JP2001089140A - Gold colloidal particle, method of preparing the same and method of selectively scavenging gold ion - Google Patents
Gold colloidal particle, method of preparing the same and method of selectively scavenging gold ionInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この出願の発明は、金コロイ
ド粒子とその調製方法並びに金イオンの選択的捕捉方法
に関するものである。さらに詳しくは、この出願の発明
は、選鉱精錬、あるいは資源回収における金イオンの捕
捉回収をはじめ、コロイドの表面プラズマ共鳴を利用し
ての非線形光学材料、化学反応触媒、タンパク質の染
色、微小電子材料等の分野において有用な新しい金コロ
イド粒子とその分散液、そしてこれらの製造方法、さら
には金イオンの選択的な捕捉方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to colloidal gold particles, a method for preparing the same, and a method for selectively capturing gold ions. More specifically, the invention of this application is a process for beneficiation refining or capturing and recovering gold ions in resource recovery, nonlinear optical materials utilizing colloidal surface plasma resonance, chemical reaction catalysts, protein staining, microelectronic materials The present invention relates to new colloidal gold particles and dispersions thereof useful in fields such as the above, and a method for producing them, and a method for selectively capturing gold ions.
【０００２】[0002]
【従来の技術とその課題】従来より、各種の金錯体化合
物が写真感光剤の増感用に用いられており、また金コロ
イド粒子の形成についても各種方法が提案されている。2. Description of the Related Art Various gold complex compounds have hitherto been used for sensitizing photographic photosensitive agents, and various methods have been proposed for forming colloidal gold particles.
【０００３】しかしながら、従来の技術においては、金
のコロイド粒子についてその生成や粒径等を自在に制御
することは難しく、実用的観点からのコロイドの調製は
困難であるのが実情であった。このため、金コロイド粒
子の応用についても発展させることが難しかった。However, in the prior art, it is difficult to freely control the generation and particle size of gold colloid particles, and it is difficult to prepare colloids from a practical viewpoint. For this reason, it has been difficult to develop applications of colloidal gold particles.
【０００４】そこで、この出願の発明は、以上のとおり
の従来の技術の限界を克服し、産業的応用を展開可能と
するために、その生成をはじめ、粒径等の物性の制御も
可能な、新しい金コロイドとその分散液、それらの調製
方法、さらには新しい金イオンの捕捉方法を提供するこ
とを課題としている。Accordingly, the invention of this application is capable of controlling physical properties such as particle size, as well as its production, in order to overcome the limitations of the conventional technology as described above and to enable industrial application. Another object of the present invention is to provide a new gold colloid and its dispersion, a method for preparing them, and a new method for capturing gold ions.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】この出願の発明は、上記
の課題を解決するものとして、第１には、環内にチオー
ル基もしくはジスルフィド結合基を有し、さらに環構成
原子の一部が硫黄原子であるチアクラウンエーテル化合
物と金とによりコロイド粒子が構成されていることを特
徴とする金コロイド粒子を提供し、第２には、この金コ
ロイド粒子が水系媒体に分散されていることを特徴とす
る水系金コロイド分散液を提供する。Means for Solving the Problems In order to solve the above-mentioned problems, the invention of the present application firstly has a thiol group or a disulfide bond group in a ring, and furthermore, a part of the ring-constituting atoms is changed. The present invention provides colloidal gold particles, wherein colloidal particles are composed of a thiacrown ether compound which is a sulfur atom and gold. Secondly, the colloidal gold particles are dispersed in an aqueous medium. An aqueous colloidal gold dispersion is provided.
【０００６】そして、この出願の発明は、第３には、前
記の金コロイド粒子の調製方法であって、チアクラウン
エーテル化合物によって金イオンを捕捉するとともに光
照射することを特徴とする金コロイド粒子の調製方法を
提供し、第４には、前記方法において、光照射にともな
って生成する金コロイド粒子を水系媒体に移行させるこ
とを特徴とする水系金コロイド粒子分散液の調製方法を
提供する。The invention of this application is, thirdly, a method of preparing the above-mentioned colloidal gold particles, wherein the gold ions are captured by a thiacrown ether compound and irradiated with light. Fourth, the present invention provides a method for preparing an aqueous colloidal gold particle dispersion, characterized in that, in the above method, the gold colloidal particles generated by light irradiation are transferred to an aqueous medium.
