1/30 無機ナノ粒子の合成、表面処理・表面修飾と分散技術

DIC(株)　R&D統括本部　アドバンストマテリアル開発センター　無機材料開発グループ　

マネジャー　田淵 穣　氏

　無機ナノ粒子を有機ポリマーに分散させ、機能性の付与・向上を狙った有機無機ナノコンポジットが検討されている。ナノコンポジットを作製するとき、目的サイズで合成した（或いは入手した）ナノ粒子を有機溶媒や有機モノマー、有機ポリマーなどのマトリクスに均一分散させることが特性向上には不可欠であり、その手段として粒子へ表面修飾を行うことが必要である。粒子にはそれぞれ適した表面修飾剤があるので、その選択、処理方法を適したものとすることで粒子のマトリクスへの分散性は飛躍的に向上する。

　本講習会では特に湿式での酸化物ナノ粒子の合成および表面修飾と分散についてわかり易く説明し、金属ナノ粒子、量子ドットなどについても触れる。また、ナノ粒子の応用例などについても述べる。

1．ナノ粒子の合成
　1.1 ナノ粒子とは
　1.2 ゾルゲル法
　1.3 ナノ粒子合成方法例
　　(火炎法、ケイ酸ソーダ法、中和沈殿法、アルコキシド法、金属直接法、マイクロエマルション法、
　　　液相析出法、水熱合成法、ソルボサーマル法、湿式還元法、ホットソープ法など)
　1.4 粒子径制御と形状制御
　1.5 ナノ粒子分散液の作製例とその作り方
　　(酸化物、複酸化物、コアシェル、酸化物ナノシート、量子ドットなど)
　1.6 ナノ粒子の工業的生産時に考慮すべき項目
　1.7 マイクロリアクタの方式紹介

2．表面化学修飾と分散
　2.1 有機無機ハイブリッドおよびナノコンポジット
　2.2 ナノ粒子の分析・評価
　　（固形分濃度、比表面積および換算一次粒子径算出、粒度分布、水分測定、形状観察、
　　　金属不純物濃度、NMR、拡散反射ATR、GC/MS、TG/DTA、表面シラノール基密度など）
　2.3 表面化学修飾
　　（シランカップリング剤をメインにリン酸エステル、4級アンモニウムなども）
　　・ナノ粒子への表面修飾
　　・ナノシートへの表面修飾
　　・配位子交換
　　・水系分散剤
　　・粒子径における体積濃度と粒子表面間距離の関係
　2.4 機械的分散処理
　2.5 ナノコンポジットの作製法
　2.6 プリンテッドエレクトロニクス

3．ナノ粒子の応用
　3.1 ナノ粒子について
　3.2 ナノ粒子の用途例
　　3.2.1 導電性ペースト・はんだ・接着剤
　　3.2.2 タッチパネル・FPD・太陽電池
　　　・タッチパネル
　　　・FPD（量子ドットLED、波長変換型量子ドット、反射防止膜、ハードコートなど）
　　　・太陽電池（色素増感型、量子ドット増感型など）
　　3.2.3 有機エレクトロニクス・Liイオン電池
　　3.2.4 その他応用例
　　　　ガスバリア、封止材料、触媒（および担体）、無電解めっき、CMPスラリー、
　　　　光触媒・UV遮蔽材料、フォトニック結晶、超親水膜など

質疑応答

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