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铜微粒子の新たな有机物フリー合成技术を开発~水溶性卑金属塩を利用し、グリーンな合成手法を実现~

【本学研究者情报】

〇多元物质科学研究所 教授 蟹江澄志

【発表のポイント】

  • あらたに开発した有机物フリー铜粒子合成プロセス(铜前駆体※1湿式还元法※2)は、卑金属※3塩を利用し、水中、大気下、室温という极めて低环境负荷の条件において、铜微粒子の合成が可能である。
  • 有机物を使用する従来法に比べ、省资源?省エネルギー型の合成法である。
  • 合成した铜微粒子は、有机物を含まないため、焼成※4した际に极めてガス発生が少なく、次世代エレクトロニクスの导电材料としての応用が期待できる。

【概要】

铜微粒子は金や银といった贵金属※5微粒子よりも元素が豊富で安価ながら、貴金属類と同等の高い導電性と熱伝導性を有します。しかし既往の銅粒子合成法では各種の有機物が添加使用されており、その分解処理が必要でした。東北大学 多元物質科学研究所の蟹江澄志教授らと三井金属鉱業株式会社総合研究所の共同研究により、導電材料として期待される銅微粒子を環境に優しい条件(有機物フリー、水中、大気下、室温)で合成するプロセスを新たに開発しました。

今回开発した合成法では、水溶性の卑金属塩を用いることで、铜微粒子の合成が可能です。得られた铜微粒子は、有机物を含有していないため、焼成した际に极めてガス発生量が少なく、また低温で焼结※6することを确认しました。

本手法は、持続可能な社会の実现に向けた革新的な合成技术として期待できます。更には、高纯度の金属微粒子の合成が可能であるため、これまでに无い新规机能を有する金属微粒子の创製が期待できます。

なお、本成果は、12月20日(月)付で、nature.comが管理するオープンアクセス電子ジャーナル誌の「Scientific Reports」誌に掲載されました。

図1. 開発した銅微粒子合成法の特徴

【用语解説】

※1. 前駆体
化学反応において、生成物の前の段阶にある物质。ある组成の粒子を合成する际の原料となる化合物のこと。

※2. 湿式还元法
水溶液や非水溶液中で溶解、あるいは分散している金属化合物を还元剤により金属へと还元させる方法。还元剤や添加剤の种类、さらに各试薬の浓度を変更することで金属粒子の大きさや形状等を制御できる。

※3. 卑金属
空気中に放置すると酸化されやすい金属。一般的に贵金属ではない金属のことをさす。

※4. 焼成
材料を加热して性质に変化を生じさせる工程。

※5. 貴金属
金?银?白金?イリジウムなどの产出量が少なく贵重な金属。空気中で酸化されにくく、かつ化学変化されにくい性质を持つ。

※6. 焼結
加热した际に粒子と粒子の间に结合が生じる现象。

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问い合わせ先

(研究に関すること)
東北大学 多元物質科学研究所
教授 蟹江 澄志(かにえ きよし)
電話: 022-217-5165
E-mail:kanie* tohoku.ac.jp(*を@に置き換えてください)

(报道に関すること)
东北大学多元物质科学研究所
広报情报室
电话:022-217-5198
贰-尘补颈濒:辫谤别蝉蝉.迟补驳别苍*驳谤辫.迟辞丑辞办耻.补肠.箩辫(*を蔼に置き换えてください)

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