【０００７】さらにこの出願の発明は、第５には、前記
の第３もしくは第４の方法によって、金イオンを捕捉す
ることを特徴とする金イオンの選択的捕捉方法をも提供
する。Fifth, the invention of this application also provides a method for selectively capturing gold ions, which comprises capturing gold ions by the above-described third or fourth method.
【０００８】[0008]
【発明の実施の形態】この出願の発明は、上記のとおり
の特徴をもつものであるが、以下に発明の実施の形態に
ついて説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The invention of this application has the features as described above, and embodiments of the invention will be described below.
【０００９】この出願の発明においては、前記のとおり
の環内にチオール基もしくはジスルフィド結合基を有
し、さらに環構成原子の一部が硫黄原子であるチアクラ
ウンエーテル化合物をホスト分子としている。そして、
このホスト分子としての環状化合物は、金イオンを強く
取込むことができ、しかもその構造によって、異なる大
きさ（粒径）の金コロイド粒子を調製することが可能と
されている。In the invention of this application, a thiacrown ether compound having a thiol group or a disulfide bond group in the ring as described above and a part of the ring constituting atoms being a sulfur atom is used as the host molecule. And
This cyclic compound as a host molecule can strongly take in gold ions, and it is possible to prepare gold colloid particles having different sizes (particle diameters) depending on the structure.
【００１０】以上のようなチアクラウンエーテル化合物
は、たとえば代表的には、次式The thia crown ether compound as described above is typically represented by the following formula:
【００１１】[0011]
【化１】 Embedded image
【００１２】で表わされる各種の構造のものとして例示
することができる。これらの化合物は、Ａｇ+ 選択性を
発現することがこの出願の発明者らによって見出されて
いるが、金イオン（Ａｕ3+）に対して強い捕捉力と輸送
能を有し、受容相において金コロイドが生成することは
知られていなかった。Various structures represented by the following formulas can be exemplified. Although these compounds have been found by the inventors of the present application to exhibit Ag + selectivity, they have strong capture and transport capabilities for gold ions (Au 3+ ), Was not known to produce gold colloid.
【００１３】この発明のチアクラウンエーテル化合物
は、上記のものに限定されることはなく、たとえばベン
ゼン環や、アルキレン鎖が、許容される各種の置換基に
よって置換されていてもよい。チアクラウンエーテル化
合物の環構成原子は、その一部が硫黄原子である限り、
その数に制限はない。The thiacrown ether compound of the present invention is not limited to the above, and for example, a benzene ring or an alkylene chain may be substituted with various allowable substituents. The ring-constituting atoms of the thiacrown ether compound, as long as a part thereof is a sulfur atom,
There is no limit on the number.
【００１４】そして、以上のようなチアクラウンエーテ
ル化合物と金原子とによってこの発明の金コロイド粒子
が構成されるが、この金コロイド粒子の調製は、基本的
には、 （Ｉ）チアクラウンエーテル化合物による金イオンの捕
捉 （II）光照射 によって可能とされる。光を当てなければコロイドはほ
とんど生成しないことから、光によって、金コロイドの
生成そのものを制御することが可能となる。The colloidal gold particles of the present invention are constituted by the above-described thiacrown ether compound and gold atoms. The preparation of the colloidal gold particles is basically carried out by (I) the thiacrown ether compound (II) It is made possible by light irradiation. Since colloids are hardly generated unless light is applied, it is possible to control the generation of colloidal gold itself by light.
