現在、貴金属ナノ材料はほぼすべての産業で使用されており、これらの貴金属は通常、深く加工された製品です。貴金属のいわゆる深層加工とは、一連の加工プロセスを通じて貴金属や化合物の物理的または化学的形態を変化させ、より価値の高い貴金属製品にするプロセスを指します。現在、ナノテクノロジーとの組み合わせにより、貴金属深加工の範囲が拡大し、多くの新しい貴金属深加工製品も導入されています。
ナノ貴金属材料には、数種類の貴金属単体および複合ナノ粉末材料、貴金属新規高分子ナノ材料、貴金属フィルム材料が含まれます。その中で、貴金属の単体および複合ナノ粉末材料は、担持型と非担持型の2種類に分けられ、産業界で最も広く使用されている貴金属ナノ材料です。
1. 貴金属および化合物のナノ粉末材料
1.1.非担持粉末
銀(Ag)、金(Au)、パラジウム(Pd)、白金(Pt)などの貴金属のナノパウダーと、酸化銀などの貴金属化合物のナノ粒子の2種類があります。ナノ粒子の表面相互作用エネルギーが強いため、ナノ粒子間で凝集しやすくなります。通常、粒子の製造工程中や粉末製品を得た後に、粒子の表面を何らかの保護剤(分散効果のあるもの)でコーティングすることが行われます。
応用:
現在、工業化され、産業に応用されている非担持貴金属ナノ粒子には、主にナノ銀粉末、ナノ金粉末、ナノ白金粉末、ナノ酸化銀などが含まれる。着色剤としてのナノ金粒子は、ベネチアンガラスやステンドグラスに古くから使用されており、ナノ銀粉末を含むガーゼは火傷患者の治療に使用できます。現在、ナノ銀粉末は導電性ペースト中の超微粒子銀粉末の代わりに使用できるため、銀の量を減らしてコストを削減できます。ナノ金属粒子を塗料の着色剤として使用すると、非常に明るいコーティングが高級車やその他のハイエンドの装飾に適したものになります。大きな応用可能性を秘めています。
さらに、貴金属コロイドからなるスラリーは、性能と価格の比率が高く、製品品質が安定しているため、新世代の高性能エレクトロニクス製品の開発に使用できます。同時に、貴金属コロイド自体は、電子回路の製造や電子実装技術にも直接使用できます。たとえば、貴金属 Pd コロイドは、電子回路の製造や手工芸品の金めっき用のトナー液として使用できます。
1.2.対応粉体
貴金属ナノ担持材料とは、通常、貴金属のナノ粒子やその化合物を特定の多孔質担体に担持させた複合体を指し、これを貴金属複合体と分類する人もいます。これには 2 つの大きな利点があります。
① 非常に分散され均一な貴金属元素および化合物のナノ粉末材料が得られ、貴金属ナノ粒子の凝集を効果的に防止できます。
②非対応型に比べ生産工程がシンプルであり、テクニカル指標の管理が容易です。
産業で製造および使用されている担持貴金属粉末には、Ag、Au、Pt、Pd、Rh、およびそれらといくつかの卑金属との間に形成される合金ナノ粒子が含まれます。
応用:
現在サポートされている貴金属ナノ材料は主に触媒として使用されます。貴金属ナノ粒子はサイズが小さく比表面積が大きいため、表面原子の結合状態と配位は内部原子の結合状態と大きく異なり、その結果、貴金属粒子表面の活性点が大幅に増加します。 、そしてそれらは触媒としての基本的な条件を持っています。さらに、貴金属は独特の化学的安定性を備えているため、触媒安定性、触媒活性、触媒化後の再生性にも優れています。
現在、化学合成産業への応用を目的とした、さまざまな高効率のナノスケール貴金属触媒が開発されています。たとえば、ゼオライト-1 に担持されたコロイド状 Pt 触媒はアルカンを石油に変換するために使用され、炭素に担持されたコロイド状 Ru はアンモニア合成に使用でき、Pt100 -xAux コロイドは n-ブタンの水素化分解と異性化に使用できます。触媒としての貴金属(特に Pt)ナノ材料も、燃料電池の商業化において重要な役割を果たします。1 ~ 10 nm の Pt 粒子の優れた触媒性能により、ナノスケールの Pt は触媒としてだけでなく、燃料電池触媒の製造にも使用されます。パフォーマンス。これを改良し、貴金属の使用量を削減することができ、製造コストを大幅に削減することができます。
さらに、ナノスケールの貴金属も水素エネルギーの開発において重要な役割を果たすでしょう。ナノスケールの貴金属触媒を使用して水を分解して水素を生成することは、貴金属ナノ材料の開発の方向性です。貴金属ナノ材料を使用して水素生成を触媒する方法は数多くあります。たとえば、コロイド状 Ir は水を還元して水素を生成するための活性触媒です。
2. 貴金属の新規クラスター
シフリン反応を使用すると、Au/Ag、Au/Cu、Au/Ag/Cu、Au/Pt、Au/Pd、および Au/Ag/ の原子クラスターなど、アルキル チオールで保護された Au、Ag、およびそれらの合金を調製できます。 Cu/Pd など。クラスター複合体の質量数は非常に単一であり、「分子」純度を達成できます。その安定した性質により、凝集することなく通常の分子と同様に溶解と沈殿を繰り返すことができ、交換、カップリング、重合などの反応を起こし、原子クラスターを構成単位とする結晶を形成することもできます。したがって、このような原子クラスターは単層保護クラスター分子 (MPC) と呼ばれます。
応用: 3〜40 nmのサイズの金ナノ粒子は細胞の内部染色に使用でき、細胞の内部組織観察の解像度を向上させることができ、これは細胞生物学の研究にとって非常に重要であることがわかりました。
3. 貴金属フィルム素材
貴金属は化学的性質が安定しており、周囲の環境と反応しにくいため、表面コーティングや多孔質膜の製造によく使用されます。一般的な装飾塗装に加え、近年では熱輻射を反射しエネルギー消費量を削減するウォールカーテンとして金メッキガラスが登場しています。たとえば、トロントのロイヤル バンク オブ カナダ ビルディングには、77.77 kg の金を使用した金メッキの反射ガラスが設置されています。
Honwu Nanoはナノ貴金属粒子の専門メーカーであり、元素ナノ貴金属粒子、貴金属酸化物ナノ粒子、貴金属を含むシェルコアナノ粒子、およびそれらの分散液をバッチで供給できます。詳細については、お気軽にお問い合わせください。
投稿時間: 2022 年 5 月 9 日