JP2022069342A5 - - Google Patents
Download PDFInfo
- Publication number
- JP2022069342A5 JP2022069342A5 JP2020178481A JP2020178481A JP2022069342A5 JP 2022069342 A5 JP2022069342 A5 JP 2022069342A5 JP 2020178481 A JP2020178481 A JP 2020178481A JP 2020178481 A JP2020178481 A JP 2020178481A JP 2022069342 A5 JP2022069342 A5 JP 2022069342A5
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- metal
- compound
- suspension
- organic compound
- metal compound
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 240
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 claims description 238
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 224
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 224
- -1 metal complex ion Chemical class 0.000 claims description 218
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 claims description 190
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 187
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 claims description 179
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 175
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 143
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 claims description 122
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 83
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 80
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims description 79
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 77
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 47
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 44
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 claims description 36
- 150000004671 saturated fatty acids Chemical class 0.000 claims description 35
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 33
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 33
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 31
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 claims description 31
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 claims description 31
- 239000003446 ligand Substances 0.000 claims description 29
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 claims description 28
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 25
- 150000001733 carboxylic acid esters Chemical class 0.000 claims description 22
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 21
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 20
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 19
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 19
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 19
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 18
- 235000003441 saturated fatty acids Nutrition 0.000 claims description 17
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 16
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 12
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 11
- 230000035939 shock Effects 0.000 claims description 10
- 235000021122 unsaturated fatty acids Nutrition 0.000 claims description 10
- 150000004670 unsaturated fatty acids Chemical class 0.000 claims description 10
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 claims description 7
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 claims description 7
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims description 7
- 229910001410 inorganic ion Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910017053 inorganic salt Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 claims description 5
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 claims description 3
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims description 3
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 claims description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 48
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 41
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 41
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 37
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 37
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 37
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 33
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 30
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 30
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 29
- WWZKQHOCKIZLMA-UHFFFAOYSA-N octanoic acid Chemical compound CCCCCCCC(O)=O WWZKQHOCKIZLMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 29
- 239000005749 Copper compound Substances 0.000 description 27
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 26
- 239000002082 metal nanoparticle Substances 0.000 description 24
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 23
- FOIXSVOLVBLSDH-UHFFFAOYSA-N Silver ion Chemical compound [Ag+] FOIXSVOLVBLSDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 22
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 22
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- 229910001431 copper ion Inorganic materials 0.000 description 21
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 21
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 21
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 20
- JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N Cu2+ Chemical compound [Cu+2] JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 19
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 18
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- NDKYEUQMPZIGFN-UHFFFAOYSA-N Butyl dodecanoate Chemical compound CCCCCCCCCCCC(=O)OCCCC NDKYEUQMPZIGFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- YYZUSRORWSJGET-UHFFFAOYSA-N ethyl octanoate Chemical compound CCCCCCCC(=O)OCC YYZUSRORWSJGET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 150000001880 copper compounds Chemical class 0.000 description 15
- 239000000047 product Substances 0.000 description 15
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 15
- CMBYOWLFQAFZCP-UHFFFAOYSA-N Hexyl dodecanoate Chemical compound CCCCCCCCCCCC(=O)OCCCCCC CMBYOWLFQAFZCP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 229940100463 hexyl laurate Drugs 0.000 description 13
- WYKQDEPZMVTTSJ-UHFFFAOYSA-J titanium(4+);tetrabenzoate Chemical compound [Ti+4].[O-]C(=O)C1=CC=CC=C1.[O-]C(=O)C1=CC=CC=C1.[O-]C(=O)C1=CC=CC=C1.[O-]C(=O)C1=CC=CC=C1 WYKQDEPZMVTTSJ-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 13
- JGHZJRVDZXSNKQ-UHFFFAOYSA-N methyl octanoate Chemical compound CCCCCCCC(=O)OC JGHZJRVDZXSNKQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- RSJKGSCJYJTIGS-UHFFFAOYSA-N undecane Chemical compound CCCCCCCCCCC RSJKGSCJYJTIGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N Copper oxide Chemical compound [Cu]=O QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- GXROCGVLAIXUAF-UHFFFAOYSA-N copper octan-1-ol Chemical compound [Cu].CCCCCCCCO GXROCGVLAIXUAF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 10
- YRHYCMZPEVDGFQ-UHFFFAOYSA-N methyl decanoate Chemical compound CCCCCCCCCC(=O)OC YRHYCMZPEVDGFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229940100890 silver compound Drugs 0.000 description 10
- 150000003379 silver compounds Chemical class 0.000 description 10
- LWLRMRFJCCMNML-UHFFFAOYSA-N 2-ethylhexyl dodecanoate Chemical compound CCCCCCCCCCCC(=O)OCC(CC)CCCC LWLRMRFJCCMNML-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- YWWVWXASSLXJHU-AATRIKPKSA-N Myristoleic acid Natural products CCCC\C=C\CCCCCCCC(O)=O YWWVWXASSLXJHU-AATRIKPKSA-N 0.000 description 9
- LCKIEQZJEYYRIY-UHFFFAOYSA-N Titanium ion Chemical compound [Ti+4] LCKIEQZJEYYRIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 9
- KBPLFHHGFOOTCA-UHFFFAOYSA-N 1-Octanol Chemical compound CCCCCCCCO KBPLFHHGFOOTCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- YPQSPODHFDGVAC-UHFFFAOYSA-N Butyl heptanoate Chemical compound CCCCCCC(=O)OCCCC YPQSPODHFDGVAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- WCGIIHOFOFCKSM-UHFFFAOYSA-N Isopropyl octanoate Chemical compound CCCCCCCC(=O)OC(C)C WCGIIHOFOFCKSM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- DJNTZVRUYMHBTD-UHFFFAOYSA-N Octyl octanoate Chemical compound CCCCCCCCOC(=O)CCCCCCC DJNTZVRUYMHBTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 8
- MWKFXSUHUHTGQN-UHFFFAOYSA-N decan-1-ol Chemical compound CCCCCCCCCCO MWKFXSUHUHTGQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- RGXWDWUGBIJHDO-UHFFFAOYSA-N ethyl decanoate Chemical compound CCCCCCCCCC(=O)OCC RGXWDWUGBIJHDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- MMKRHZKQPFCLLS-UHFFFAOYSA-N ethyl myristate Chemical compound CCCCCCCCCCCCCC(=O)OCC MMKRHZKQPFCLLS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- BYEVBITUADOIGY-UHFFFAOYSA-N ethyl nonanoate Chemical compound CCCCCCCCC(=O)OCC BYEVBITUADOIGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 8
- IJXHLVMUNBOGRR-UHFFFAOYSA-N methyl nonanoate Chemical compound CCCCCCCCC(=O)OC IJXHLVMUNBOGRR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- ZWRUINPWMLAQRD-UHFFFAOYSA-N nonan-1-ol Chemical compound CCCCCCCCCO ZWRUINPWMLAQRD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- IIYFAKIEWZDVMP-UHFFFAOYSA-N tridecane Chemical compound CCCCCCCCCCCCC IIYFAKIEWZDVMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910001111 Fine metal Inorganic materials 0.000 description 7
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- POULHZVOKOAJMA-UHFFFAOYSA-N dodecanoic acid Chemical class CCCCCCCCCCCC(O)=O POULHZVOKOAJMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000003317 industrial substance Substances 0.000 description 7
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 7
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 7
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 7
- 150000003609 titanium compounds Chemical class 0.000 description 7