【００１５】この金コロイドの調製方法は、原理的に
は、たとえば図１に例示したように、塩化金等の金化合
物水溶液を水性相１に配置し、チアクラウンエーテル化
合物を含有する有機相と接触させることで金イオンをホ
ストとしてのチアクラウンエーテル化合物により捕捉し
て有機相に移行させ、光照射下に、この有機相を脱イオ
ン水としての水性相２と接触させることによって実現さ
れる。有機相に移行した金イオンは、金コロイドを生成
して水性相２へと移行する。光照射によって、金イオン
は金へと還元されてこれが有機相から水性相２にコロイ
ドとして移行すると考えられる。In principle, the method for preparing this colloidal gold is as follows. For example, as shown in FIG. 1, an aqueous solution of a gold compound such as gold chloride is placed in an aqueous phase 1 and an aqueous phase containing a thiacrown ether compound is mixed. By contact, gold ions are captured by a thia crown ether compound as a host and transferred to an organic phase, and the organic phase is brought into contact with an aqueous phase 2 as deionized water under light irradiation. The gold ions transferred to the organic phase form gold colloid and transfer to the aqueous phase 2. It is believed that the light irradiation reduces the gold ions to gold which migrates from the organic phase to the aqueous phase 2 as a colloid.
【００１６】光照射は、たとえば蛍光灯程度の弱い光量
でも充分である。金コロイド粒子は、水系分散液として
生成されることになる。以上のようなこの発明の調製方
法においては、以下のとおりの優れた作用効果が得られ
る。For light irradiation, a weak light amount such as a fluorescent lamp is sufficient. The colloidal gold particles will be produced as an aqueous dispersion. In the preparation method of the present invention as described above, the following excellent effects can be obtained.
【００１７】１）ホストとしてのチアクラウンエーテル
化合物の構造を変更することで金コロイドの粒径を制御
することができる。 ２）粒径のそろった単分数の金コロイドを調製できる。1) The particle size of the gold colloid can be controlled by changing the structure of the thia crown ether compound as a host. 2) A single fractional gold colloid having a uniform particle size can be prepared.
【００１８】３）光の照射とその停止とによって、金コ
ロイドの生成そのものを制御することができる。 そこで以下に実施例を示し、さらにこの発明の実施の形
態について説明する。3) The production of colloidal gold itself can be controlled by irradiating the light and stopping the irradiation. Therefore, examples will be shown below, and embodiments of the present invention will be further described.
【００１９】[0019]
【実施例】図２にその構成概要を示した二重円筒構造の
装置を用いた。図中のａｑ．１は内水相を示し、ａｑ．
２は外水相を示している。ガラスセル（Ａ）には、ａ
ｑ．１がガラス管（Ｂ）内で、ｏｒｇ．（有機相）およ
びａｑ．２とともに配置されている。また、ガラスセル
（Ａ）内には攪拌子（Ｃ）が配置され、ゴム栓（Ｄ）が
セプタムキャップ（Ｅ）とともに用いられている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An apparatus having a double cylindrical structure whose configuration is schematically shown in FIG. Aq. 1 indicates an internal aqueous phase, and aq.
2 indicates an external water phase. In the glass cell (A), a
q. 1 in the glass tube (B), org. (Organic phase) and aq. 2 are arranged. A stirrer (C) is disposed in the glass cell (A), and a rubber stopper (D) is used together with the septum cap (E).
【００２０】内水相ａｑ．１に０．０１Ｍ ＡｕＣｌ3
水溶液、外水相（受容相）ａｑ．２には純水を、有機相
にはホスト化合物の１，２−ジクロロエタン溶液（２×
１０ -4Ｍ）を用いた。The internal water phase aq. 0.01M AuCl in 1Three
Aqueous solution, external aqueous phase (accepting phase) aq. 2 is pure water, organic phase
Is a 1,2-dichloroethane solution of a host compound (2 ×
10 -FourM) was used.
【００２１】ホスト化合物としては、次式The host compound is represented by the following formula:
【００２２】[0022]
【化２】 Embedded image
【００２３】のものを各々用いた。蛍光灯照射下に攪拌
子（Ｃ）を回転させると、いずれのホスト化合物の場合
にも、Ａｕ3+を輸送し、外水相は橙色あるいは赤色に変
化して、いずれの場合もチンダル現象が見られた（表
１）。Each of them was used. When the stirrer (C) is rotated under irradiation with a fluorescent lamp, Au 3+ is transported in any of the host compounds, and the external aqueous phase changes to orange or red, and in any case, the Tyndall phenomenon occurs. (Table 1).
