産業技術総合研究所 ナノシステム研究部門 フィジカルナノプロセスグループ 古賀健司主任研究員、先進製造プロセス研究部門 加工基礎研究グループ 平澤誠一主任研究員は、貴金属と酸化物が接合したナノ粒子の生成技術を開発した。

産総研、貴金属と酸化物が接合したナノ粒子の生成法を開発
金(Au)と酸化ニッケル(NiO)が接合したマッチ棒状のナノ粒子のTEM写真

貴金属と卑金属で構成される合金のナノ粒子を酸化させると、卑金属成分のみが酸化するので、貴金属と酸化物の分離が起こる。この際、一方向に酸化物の成長を促すことによって、酸化物ナノ粒子の一部に貴金属が接合した粒子が生成されることを、貴金属と酸化ニッケル(NiO)をモデルとして実証した。


今回開発した技術によって、ナノスケールの貴金属と酸化物の接合が、複雑な化学プロセスを使用することなく可能になる。異種のナノ粒子で接合を作ることによる、新しい機能の発現が期待される。

なお、この研究成果は英国物理学出版局(IOP Publishing)の学術誌『Materials Research Express』にオンライン掲載される。

近年、異種のナノ粒子を接合させる試みが世界中で行われている。一つのナノ粒子に、それぞれの粒子が持つ性質を共存させるためだけではなく、接合部分に起因する触媒活性などの新しい特性発現や、接合界面を介した電子的な相互作用などによって起こるシナジー効果が期待できるためだ。

しかし、異種のナノ粒子の間で接合を作ることは必ずしも容易ではない。金属カルボニルなどの危険な原料を使用する問題もあった。また、電子デバイスやガスセンサーなどの用途では、粒子表面の清浄性が要求されるため、表面汚染が避けられるような、クリーンな条件下でのナノ粒子の接合法の開発が望まれていた。