
講師詳細は【こちら】

 　金属ナノ粒子・微粒子のすべてを短時間で俯瞰して、理解する１日コースです。これまでの研究成果を十分にわかりやすく皆様にご紹介します。化学法・凝集法を中心にその合成法、サイズや形状の制御に関する考え方と実践について述べます。さらに、得られたナノ粒子の表面、表面吸着物、酸化膜の微細構造の解析、さらには金属コアの構造解析についても紹介します。こうしてナノ粒子の獲得手法を心得ていただいた後、その応用について例を挙げてご紹介。特に、電子部品部材に用いるための低温焼結法などについても、当研究室のものだけではなく、いくつかの例について、その原理や考え方を含めて解説します。
　今回は、さらに、材料化に向けた粒子の分散凝集制御技術とその評価法や低温焼結用の銅微粒子とその低温焼結メカニズムについても触れます。直近で得られた新しい粒子についてもご紹介したいと考えます。また、当研究室独自のナノ粒子に対する考え方や解析手法などについても一緒に議論しましょう。そのほかの光学応用・磁性応用などについても時間のある限り触れていきたいと考えています。

 １．金属ナノ粒子　微粒子の設計と合成
　1.1 金属ナノ粒子研究の歴史
　1.2 金属ナノ粒子の基礎
　1.3 金属ナノ粒子材料の設計戦略
　1.4 金属ナノ粒子材料の設計
　1.5 金属ナノ粒子材料の合成～化学還元法
　　1.5.1 1B族：金、銀、銅
　　1.5.2 白金族
　　1.5.3 他の遷移金属
　　1.5.4 触媒材料に向けた合成
　　1.5.5 導電性材料に向けた合成
　　1.5.6 金属ナノ粒子材料合成における化学還元法のまとめ
　1.6 化学還元法以外の合成法
　1.7 粒子径をそろえる
　　1.7.1 合成手段の工夫
　　1.7.2 保護剤の工夫
　1.8 金属ナノ粒子材料の低コスト化戦略
　1.9 緻密なコートで遷移金属ナノ粒子に耐酸化性付与
　　1.9.1 耐酸化性を加える
　　1.9.2 耐酸化性を評価する
　1.10 ナノ粒子の構造評価
　　1.10.1 ナノ粒子金属コアの構造評価
　　1.10.2 表面酸化の評価
　　1.10.3 表面吸着物の評価
　1.10 より再現性の高い合成法の確立

２．金属ナノ粒子を材料として設計するために
　2.1 ナノ粒子の分散液からの回収方法
　　2.1.1 化学還元法で合成してからの回収
　　2.1.2 どのように凝集させないで回収できるか
　　2.1.3 ナノ粒子の粉体化とスラリー
　2.2 試作レベルでの分散安定化の手法
　2.3 ナノ粒子粉末の媒体への再分散
　2.4 触媒作用
　2.5 担持

３．凝集分散技術と分散性および分散安定性の評価
　3.1 実験でのペースト作製
　3.2 少量試作から大量合成へ
　3.3 ナノ粒子の分散性および分散安定性の評価
　3.4 有機物の表面コーティング構造
　3.5 表面コート分子の設計指針
　3.6 ナノ粒子の再分散時における分散媒の選択
　3.7 ナノ粒子の分散安定化
　3.8 ナノ粒子の分散性と分散安定性の評価法

 
４．銅ナノ粒子ペーストと焼結
　4.1 低温焼結銅微粒子の極意
　4.2 安定な新しい銅ナノ粒子システムの開拓
　4.3 焼結挙動の直接観察法
　　4.3.1 SEMによる焼結の観察
　　4.3.2 一歩進んだその観察

 
５．応用と将来　5.1 低温焼成
　5.2 電極材料
　5.3 触媒材料


　□ 質疑応答 □

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