【００２４】[0024]
【表１】 [Table 1]
【００２５】また、外水相のＵＶ−Ｖｉｓスペクトルに
おいて、金コロイドの表面プラズマ共鳴に起因する５２
０−５８０ｎｍの吸収が観察された（図３）。さらに、
動的光散乱（ＤＬＳ）の測定からも微粒子の生成が支持
され（表２）、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）から金コロ
イドの生成が明らかとなった（図４）。Further, in the UV-Vis spectrum of the external aqueous phase, 52
Absorption at 0-580 nm was observed (FIG. 3). further,
The measurement of dynamic light scattering (DLS) also supported the generation of fine particles (Table 2), and the transmission electron microscope (TEM) revealed the formation of colloidal gold (FIG. 4).
【００２６】[0026]
【表２】 [Table 2]
【００２７】平均粒径３４．９ｎｍの均一な単分散金コ
ロイドの生成が確認された。なお、光を当てない場合
や、チオール基、ジスルフィド基、硫黄原子を含まない
クラウンエーテルをホストとした場合には金コロイドの
生成は確認されなかった。The formation of a uniform monodispersed gold colloid having an average particle size of 34.9 nm was confirmed. When no light was applied or when a crown ether containing no thiol group, disulfide group or sulfur atom was used as a host, formation of gold colloid was not confirmed.
【００２８】[0028]
【発明の効果】以上詳しく説明したように、この出願の
発明によって、従来の技術の限界を克服し、産業的応用
を展開可能とするために、その生成をはじめ、粒径等の
物性の制御も可能な、新しい金コロイドとその分散液、
それらの調製方法、さらには新しい金イオンの捕捉方法
が提供される。As described above in detail, according to the invention of this application, in order to overcome the limitations of the conventional technology and to enable industrial application, control of physical properties such as particle size and the like are required. Also possible, new colloidal gold and its dispersion,
Methods for their preparation, as well as new methods for capturing gold ions, are provided.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図１】この発明の方法を原理的に示した概要図であ
る。FIG. 1 is a schematic diagram showing the principle of the method of the present invention.
【図２】実施例を用いた装置の概要図である。FIG. 2 is a schematic diagram of an apparatus using an embodiment.
【図３】実施例において、化合物２、４、６をホストと
したときの外水相のＵＶ−Ｖｉｓスペクトルを示した図
である。FIG. 3 is a diagram showing a UV-Vis spectrum of an external aqueous phase when Compounds 2, 4, and 6 are used as hosts in Examples.
【図４】実施例において、得られた金コロイドのＴＥＭ
写真に代わる図である。FIG. 4 is a TEM image of the obtained gold colloid in Examples.
It is a figure replacing a photograph.
Claims (5)
結合基を有し、さらに環構成原子の一部が硫黄原子であ
るチアクラウンエーテル化合物と金とによりコロイド粒
子が構成されていることを特徴とする金コロイド粒子。1. A colloidal particle comprising a thiacrown ether compound having a thiol group or a disulfide bond group in the ring, and further comprising a thiacrown ether compound in which a part of the ring constituting atoms is a sulfur atom, and gold. Gold colloid particles.
分散されていることを特徴とする水系金コロイド分散
液。2. An aqueous colloidal gold dispersion, wherein the gold colloid particles according to claim 1 are dispersed in an aqueous medium.
あって、チアクラウンエーテル化合物によって金イオン
を捕捉するとともに光照射することを特徴とする金コロ
イド粒子の調製方法。3. The method for preparing colloidal gold particles according to claim 1, wherein gold ions are captured by a thiacrown ether compound and irradiated with light.
なって生成する金コロイド粒子を水系媒体に移行させる
ことを特徴とする水系金コロイド粒子分散液の調製方
法。4. A method for preparing an aqueous colloidal gold particle dispersion according to claim 3, wherein gold colloidal particles generated by light irradiation are transferred to an aqueous medium.
イオンを捕捉することを特徴とする金イオンの選択的捕
捉方法。5. A method for selectively capturing gold ions, comprising capturing gold ions by the method according to claim 3.
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| JP26120799A JP4111638B2 (en) | 1999-09-14 | 1999-09-14 | Colloidal gold particles, preparation method thereof, and selective capture of gold ions |
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| WO2005082561A1 (en) * | 2004-02-27 | 2005-09-09 | Sanc Salaam Corporation | Colloidal metal |
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1999
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