- 239000005635 Caprylic acid (CAS 124-07-2) Substances 0.000 description 6
- 239000005641 Methyl octanoate Substances 0.000 description 6
- 150000001242 acetic acid derivatives Chemical class 0.000 description 6
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 6
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 229960004643 cupric oxide Drugs 0.000 description 6
- 150000002344 gold compounds Chemical class 0.000 description 6
- 125000000896 monocarboxylic acid group Chemical group 0.000 description 6
- 229960002446 octanoic acid Drugs 0.000 description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 6
- YWWVWXASSLXJHU-UHFFFAOYSA-N 9E-tetradecenoic acid Natural products CCCCC=CCCCCCCCC(O)=O YWWVWXASSLXJHU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000005640 Methyl decanoate Substances 0.000 description 5
- WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N benzoic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1 WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 5
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 150000002902 organometallic compounds Chemical class 0.000 description 5
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 5
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 5
- 239000010944 silver (metal) Substances 0.000 description 5
- 239000005968 1-Decanol Substances 0.000 description 4
- HIQIXEFWDLTDED-UHFFFAOYSA-N 4-hydroxy-1-piperidin-4-ylpyrrolidin-2-one Chemical compound O=C1CC(O)CN1C1CCNCC1 HIQIXEFWDLTDED-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- OYHQOLUKZRVURQ-HZJYTTRNSA-N Linoleic acid Chemical compound CCCCC\C=C/C\C=C/CCCCCCCC(O)=O OYHQOLUKZRVURQ-HZJYTTRNSA-N 0.000 description 4
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910000431 copper oxide Inorganic materials 0.000 description 4
- VNZQQAVATKSIBR-UHFFFAOYSA-L copper;octanoate Chemical compound [Cu+2].CCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCC([O-])=O VNZQQAVATKSIBR-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- SNRUBQQJIBEYMU-UHFFFAOYSA-N dodecane Chemical compound CCCCCCCCCCCC SNRUBQQJIBEYMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 235000020778 linoleic acid Nutrition 0.000 description 4
- OYHQOLUKZRVURQ-IXWMQOLASA-N linoleic acid Natural products CCCCC\C=C/C\C=C\CCCCCCCC(O)=O OYHQOLUKZRVURQ-IXWMQOLASA-N 0.000 description 4
- 229940094933 n-dodecane Drugs 0.000 description 4
- PSXNDMJWRZYVTM-UHFFFAOYSA-N octanoic acid butyl ester Natural products CCCCCCCC(=O)OCCCC PSXNDMJWRZYVTM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 4
- WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N (E)-8-Octadecenoic acid Natural products CCCCCCCCCC=CCCCCCCC(O)=O WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 20:1omega9c fatty acid Natural products CCCCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 9-Heptadecensaeure Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical group [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000005751 Copper oxide Substances 0.000 description 3
- 239000005639 Lauric acid Substances 0.000 description 3
- 239000005642 Oleic acid Substances 0.000 description 3
- ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N Oleic acid Natural products CCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 3
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 3
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 3
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000004696 coordination complex Chemical class 0.000 description 3
- BERDEBHAJNAUOM-UHFFFAOYSA-N copper(I) oxide Inorganic materials [Cu]O[Cu] BERDEBHAJNAUOM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KRFJLUBVMFXRPN-UHFFFAOYSA-N cuprous oxide Chemical compound [O-2].[Cu+].[Cu+] KRFJLUBVMFXRPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229940112669 cuprous oxide Drugs 0.000 description 3
- 150000002191 fatty alcohols Chemical class 0.000 description 3
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 3
- QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N isooleic acid Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCCC(O)=O QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229940070765 laurate Drugs 0.000 description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000002886 octanoic acid esters Chemical class 0.000 description 3
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 3
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 description 3
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- HNNQYHFROJDYHQ-UHFFFAOYSA-N 3-(4-ethylcyclohexyl)propanoic acid 3-(3-ethylcyclopentyl)propanoic acid Chemical compound CCC1CCC(CCC(O)=O)C1.CCC1CCC(CCC(O)=O)CC1 HNNQYHFROJDYHQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005711 Benzoic acid Substances 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XHCLAFWTIXFWPH-UHFFFAOYSA-N [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[V+5].[V+5] Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[V+5].[V+5] XHCLAFWTIXFWPH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- INNSZZHSFSFSGS-UHFFFAOYSA-N acetic acid;titanium Chemical compound [Ti].CC(O)=O.CC(O)=O.CC(O)=O.CC(O)=O INNSZZHSFSFSGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 2
- VPONMBLTGNYMND-UHFFFAOYSA-N azane copper(1+) Chemical compound N.N.N.N.[Cu+] VPONMBLTGNYMND-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000010233 benzoic acid Nutrition 0.000 description 2
- 150000001558 benzoic acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 150000001879 copper Chemical class 0.000 description 2
- 150000004699 copper complex Chemical class 0.000 description 2
- 229910000365 copper sulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- OXBLHERUFWYNTN-UHFFFAOYSA-M copper(I) chloride Chemical compound [Cu]Cl OXBLHERUFWYNTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- ORTQZVOHEJQUHG-UHFFFAOYSA-L copper(II) chloride Chemical compound Cl[Cu]Cl ORTQZVOHEJQUHG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L copper(II) sulfate Chemical compound [Cu+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 2
- 150000002027 dodecanoic acid esters Chemical class 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 2
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 2
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 2
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 description 2
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 description 2
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 description 2
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical group 0.000 description 2
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 2
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical class CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HLQKKXPTQUDRCG-UHFFFAOYSA-J octanoate titanium(4+) Chemical compound [Ti+4].CCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCC([O-])=O HLQKKXPTQUDRCG-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 2
- ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N oleic acid group Chemical group C(CCCCCCC\C=C/CCCCCCCC)(=O)O ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N 0.000 description 2
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 2
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 2
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 2
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 150000003378 silver Chemical group 0.000 description 2
- 229910001923 silver oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- NDVLTYZPCACLMA-UHFFFAOYSA-N silver oxide Chemical compound [O-2].[Ag+].[Ag+] NDVLTYZPCACLMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N silver(1+) nitrate Chemical compound [Ag+].[O-]N(=O)=O SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- 229910001935 vanadium oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 2
- DNIAPMSPPWPWGF-GSVOUGTGSA-N (R)-(-)-Propylene glycol Chemical compound C[C@@H](O)CO DNIAPMSPPWPWGF-GSVOUGTGSA-N 0.000 description 1
- ZXSQEZNORDWBGZ-UHFFFAOYSA-N 1,3-dihydropyrrolo[2,3-b]pyridin-2-one Chemical compound C1=CN=C2NC(=O)CC2=C1 ZXSQEZNORDWBGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GVNVAWHJIKLAGL-UHFFFAOYSA-N 2-(cyclohexen-1-yl)cyclohexan-1-one Chemical compound O=C1CCCCC1C1=CCCCC1 GVNVAWHJIKLAGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JXSRRBVHLUJJFC-UHFFFAOYSA-N 7-amino-2-methylsulfanyl-[1,2,4]triazolo[1,5-a]pyrimidine-6-carbonitrile Chemical compound N1=CC(C#N)=C(N)N2N=C(SC)N=C21 JXSRRBVHLUJJFC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 101150065749 Churc1 gene Proteins 0.000 description 1
- 229910021591 Copper(I) chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- XFXPMWWXUTWYJX-UHFFFAOYSA-N Cyanide Chemical compound N#[C-] XFXPMWWXUTWYJX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910018331 Mn(C7H15COO)2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101150003085 Pdcl gene Proteins 0.000 description 1
- 102100038239 Protein Churchill Human genes 0.000 description 1
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012327 Ruthenium complex Substances 0.000 description 1
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 description 1
- 235000010724 Wisteria floribunda Nutrition 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 238000004887 air purification Methods 0.000 description 1
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N ammonia nh3 Chemical compound N.N XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WIEZTXFTOIBIOC-UHFFFAOYSA-L azane;dichloropalladium Chemical compound N.N.Cl[Pd]Cl WIEZTXFTOIBIOC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- 150000001721 carbon Chemical group 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000007942 carboxylates Chemical class 0.000 description 1
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 150000004700 cobalt complex Chemical class 0.000 description 1
- 150000001869 cobalt compounds Chemical class 0.000 description 1
- UFMZWBIQTDUYBN-UHFFFAOYSA-N cobalt dinitrate Chemical compound [Co+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O UFMZWBIQTDUYBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001981 cobalt nitrate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- XTVVROIMIGLXTD-UHFFFAOYSA-N copper(II) nitrate Chemical compound [Cu+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O XTVVROIMIGLXTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OMZSGWSJDCOLKM-UHFFFAOYSA-N copper(II) sulfide Chemical compound [S-2].[Cu+2] OMZSGWSJDCOLKM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SVOAENZIOKPANY-CVBJKYQLSA-L copper;(z)-octadec-9-enoate Chemical compound [Cu+2].CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC([O-])=O SVOAENZIOKPANY-CVBJKYQLSA-L 0.000 description 1
- RKTYLMNFRDHKIL-UHFFFAOYSA-N copper;5,10,15,20-tetraphenylporphyrin-22,24-diide Chemical compound [Cu+2].C1=CC(C(=C2C=CC([N-]2)=C(C=2C=CC=CC=2)C=2C=CC(N=2)=C(C=2C=CC=CC=2)C2=CC=C3[N-]2)C=2C=CC=CC=2)=NC1=C3C1=CC=CC=C1 RKTYLMNFRDHKIL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JDPSPYBMORZJOD-UHFFFAOYSA-L copper;dodecanoate Chemical compound [Cu+2].CCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCC([O-])=O JDPSPYBMORZJOD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 150000001954 decanoic acid esters Chemical class 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000001877 deodorizing effect Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- VAROLYSFQDGFMV-UHFFFAOYSA-K di(octanoyloxy)alumanyl octanoate Chemical compound [Al+3].CCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCC([O-])=O VAROLYSFQDGFMV-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000010946 fine silver Substances 0.000 description 1
- FDWREHZXQUYJFJ-UHFFFAOYSA-M gold monochloride Chemical compound [Cl-].[Au+] FDWREHZXQUYJFJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- JEGUKCSWCFPDGT-UHFFFAOYSA-N h2o hydrate Chemical compound O.O JEGUKCSWCFPDGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002384 heptanoic acid esters Chemical class 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002504 iridium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- SGLXWMAOOWXVAM-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);octanoate Chemical compound [Mn+2].CCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCC([O-])=O SGLXWMAOOWXVAM-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 229910000000 metal hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004692 metal hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000005300 metallic glass Substances 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 1
- 125000005609 naphthenate group Chemical group 0.000 description 1
- 150000002816 nickel compounds Chemical class 0.000 description 1
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 1
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 description 1
- 150000002842 nonanoic acids Chemical class 0.000 description 1
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WWZKQHOCKIZLMA-UHFFFAOYSA-M octanoate Chemical compound CCCCCCCC([O-])=O WWZKQHOCKIZLMA-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 125000002347 octyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 150000002941 palladium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 description 1
- 150000003058 platinum compounds Chemical class 0.000 description 1
- CLSUSRZJUQMOHH-UHFFFAOYSA-L platinum dichloride Chemical compound Cl[Pt]Cl CLSUSRZJUQMOHH-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000008707 rearrangement Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 150000003284 rhodium compounds Chemical class 0.000 description 1
- SONJTKJMTWTJCT-UHFFFAOYSA-K rhodium(iii) chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Cl-].[Rh+3] SONJTKJMTWTJCT-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003304 ruthenium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 125000005471 saturated fatty acid group Chemical group 0.000 description 1
- LKZMBDSASOBTPN-UHFFFAOYSA-L silver carbonate Substances [Ag].[O-]C([O-])=O LKZMBDSASOBTPN-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910001958 silver carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001961 silver nitrate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000367 silver sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- YPNVIBVEFVRZPJ-UHFFFAOYSA-L silver sulfate Chemical compound [Ag+].[Ag+].[O-]S([O-])(=O)=O YPNVIBVEFVRZPJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- HAAYBYDROVFKPU-UHFFFAOYSA-N silver;azane;nitrate Chemical compound N.N.[Ag+].[O-][N+]([O-])=O HAAYBYDROVFKPU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UKHWJBVVWVYFEY-UHFFFAOYSA-M silver;hydroxide Chemical compound [OH-].[Ag+] UKHWJBVVWVYFEY-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000009751 slip forming Methods 0.000 description 1
- 239000000344 soap Substances 0.000 description 1
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- TUNFSRHWOTWDNC-UHFFFAOYSA-N tetradecanoic acid Chemical class CCCCCCCCCCCCCC(O)=O TUNFSRHWOTWDNC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 1
- XJDNKRIXUMDJCW-UHFFFAOYSA-J titanium tetrachloride Chemical compound Cl[Ti](Cl)(Cl)Cl XJDNKRIXUMDJCW-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- DANYXEHCMQHDNX-UHFFFAOYSA-K trichloroiridium Chemical compound Cl[Ir](Cl)Cl DANYXEHCMQHDNX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- CHJMFFKHPHCQIJ-UHFFFAOYSA-L zinc;octanoate Chemical compound [Zn+2].CCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCC([O-])=O CHJMFFKHPHCQIJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
Description
本発明は、熱分解で金属ないしは金属酸化物を析出する金属化合物の結晶を、２０ｎｍ前後の大きさの微細結晶に粉砕し、該微細結晶を、液体の有機化合物で取り囲み、該液体の有機化合物中に分散した懸濁液を製造する。さらに、金属ないしは金属酸化物からなる１０ｎｍ前後の大きさのナノ粒子を、前記液体の有機化合物に取り囲んで析出させる。この後、前記液体の有機化合物を気化し、金属ないしは金属酸化物のナノ粒子が、凝集せずに個々のナノ粒子に分離した該ナノ粒子の集まりとして得られる。
本発明に先行して、本発明者は、飽和カルボン酸からなるエステル類に属する固体の有機化合物で覆われた金属ないしは金属酸化物からなるナノ粒子の集まりを製造する方法に係る発明を、特願２０２０－０９０８９２（令和２年５月１５日出願）として出願した。本発明は、熱分解で金属ないしは金属酸化物を析出する金属化合物の結晶を、２０ｎｍ前後の大きさの微細結晶に粉砕し、該微細結晶が、液体の有機化合物で囲まれ、該液体の有機化合物中に分散した第一の懸濁液を作成する。さらに、第一の懸濁液を昇温し、前記金属化合物を熱分解すると、金属ないしは金属酸化物からなる１０ｎｍ前後の大きさのナノ粒子が、前記液体の有機化合物に囲まれて析出し、該液体の有機化合物中に分散した第二の懸濁液が得られる。本発明は、金属化合物の結晶を２０ｎｍ前後の大きさに粉砕したため、前記した先行出願に比べ、金属化合物の結晶の大きさが１／５程度に縮小する。これによって、金属化合物の微細結晶を熱分解すると、金属ないしは金属酸化物からなる１０ｎｍ前後の大きさのナノ粒子が、液体の有機化合物に囲まれて析出し、先行出願に比べ、ナノ粒子の大きさが１／５程度に縮小する。さらに、本発明では、ナノ粒子を液体の有機化合物で囲み、該液体の有機化合物中に分散させるため、固体の有機化合物でナノ粒子を囲む先行出願より、ナノ粒子の保存とナノ粒子を取り出すことが容易になる。
In the present invention, crystals of a metal compound that precipitates a metal or metal oxide by thermal decomposition are pulverized into fine crystals having a size of about 20 nm, and the fine crystals are surrounded by a liquid organic compound. A suspension dispersed in the medium is produced. Further, nanoparticles with a size of about 10 nm made of metal or metal oxide are deposited surrounding the liquid organic compound. After that, the liquid organic compound is vaporized, and metal or metal oxide nanoparticles are obtained as a collection of nanoparticles separated into individual nanoparticles without agglomeration.
Prior to the present invention, the present inventors have specifically proposed an invention relating to a method for producing a collection of nanoparticles composed of a metal or metal oxide covered with a solid organic compound belonging to esters composed of a saturated carboxylic acid. I applied as application 2020-090892 (filed on May 15, 2020). The present invention pulverizes crystals of a metal compound that precipitates a metal or metal oxide by thermal decomposition into fine crystals having a size of about 20 nm, and the fine crystals are surrounded by a liquid organic compound. A first suspension is made dispersed in the compound. Furthermore, when the temperature of the first suspension is raised and the metal compound is thermally decomposed, nanoparticles of a metal or metal oxide with a size of about 10 nm are deposited surrounded by the liquid organic compound, A second suspension is obtained dispersed in the liquid organic compound. In the present invention, since the crystal of the metal compound is pulverized to a size of about 20 nm, the size of the crystal of the metal compound is reduced to about 1/5 compared with the above-mentioned prior application. As a result, when the fine crystals of the metal compound are thermally decomposed, nanoparticles with a size of about 10 nm made of metal or metal oxide are deposited surrounded by the liquid organic compound, and the size of the nanoparticles is larger than that of the prior application. The width is reduced to about 1/5. Furthermore, in the present invention, since the nanoparticles are surrounded by a liquid organic compound and dispersed in the liquid organic compound, the nanoparticles are preserved and retrieved from the prior application by surrounding the nanoparticles with a solid organic compound. becomes easier.
ナノレベルの大きさからなる金属ナノ粒子の性質が、バルクからなる金属とは異なる性質を持つため、様々な製法によって様々な金属ナノ粒子が製造されている。
例えば、特許文献１には、銅イオン、及び炭素原子数４－１２のラクタム系化合物が溶解している還元反応水溶液において、銅イオンの電解還元反応により、ラクタム系有機化合物で被覆された銅ナノ粒子を析出させる技術が開示されている。これによって、析出する銅ナノ粒子がデンドライト状に凝集するのが抑制されるとの記載がある。しかし、還元反応水溶液における全ての異物を完全に排除することは困難であるため、本技術によって析出する銅ナノ粒子の純度は低い。さらに、製造できるナノ粒子が銅に限定される。また特殊な薬品に依る還元反応を利用するため、安価なナノ粒子が製造できない。
Various metal nanoparticles are produced by various production methods because the properties of metal nanoparticles with nano-level sizes differ from those of bulk metals.
For example, in Patent Document 1, in a reduction reaction aqueous solution in which copper ions and a lactam compound having 4 to 12 carbon atoms are dissolved, copper nanoparticles coated with a lactam organic compound are produced by an electrolytic reduction reaction of copper ions. Techniques for precipitating particles have been disclosed. It is described that this suppresses the precipitated copper nanoparticles from dendritic aggregation. However, since it is difficult to completely eliminate all foreign substances in the reduction reaction aqueous solution, the purity of the copper nanoparticles deposited by this technique is low. Furthermore, the nanoparticles that can be produced are limited to copper. In addition, since a reduction reaction using a special chemical is used, inexpensive nanoparticles cannot be produced.
また、特許文献２には、銅化合物が溶解あるいは分散している液中で、化学的に修飾したゼラチンの存在下で、銅イオンを還元して、銅ナノ粒子を得る技術が開示されている。しかしながら、前記した特許文献１と同様に、化学的に修飾したゼラチンの加水分解において、全ての異物を完全に排除することは困難であり、本技術によって得られる銅ナノ粒子の純度は低い。また、特許文献１と同様に、製造できる金属ナノ粒子が銅に限定される。また特殊な薬品に依る還元反応を利用するため、安価なナノ粒子が製造できない。 In addition, Patent Document 2 discloses a technique for obtaining copper nanoparticles by reducing copper ions in the presence of chemically modified gelatin in a liquid in which a copper compound is dissolved or dispersed. . However, as in Patent Document 1 described above, it is difficult to completely eliminate all foreign substances in the hydrolysis of chemically modified gelatin, and the purity of the copper nanoparticles obtained by this technique is low. In addition, as in Patent Document 1, metal nanoparticles that can be produced are limited to copper. In addition, since a reduction reaction using a special chemical is used, inexpensive nanoparticles cannot be produced.
さらに、特許文献３には、金属酸化物または金属水酸化物と、酸性物質または塩基性物質と、有機修飾剤を含有する有機溶媒からなる反応媒体をマイクロ波で加熱することにより金属ナノ粒子を製造する技術が開示されている。しかしながら、反応媒質に均一にマイクロ波を照射して、同一の温度に加熱するには、反応媒体の量に制限があり、金属ナノ粒子の量産性に劣る。また、マイクロ波を照射した試料を濾過、精製した後に８００℃という高温で熱処理することが必要になり、大気雰囲気での処理ではナノ粒子が酸化される。また、酸化されない雰囲気での熱処理は、金属ナノ粒子の製造費用が高価になる。 Furthermore, in Patent Document 3, metal nanoparticles are produced by heating a reaction medium consisting of a metal oxide or metal hydroxide, an acidic or basic substance, and an organic solvent containing an organic modifier with microwaves. Techniques for manufacturing are disclosed. However, there is a limit to the amount of the reaction medium to uniformly irradiate the reaction medium with microwaves and heat it to the same temperature, and the mass productivity of metal nanoparticles is poor. In addition, it is necessary to heat-treat the sample irradiated with microwaves at a high temperature of 800° C. after filtration and purification, and the nanoparticles are oxidized in the air atmosphere. In addition, heat treatment in a non-oxidizing atmosphere increases the production cost of metal nanoparticles.
ナノ粒子が凝集せずに、個々のナノ粒子に分離した該ナノ粒子の集まりとして得られれば、ナノ粒子の固有の性質が工業製品に適応でき、ナノ粒子を工業製品に適応する範囲が広がる。また、金属に限らず、金属酸化物のナノ粒子が製造できれば、ナノ粒子の工業製品への適応範囲がさらに広がる。さらに、ナノ粒子の大きさが小さいほど、ナノ粒子を適応する工業製品の範囲が広がる。しかしながら、ナノ粒子が、極微細で極軽量で比表面積が大きいため、ナノ粒子の大きさが小さくなるほど、ナノ粒子の取り扱いが難しくなる。特に、不純物を含まない金属のナノ粒子は、製造時に活性状態にあるため凝集し易く、一度、凝集した金属のナノ粒子を、個々のナノ粒子に解除することは難しい。これによって、金属のナノ粒子の製造意義が失われる。また、ナノ粒子を製造する際に、ナノ粒子を構成する以外の原子が存在すると、純粋な金属ないしは純粋な金属酸化物のナノ粒子が生成されない。従って、ナノ粒子を製造する際に、異物や不純物の存在や混入は、完全に排除しなければならない。いっぽう、ナノ粒子を化学的に安定な有機化合物で取り囲んで析出させ、この後、ナノ粒子が、不活性で安定したナノ粒子になれば、有機化合物で取り囲んだナノ粒子の集まりは、長期保存が可能になる。さらに、有機化合物の蒸気圧より低い圧力に減圧させ、ナノ粒子を取り囲んだ有機化合物を気化すれば、ナノ粒子が再度活性化することがないため、ナノ粒子が凝集せず、個々のナノ粒子に分離した状態でナノ粒子の集まりが析出する。この結果、ナノ粒子の集まりを、様々な工業製品に適応できる。しかし、こうしたナノ粒子の集まりを製造するに際し、次の９つの課題が発生する。
第一に、安価な原料を用い、極めて簡単な処理でナノ粒子の集まりを製造する。これによって、安価なナノ粒子が製造できる。第二に、不純物を一切含まないナノ粒子を製造する。第三に、製造するナノ粒子の量に制約がない。第四に、金属に限らず、金属酸化物のナノ粒子を製造する。第五に、ナノ粒子の大きさが１０ｎｍ前後と小さい。第六に、ナノ粒子を有機化合物で取り囲んで析出させる。第七に、有機化合物が化学的に安定な物質で、活性状態で析出した金属のナノ粒子が、有機化合物と化学反応を起こさず、その後、金属のナノ粒子が不活性になり、安定化した金属のナノ粒子が、有機化合物で取り囲まれる。第八に、有機化合物が化学的に安定な物質で、ナノ粒子が経時変化せず、また、室温における蒸気圧が低く、長期保存が可能になる。第九に、有機化合物の気化によって、必要な時に必要な量のナノ粒子を、ナノ粒子同士が凝集せず、個々のナノ粒子に分離した該ナノ粒子の集まりとして取り出せる。
本発明における解決すべき課題は、前記した９つの課題を解決して、金属ないしは金属酸化物からなるナノ粒子を製造することにある。
If the nanoparticles are not agglomerated but obtained as a collection of nanoparticles separated into individual nanoparticles, the inherent properties of nanoparticles can be applied to industrial products, and the range of applications of nanoparticles to industrial products is widened. Moreover, if nanoparticles of not only metals but also metal oxides can be produced, the range of application of nanoparticles to industrial products will be further expanded. Furthermore, the smaller the size of the nanoparticles, the wider the range of industrial products to which they are applied. However, since nanoparticles are extremely fine, extremely light, and have a large specific surface area, the smaller the size of the nanoparticles, the more difficult it is to handle. In particular, since metal nanoparticles containing no impurities are in an active state during production, they tend to agglomerate, and once agglomerated metal nanoparticles are difficult to separate into individual nanoparticles. This defeats the purpose of producing metal nanoparticles. In addition, when nanoparticles are produced, if atoms other than those constituting the nanoparticles are present, nanoparticles of pure metal or pure metal oxide cannot be produced. Therefore, the presence or contamination of foreign matter or impurities must be completely excluded when producing nanoparticles. On the other hand, if the nanoparticles are surrounded by a chemically stable organic compound and precipitated, and then the nanoparticles become inert and stable nanoparticles, the collection of nanoparticles surrounded by the organic compound can be stored for a long time. be possible. Furthermore, if the pressure is reduced to a pressure lower than the vapor pressure of the organic compound and the organic compound surrounding the nanoparticles is vaporized, the nanoparticles will not reactivate, so the nanoparticles will not agglomerate and separate into individual nanoparticles. Clusters of nanoparticles precipitate out in a separate state. As a result, the collection of nanoparticles can be applied to various industrial products. However, the following nine problems arise in the production of such nanoparticle clusters.
First, it uses inexpensive raw materials and produces clusters of nanoparticles with extremely simple processing. This makes it possible to produce inexpensive nanoparticles. Second, the nanoparticles are produced without any impurities. Third, there is no limit to the amount of nanoparticles produced. Fourthly, nanoparticles of metal oxides, not limited to metals, are produced. Fifth, the size of the nanoparticles is as small as around 10 nm. Sixth, the nanoparticles are deposited by surrounding them with an organic compound. Seventh, the organic compound is a chemically stable substance, and the metal nanoparticles deposited in an active state do not cause a chemical reaction with the organic compound, and then the metal nanoparticles become inactive and stabilized. Metal nanoparticles are surrounded by an organic compound. Eighth, the organic compound is a chemically stable substance, the nanoparticles do not change over time, and the vapor pressure at room temperature is low, enabling long-term storage. Ninth, by vaporizing the organic compound, a required amount of nanoparticles can be obtained as a collection of nanoparticles separated into individual nanoparticles without agglomeration of the nanoparticles when required.
The problem to be solved in the present invention is to solve the nine problems described above and to produce nanoparticles made of metal or metal oxide.
本発明における熱分解で金属ないしは金属酸化物を析出する金属化合物の微細結晶が、液体の有機化合物で囲まれ、該金属化合物の微細結晶が前記液体の有機化合物中に分散した懸濁液を製造する方法は、
メタノールに分散するが、メタノールに溶解しない第一の性質と、熱分解で金属ないしは金属酸化物を析出する第二の性質を兼備する金属化合物をメタノールに分散し、該金属化合物のメタノール分散液を作成し、この後、該金属化合物のメタノール分散液からメタノールを気化させ、該金属化合物の結晶の集まりを析出させる、
さらに、該金属化合物の結晶の集まりを容器に充填し、該金属化合物の結晶の集まりの表面全体を覆う板材を、該金属化合物の結晶の集まりの上に被せる、この後、該板材の表面全体に圧縮荷重を加え、前記容器内の前記金属化合物の結晶を粉砕する、さらに、前記容器に前後、左右、上下の３方向の衝撃加速度を繰り返し加え、該容器内の前記粉砕された金属化合物の結晶の集まりを再配列させる、この後、前記板材の表面全体に再度前記圧縮荷重を加え、前記金属化合物の結晶の粉砕をさらに進める、さらに、前記容器に前記３方向の衝撃加速度を再度繰り返し加える、こうした前記圧縮荷重を加える処理と前記衝撃加速度を加える処理とからなる一対の処理を繰り返し、前記板材に前記圧縮荷重を加えた際に、該板材からの反発力が発生した時点で、前記一対の処理を停止する、
この後、前記板材を前記容器から取り出し、さらに、前記容器に、融点が１５℃より低い第一の性質と、前記金属化合物が溶解及び分散しない第二の性質と、沸点が前記金属化合物の熱分解温度より３０℃以内の温度だけ高い第三の性質と、前記金属化合物の熱分解温度で析出した金属ないしは金属酸化物の微粒子と化学反応を起こさない第四の性質と、吸水性を持たない第五の性質からなる５つの性質を兼備する液体の有機化合物を、前記容器内の前記金属化合物の粉砕された結晶の集まりより多い体積からなる該有機化合物の重量として秤量し、該秤量した液体の有機化合物を前記容器に混合し、前記金属化合物の粉砕された結晶の集まりが、前記液体の有機化合物に分散された第一の懸濁液を作成する、
さらに、前記容器内に超音波ホモジナイザー装置を配置し、該超音波ホモジナイザー装置の稼働によって、前記第一の懸濁液中に衝撃波を連続して発生させ、該衝撃波が前記金属化合物の粉砕された結晶の集まりに連続して衝突し、該粉砕された結晶が個々の結晶に分離し、該個々の結晶が、前記液体の有機化合物で囲まれ、該個々の結晶が液体の有機化合物中に分散した第二の懸濁液が前記容器内に作成される、熱分解で金属ないしは金属酸化物を析出する金属化合物の微細結晶が、液体の有機化合物で囲まれ、該金属化合物の微細結晶が前記液体の有機化合物中に分散した懸濁液を製造する方法。
In the present invention, a suspension is produced in which fine crystals of a metal compound that precipitates a metal or metal oxide by thermal decomposition are surrounded by a liquid organic compound, and the fine crystals of the metal compound are dispersed in the liquid organic compound. How to do
A metal compound having a first property of dispersing in methanol but not dissolving in methanol and a second property of precipitating a metal or metal oxide by thermal decomposition is dispersed in methanol to obtain a methanol dispersion of the metal compound. After that, methanol is vaporized from the methanol dispersion of the metal compound to precipitate a collection of crystals of the metal compound.
Furthermore , the collection of crystals of the metal compound is filled in a container, and a plate material covering the entire surface of the collection of crystals of the metal compound is placed on the collection of crystals of the metal compound. A compressive load is applied to the entire surface to pulverize the crystals of the metal compound in the container, and further, impact acceleration is repeatedly applied to the container in three directions, front and back, left and right, and up and down, to crush the pulverized metal in the container. After that, the compressive load is applied again to the entire surface of the plate material to further crush the crystals of the metal compound, and the impact acceleration in the three directions is applied to the container again. When a pair of processes consisting of the process of applying the compressive load and the process of applying the impact acceleration, which are repeatedly applied, is repeated, and when the compressive load is applied to the plate material, a repulsive force is generated from the plate material, stopping the pair of processes;
After that, the plate material is taken out from the container, and the container is further charged with a first property that the melting point is lower than 15 ° C., a second property that the metal compound does not dissolve or disperse, and a boiling point of the metal compound. A third property that is higher than the thermal decomposition temperature by a temperature within 30 ° C., a fourth property that does not cause a chemical reaction with the fine particles of the metal or metal oxide deposited at the thermal decomposition temperature of the metal compound, and a water absorbency. A liquid organic compound having five properties consisting of a fifth property that does not have a fifth property is weighed as the weight of the organic compound having a volume larger than the collection of crushed crystals of the metal compound in the container, and the weighed mixing a liquid organic compound into the vessel to form a first suspension of a mass of crushed crystals of the metal compound dispersed in the liquid organic compound;
Furthermore , an ultrasonic homogenizer device is arranged in the container, and by operating the ultrasonic homogenizer device, shock waves are continuously generated in the first suspension, and the shock waves pulverize the metal compound. The crushed crystals are separated into individual crystals, the individual crystals are surrounded by the liquid organic compound, and the individual crystals are in the liquid organic compound. A second suspension is created in the vessel in which microcrystallites of a metal compound that deposits a metal or metal oxide upon pyrolysis are surrounded by a liquid organic compound, the microcrystallites of the metal compound is dispersed in said liquid organic compound.
つまり、本製造方法によれば、次の５つの極めて簡単な処理を連続して実施すると、容器内に、２０ｎｍ前後の大きさの微細結晶が液体の有機化合物で囲まれるとともに、該有機化合物中に前記微細結晶が分散した懸濁液が製造される。
第一の処理は、金属化合物を、最も汎用的な溶剤であるメタノールに分散するだけの処理である。第二の処理は、メタノール分散液からメタノールを気化するだけの処理である。第三の処理は、容器に充填した金属化合物の微細結晶の集まりに圧縮荷重を加える処理と、さらに、容器に３方向の衝撃加速度を加える処理とからなる一対の処理を繰り返し、金属化合物の結晶の粉砕を進める処理である。第四の処理は、粉砕が進んだ結晶の集まりが充填された容器に、５つの性質を兼備する有機化合物を充填するだけの処理である。第五の処理は、超音波ホモジナイザー装置の稼働によって、懸濁液に衝撃波を連続して加えるだけの処理である。
これら極めて簡単な５つの処理を連続して実施すると、粉砕された個々の結晶が、液体の有機化合物で囲まれ、該個々の結晶が有機化合物中に分散した懸濁液が容器に製造される。この結果、６段落に記載した第一の課題が解決される。
次に、前記した５つの処理における現象と各々の処理の効果とを説明する。
第一の処理において、熱分解で金属を析出する金属化合物を、最も汎用的な溶剤であるメタノールに分散すると、金属化合物が分子状態となってメタノールに分散する。これに対し、金属化合物がメタノールに溶解すると、金属化合物を構成する金属が金属イオンとなってメタノール中に溶出し、溶解した金属化合物は、溶解前の金属化合物に戻ることができない。このため、金属化合物のメタノール溶解液からメタノールを気化させると、溶解前の金属化合物の結晶が析出しない。従って、メタノールに溶解せず分散する金属化合物を用いる。つまり、金属化合物のメタノール分散液からメタノールを気化させると、分散前の金属化合物が、１００ｎｍより小さい金属化合物の結晶として析出する。
第二の処理において、金属化合物のメタノール分散液からメタノールを気化すると、１００ｎｍより小さい金属化合物の結晶の集まりが析出する。つまり、金属化合物のメタノール分散液において、金属化合物が分子状態となってメタノールに均一に分散しため、メタノールを気化させると、分散前の金属化合物が、１００ｎｍより小さい粒状の結晶として析出する。この結晶は、分子状態でメタノール中に分散した金属化合物が、結晶として析出したため、金属化合物の単分子が形成する結晶が集積した結晶の集まりである。従って、結晶に応力を加えると結晶が粉砕され、微細な結晶になる。いっぽう、結晶が微細になるほど、結晶に応力を加えることが難しくなり、結晶の微細化には限界がある。なお、気化したメタノールは回収機で回収し、再利用する。
第三の処理において、板材で容器内に拘束した金属化合物の結晶の集まりに対し、板材を介して圧縮荷重を加える。この際、結晶の大きさが相対的に大きい結晶ほど粉砕されやすい。このため、相対的に大きい結晶が優先して粉砕され、圧縮荷重が加えられている間は、結晶の粉砕が進む。いっぽう、結晶の集まりにおいては、結晶の粉砕によって新たな空隙が形成され、圧縮荷重が加えられている間は、空隙を埋めるように結晶が移動する。印加する圧縮荷重を停止した後に、容器に前後、左右、上下の３方向の衝撃加速度を繰り返し加える。この際、結晶は、板材で容器内に拘束されているため飛散せず、空隙を埋めるように結晶が移動し、結晶の集まりが容器内で再配列する。さらに、印加する衝撃加速度を停止した後に、再度、板材を介して結晶の集まりに圧縮荷重を加える。この際、より微細になった結晶の集まりに対し、前記した結晶の粉砕が進む。この後、再度、容器に３方向の衝撃加速度を繰り返し加え、微細になった結晶の集まりの再配列を進める。こうした圧縮荷重を加える処理と、３方向の衝撃加速度を加える処理とからなる一対の処理を繰り返す。いっぽう、結晶が微細になるほど、圧縮荷重を加えも、結晶に応力を加えることが難しくなり、結晶の微細化には限界がある。結晶の微細化が限界になると、板材に圧縮荷重を加えても、結晶の粉砕が行われず、板材に反発力が発生する。この時点で、一対の処理を停止する。この結果、結晶の大きさは、結晶が析出した時点の大きさに比べ、１／５に近い２０ｎｍ前後になる。なお、金属化合物の結晶が析出した際に、結晶の大きさにばらつきがあり、また、粉砕よってできた空隙の大きさにもばらつきがある。このため、粉砕が進んだ結晶の集まりの大きさにもばらつきがある。また、板材に加える圧縮荷重は、容器の大きさに応じて、１０－１００ｋｇ重に相当する圧縮荷重を加える。また、容器に加える衝撃加速度は、容器の大きさに応じて、０．３－１．０Ｇの衝撃加速度を加える。
第四の処理において、融点が１５℃より低い第一の性質と、前記金属化合物が溶解及び分散しない第二の性質と、沸点が前記金属化合物の熱分解温度より３０℃以内の温度だけ高い第三の性質と、前記金属化合物の熱分解温度で析出した金属ないしは金属酸化物の微粒子と化学反応を起こさない第四の性質と、吸水性を持たない第五の性質からなる５つの性質を兼備する液体の有機化合物を、容器内の金属化合物の粉砕された結晶の集まりより多い体積からなる該有機化合物を、容器に充填して攪拌すると、粉砕された結晶の集まりが液体の有機化合物に分散された第一の懸濁液が、容器内に製造される。なお、有機化合物の重量を、粉砕された結晶の集まりの重量より多い重量とし加え、第一の懸濁液における粉砕された結晶の分散性を高めた。
第五の処理において、超音波ホモジナイザー装置の稼働によって、第一の懸濁液に衝撃波を連続して加えると、液体の有機化合物を介して、粉砕された結晶の集まりに衝撃波が連続して加わる。つまり、容器内で超音波ホモジナイザー装置を稼働させると、超音波の振動周波数の振動周期に応じて、粗密波からなる超音波が、第一の懸濁液中を連続して伝搬する際に、高圧域と低圧域とが繰り返し発生し、この圧力差が第一懸濁液を構成する有機化合物の分子間力を上回る際に、微細結晶と同程度の大きさで、莫大な数のキャビティ（空洞）が連続して形成される。このキャビティが第一の懸濁液内で膨張し、この後、収縮する現象を繰り返し、次第にキャビティが成長し、一定の大きさ以上にキャビティが膨張すると、莫大な数のキャビティが連続して圧壊する。この際に莫大な数の衝撃波が連続して第一の懸濁液中に発生する。この衝撃波が液体の有機化合物を介して粉砕された結晶の集まりに加わり、粉砕された結晶同士が直接接触した部位に衝撃波が加わると、粉砕された結晶が殆ど質量を持たないため、粉砕された結晶が容易に分離する。この際、液体の有機化合物の粘度に応じて、液体の有機化合物が分離した結晶に吸着し、分離した結晶が液体の有機化合物で覆われ、この後、分離した結晶同士が直接接触しない。この結果、粉砕された結晶は、懸濁液中で１個１個の結晶に分離され、分離された結晶は、液体の有機化合物で囲まれた第二の懸濁液になる。
これら５つの処理を連続して実施すると、容器内に第二の懸濁液が製造される。いっぽう、粉砕された結晶が２０ｎｍ前後と極めて微細であるため、粉砕された結晶の集まりを経時変化させることなく、長期に保管することは難しい。しかしながら、第二の懸濁液においては、個々の粉砕された結晶を取り囲む液体の有機化合物が、金属化合物に溶解及び分散せず、また、吸水性を持たないため、液体の有機化合物で囲まれた金属化合物の粉砕された結晶は、長期に亘って経時変化しない。さらに、液体の有機化合物は、室温における蒸気圧が著しく小さく、蒸発量は極めて少なく、長期に亘って粉砕された結晶を取り囲んで保存する。この結果、５つの性質を兼備する有機化合物で粉砕された結晶が取り囲まれ、長期に亘って経時変化することなく粉砕された結晶が保存できる。
That is, according to the present production method, when the following five extremely simple treatments are continuously performed, fine crystals having a size of about 20 nm are surrounded by a liquid organic compound in the container, and A suspension in which the fine crystals are dispersed is produced.
The first treatment is to simply disperse the metal compound in methanol, which is the most widely used solvent. The second treatment is to simply vaporize the methanol from the methanol dispersion. In the third treatment, a pair of treatments consisting of applying a compressive load to a collection of fine crystals of a metal compound filled in a container and further applying impact acceleration in three directions to the container is repeated to obtain crystals of the metal compound. This is a process for advancing the pulverization of The fourth treatment is a treatment of simply filling a container filled with aggregates of crystals that have undergone advanced pulverization with an organic compound having the five properties. The fifth treatment is a treatment of continuously applying shock waves to the suspension by operating an ultrasonic homogenizer.
When these five extremely simple treatments are carried out in succession, the crushed individual crystals are surrounded by a liquid organic compound, and a suspension of the individual crystals dispersed in the organic compound is produced in a container. . As a result, the first problem described in paragraph 6 is solved.
Next, the phenomena in the above five treatments and the effects of each treatment will be explained.
In the first treatment, when a metal compound that deposits a metal by thermal decomposition is dispersed in methanol, which is the most general solvent, the metal compound becomes a molecule and is dispersed in methanol. On the other hand, when a metal compound is dissolved in methanol, the metal composing the metal compound becomes metal ions and is eluted into methanol, and the dissolved metal compound cannot return to the metal compound before dissolution. Therefore, when methanol is vaporized from a methanol solution of a metal compound, crystals of the metal compound before dissolution do not precipitate. Therefore, a metal compound that does not dissolve but disperses in methanol is used. That is, when methanol is vaporized from a methanol dispersion of a metal compound, the metal compound before dispersion precipitates as metal compound crystals smaller than 100 nm.
In the second treatment, when the methanol is vaporized from the methanol dispersion of the metal compound, clusters of crystals of the metal compound smaller than 100 nm are precipitated. That is, in the methanol dispersion of the metal compound, the metal compound is in a molecular state and is uniformly dispersed in methanol, so when the methanol is vaporized, the metal compound before dispersion precipitates as granular crystals smaller than 100 nm. This crystal is a collection of crystals in which the crystals formed by monomolecules of the metal compound are accumulated because the metal compound dispersed in methanol in a molecular state precipitates as crystals. Therefore, when stress is applied to the crystal, the crystal is pulverized into fine crystals. On the other hand, the finer the crystal, the more difficult it becomes to apply stress to the crystal, and there is a limit to the fineness of the crystal. The vaporized methanol is collected by a collector and reused.
In the third treatment, a compressive load is applied via the plate to the cluster of metal compound crystals restrained in the container by the plate. At this time, the larger the crystal size, the easier it is to pulverize. Therefore, relatively large crystals are pulverized preferentially, and the pulverization of crystals progresses while the compressive load is being applied. On the other hand, in a cluster of crystals, new voids are formed by crushing the crystals, and the crystals move to fill the voids while the compressive load is being applied. After stopping the applied compressive load, the container is repeatedly subjected to impact acceleration in three directions: back and forth, left and right, and up and down. At this time, since the crystals are restrained in the container by the plate material, the crystals do not scatter, but the crystals move so as to fill the gaps, and the cluster of crystals is rearranged in the container. Furthermore, after stopping the applied impact acceleration, a compressive load is again applied to the cluster of crystals via the plate material. At this time, the pulverization of the crystals described above progresses with respect to the collection of finer crystals. After that, the container is repeatedly subjected to impact acceleration in three directions to promote the rearrangement of the cluster of fine crystals. A pair of processes consisting of the process of applying such a compressive load and the process of applying impact acceleration in three directions is repeated. On the other hand, the finer the crystals, the more difficult it becomes to apply stress to the crystals even when a compressive load is applied, and thus there is a limit to how fine the crystals can be made. When the size of the crystals reaches its limit, even if a compressive load is applied to the plate material, the crystals are not pulverized and a repulsive force is generated in the plate material. At this point, the processing of the pair is stopped. As a result, the crystal size is about 20 nm, which is close to 1/5 of the crystal size at the time of precipitation. When the crystals of the metal compound are deposited, the size of the crystals varies, and the size of the voids formed by pulverization also varies. For this reason, the size of aggregates of crystals that have been pulverized also varies. Also, the compressive load applied to the plate is a compressive load equivalent to 10-100 kg weight depending on the size of the container. Also, the impact acceleration applied to the container is 0.3 to 1.0 G depending on the size of the container.
In the fourth treatment, the first property is that the melting point is lower than 15°C, the second property is that the metal compound does not dissolve and disperse, and the third property is that the boiling point is within 30°C above the thermal decomposition temperature of the metal compound. Combines five properties consisting of the third property, the fourth property that does not cause a chemical reaction with fine particles of metal or metal oxide deposited at the thermal decomposition temperature of the metal compound, and the fifth property that does not have water absorption. When the container is filled with a liquid organic compound having a larger volume than the aggregate of crushed crystals of the metal compound in the container and stirred, the aggregate of crushed crystals is dispersed in the liquid organic compound. A first suspension is produced in a container. Additionally, the weight of the organic compound was added to be greater than the weight of the aggregate of crushed crystals to enhance the dispersibility of the crushed crystals in the first suspension.
In the fifth treatment, when a shock wave is continuously applied to the first suspension by operating the ultrasonic homogenizer, the shock wave is continuously applied to the pulverized crystal aggregate via the liquid organic compound. . That is, when the ultrasonic homogenizer device is operated in the container, ultrasonic waves composed of compressional waves propagate continuously in the first suspension according to the vibration period of the vibration frequency of the ultrasonic waves, A high pressure region and a low pressure region occur repeatedly, and when this pressure difference exceeds the intermolecular force of the organic compounds that make up the first suspension, a huge number of cavities ( cavities) are continuously formed. This cavity expands in the first suspension, and then repeats the phenomenon of contraction, gradually growing the cavity, and when the cavity expands beyond a certain size, a huge number of cavities continue to collapse. do. A huge number of shock waves are generated in succession in the first suspension during this process. This shock wave is added to the aggregate of crushed crystals through the liquid organic compound, and when the shock wave is applied to the parts where the crushed crystals are in direct contact, the crushed crystals have almost no mass, so they are crushed. Crystals separate easily. At this time, depending on the viscosity of the liquid organic compound, the liquid organic compound is adsorbed on the separated crystals, the separated crystals are covered with the liquid organic compound, and thereafter the separated crystals do not come into direct contact with each other. As a result, the crushed crystals are separated into individual crystals in suspension, and the separated crystals become a second suspension surrounded by the liquid organic compound.
Performing these five treatments in succession produces a second suspension in the container. On the other hand, since the pulverized crystals are extremely fine at about 20 nm, it is difficult to store the aggregate of pulverized crystals for a long time without changing with time. However, in the second suspension, the liquid organic compound surrounding the individual pulverized crystals does not dissolve or disperse in the metal compound and does not absorb water, so that the liquid organic compound surrounds the individual pulverized crystals. The crushed crystals of the metal compound do not age over a long period of time. Furthermore, the liquid organic compound has a very low vapor pressure at room temperature, a very small amount of evaporation, and surrounds and stores the crushed crystals for a long period of time. As a result, the pulverized crystal is surrounded by an organic compound having the five properties, and the pulverized crystal can be stored for a long period of time without deterioration over time.
７段落に記載した方法で製造した第二の懸濁液から金属ないしは金属酸化物からなるナノ粒子の集まりを析出させる方法は、
７段落に記載した方法で製造した第二の懸濁液の必要となる量を新たな容器に充填し、該新たな容器を、７段落に記載した金属化合物を熱分解させる雰囲気に晒すとともに、該金属化合物が熱分解する温度に昇温する、これによって、前記新たな容器内に、金属ないしは金属酸化物からなるナノ粒子が、７段落に記載した液体の有機化合物に囲まれて析出し、該液体の有機化合物中に前記ナノ粒子の集まりが分散した第三の懸濁液が作成される、
この後、該第三の懸濁液が充填された前記新たな容器を真空チャンバー内に移し、真空ポンプによって前記真空チャンバー内の圧力を、該新たな容器内の前記第三の懸濁液の温度における前記液体の有機化合物の蒸気圧より低い圧力に減圧させ、前記第三の懸濁体から前記液体の有機化合物を気化させる、これによって、前記新たな容器に、前記金属ないしは前記金属酸化物からなるナノ粒子の集まりが析出する、７段落に記載した方法で製造した第二の懸濁液から金属ないしは金属酸化物からなるナノ粒子の集まりを析出させる方法。
A method for depositing a collection of nanoparticles composed of a metal or metal oxide from the second suspension produced by the method described in paragraph 7,
Filling a new container with the required amount of the second suspension produced by the method described in paragraph 7, exposing the new container to an atmosphere that thermally decomposes the metal compound described in paragraph 7, raising the temperature to a temperature at which the metal compound thermally decomposes, thereby depositing nanoparticles made of the metal or metal oxide in the new container surrounded by the liquid organic compound described in paragraph 7; creating a third suspension of said population of nanoparticles dispersed in said liquid organic compound;
After that, the new container filled with the third suspension is moved into a vacuum chamber, and the pressure in the vacuum chamber is increased by a vacuum pump to increase the pressure of the third suspension in the new container. depressurizing to a pressure below the vapor pressure of the liquid organic compound at temperature to vaporize the liquid organic compound from the third suspension, thereby transferring the metal or metal oxide to the new container; A method for precipitating a population of nanoparticles consisting of a metal or metal oxide from a second suspension produced by the method described in paragraph 7, wherein a population of nanoparticles consisting of is precipitated.
最初に、７段落に記載した方法で製造した第二の懸濁液の必要となる量を新たな容器に充填し、新たな容器を、金属化合物を熱分解させる雰囲気に晒すとともに、金属化合物が熱分解する温度まで昇温する。金属化合物が熱分解する温度に到達すると、液体の有機化合物で囲まれた金属化合物の粉砕された結晶が、無機物の分子ないしは有機物の分子と金属分子とに分解し、無機物の分子ないしは有機物の分子が気化熱を奪って気化する。この際、無機物ないしは有機物からなる気体の体積が爆発的に膨張し、気体分子が有機化合物を通過して、順次外界に吐き出る。つまり、無機物の分子ないしは有機物の分子の１モルが気化すると、無機物ないしは有機物からなる気体の体積は２２．４リットルを占める。このため、無機物の分子ないしは有機物の分子の気化が始まると、液体の有機化合物で囲まれた無機物ないしは有機物からなる気体は、２０ｎｍ前後の大きさから爆発的に膨張し、気体分子が有機化合物を通過して、順次外界に吐き出る。また、無機物ないしは有機物からなる気体の密度は、液体の有機化合物の密度より２桁小さいため、無機物ないしは有機物からなる気体は、液体の有機化合物内に留まることはできない。この後、無機物の分子ないしは有機物の分子の気化が完了した瞬間に、金属分子の集まりが１０ｎｍ前後の大きさからなる金属ないしは金属酸化物のナノ粒子を形成し、該ナノ粒子が液体の有機化合物に囲まれて析出する。これによって、液体の有機化合物に囲まれて金属ないしは金属酸化物からなるナノ粒子が析出し、該液体の有機化合物中にナノ粒子が分散した第三の懸濁液が作成される。なお、金属化合物が熱分解する際に、第二の懸濁液に含まれ、沸点が金属化合物の熱分解温度より低い、水分、有機物、水酸化物などの不純物は、全て第二の懸濁液から気化し、金属ないしは金属酸化物のナノ粒子が析出する際に、ナノ粒子が不純物を持たない液体の有機化合物に囲まれて析出するため、真性な金属ないしは真性な金属酸化物のナノ粒子として析出する。
いっぽう、真性な金属のナノ粒子は、析出した際は活性状態にあるが、液体の有機化合物とは化学反応を起こさず、析出後には、液体の有機化合物で囲まれて、不活性で安定した金属のナノ粒子になる。また、有機化合物が化学的に安定な物質で、吸水性を持たないため、液体の有機化合物で囲まれたナノ粒子は化学変化しない。この結果、６段落に記載した第二から第八の課題が解決される。なお、容器から気化した無機物ないしは有機物の気体は、回収機で回収し、再利用する。
次に、第三の懸濁液を真空チャンバー内に速やかに移し、真空ポンプによって真空チャンバー内の圧力を、容器内の第三の懸濁液の温度における有機化合物の蒸気圧より低い圧力に減圧させると、第三の懸濁液から有機化合物が気化し、容器内に金属ないしは金属酸化物からなるナノ粒子の集まりが析出する。なお、第三の懸濁液の温度が金属化合物の熱分解温度に近く、また、有機化合物の沸点が金属化合物の熱分解温度より３０℃以内の温度だけ高いため、真空チャンバー内に移された第三の懸濁液における有機化合物の蒸気圧は、数千パスカルを超える蒸気圧持つ。従って、真空チャンバー内の圧力を数千パスカルに近い圧力に減圧するだけで、有機化合物が気化できる。なお、液体の有機化合物で囲まれた金属ないしは金属酸化物からなるナノ粒子は、既に不活性で安定したナノ粒子になっている。従って、有機化合物の蒸気圧より低い圧力に減圧させ、有機化合物を気化させたため、ナノ粒子は昇温の過程を踏んでいないため、容器内に析出した金属ないしは金属酸化物からなるナノ粒子は凝集せず、個々のナノ粒子に分離した該ナノ粒子の集まりとして析出する。従って、個々のナノ粒子に分離した該ナノ粒子の集まりを、容器から取り出せる。この結果、６段落に記載した第九の課題が解決される。
これに対し、第三の懸濁液を有機化合物の沸点に昇温し、有機化合物を気化させると、液体の有機化合物で囲まれた金属ないしは金属酸化物からなるナノ粒子が、金属化合物の熱分解温度より３０℃以内だけ高い温度に昇温され、金属のナノ粒子が析出した際の温度より３０℃以内だけ高い温度に昇温されるため、金属のナノ粒子が再度活性化する。従って、有機化合物が気化した後に、活性化した金属のナノ粒子同士が接触し、金属のナノ粒子同士が凝着する。ナノ粒子の大きさが１０ｎｍ前後と小さいため、凝着した金属のナノ粒子を分離することはできない。このため、第二の懸濁液を用い、金属ないしは金属酸化物からなるナノ粒子の集まりを析出させる方法として、第三の懸濁液を、容器内の第三の懸濁液の温度における有機化合物の蒸気圧より低い圧力に減圧させて、有機化合物を気化させる方法を用いた。
First, a new container is filled with the required amount of the second suspension prepared by the method described in paragraph 7, and the new container is exposed to an atmosphere that thermally decomposes the metal compound, and the metal compound is Heat up to the temperature of thermal decomposition. When the metal compound reaches a temperature at which it thermally decomposes, the pulverized crystals of the metal compound surrounded by the liquid organic compound decompose into inorganic or organic molecules and metal molecules to form inorganic or organic molecules. takes the heat of vaporization and evaporates. At this time, the volume of the gas composed of inorganic or organic substances expands explosively, and the gas molecules pass through the organic compound and are successively discharged to the outside. That is, when 1 mol of inorganic or organic molecules is vaporized, the volume of the inorganic or organic gas occupies 22.4 liters. Therefore, when the vaporization of the inorganic or organic molecules begins, the gas composed of the inorganic or organic substances surrounded by the liquid organic compound expands explosively from a size of about 20 nm, and the gas molecules dissipate the organic compound. It passes through and spits out to the outside world one by one. In addition, since the density of a gas composed of an inorganic or organic substance is two orders of magnitude smaller than that of a liquid organic compound, the gas composed of an inorganic or organic substance cannot remain in the liquid organic compound. After that, at the moment when the vaporization of the molecules of the inorganic substance or the molecules of the organic substance is completed, the aggregation of the metal molecules forms metal or metal oxide nanoparticles having a size of about 10 nm, and the nanoparticles are liquid organic compounds. surrounded by As a result, the nanoparticles composed of the metal or metal oxide are precipitated surrounded by the liquid organic compound to form a third suspension in which the nanoparticles are dispersed in the liquid organic compound. When the metal compound is thermally decomposed, impurities contained in the second suspension and having a boiling point lower than the thermal decomposition temperature of the metal compound, such as moisture, organic substances, and hydroxides, are all removed from the second suspension. When vaporizing from a liquid and depositing metal or metal oxide nanoparticles, the nanoparticles are surrounded by a liquid organic compound that does not have impurities, so the nanoparticles are intrinsic metal or intrinsic metal oxide nanoparticles. Precipitate as
On the other hand, nanoparticles of intrinsic metals are in an active state when deposited, but do not react with liquid organic compounds. become metal nanoparticles. In addition, since the organic compound is a chemically stable substance and does not absorb water, the nanoparticles surrounded by the liquid organic compound do not change chemically. As a result, the second to eighth problems described in paragraph 6 are solved. Inorganic or organic gas vaporized from the container is recovered by a recovery machine and reused.
Next, the third suspension is quickly transferred into a vacuum chamber, and the pressure in the vacuum chamber is reduced by a vacuum pump to a pressure lower than the vapor pressure of the organic compound at the temperature of the third suspension in the vessel. As a result, the organic compound is vaporized from the third suspension, and a cluster of nanoparticles made of metal or metal oxide is deposited in the container. In addition, since the temperature of the third suspension is close to the thermal decomposition temperature of the metal compound, and the boiling point of the organic compound is higher than the thermal decomposition temperature of the metal compound by a temperature within 30°C, it was transferred into the vacuum chamber. The vapor pressure of the organic compound in the third suspension has a vapor pressure in excess of several thousand pascals. Therefore, the organic compound can be vaporized simply by reducing the pressure in the vacuum chamber to a pressure close to several thousand pascals. It should be noted that the metal or metal oxide nanoparticles surrounded by the liquid organic compound are already inert and stable nanoparticles. Therefore, since the pressure is reduced to a pressure lower than the vapor pressure of the organic compound and the organic compound is vaporized, the nanoparticles do not go through the process of raising the temperature. Instead, it precipitates as a collection of nanoparticles separated into individual nanoparticles. Thus, the collection of nanoparticles separated into individual nanoparticles can be removed from the container. As a result, the ninth problem described in paragraph 6 is solved.
On the other hand, when the temperature of the third suspension is raised to the boiling point of the organic compound and the organic compound is vaporized, the nanoparticles made of the metal or metal oxide surrounded by the liquid organic compound react with the heat of the metal compound. The temperature is raised to a temperature within 30° C. higher than the decomposition temperature, and the temperature is increased to a temperature within 30° C. higher than the temperature at which the metal nanoparticles were deposited, so that the metal nanoparticles are reactivated. Therefore, after the organic compound is vaporized, the activated metal nanoparticles come into contact with each other and adhere to each other. Since the size of the nanoparticles is as small as around 10 nm, the adhered metal nanoparticles cannot be separated. Therefore, as a method for depositing a collection of nanoparticles composed of metals or metal oxides using the second suspension, the third suspension is an organic solvent at the temperature of the third suspension in the container. A method of reducing the pressure to a pressure lower than the vapor pressure of the compound to vaporize the organic compound was used.
７段落に記載した熱分解で金属を析出する金属化合物の微細結晶が、液体の有機化合物で囲まれ、該金属化合物の微細結晶が前記液体の有機化合物中に分散した懸濁液を製造する方法は、
７段落に記載した熱分解で金属を析出する金属化合物が、無機物の分子ないしは無機物のイオンが配位子となって金属イオンに配位結合した金属錯イオンを有する無機塩で構成された無機金属化合物であり、７段落に記載した液体の有機化合物が、炭素原子の数が１１－１３からなるアルカン、ないしは、飽和脂肪酸からなるカルボン酸エステル類、ないしは、脂肪族アルコール類に属するいずれか１種類の有機化合物であり、前記無機金属化合物を７段落に記載した熱分解で金属を析出する金属化合物として用い、前記アルカン、ないしは、前記飽和脂肪酸からなるカルボン酸エステル類、ないしは、前記脂肪族アルコール類に属するいずれか１種類の有機化合物を７段落に記載した液体の有機化合物として用い、７段落に記載した懸濁液を製造する方法に従って該懸濁液を製造する、７段落に記載した熱分解で金属を析出する金属化合物の微細結晶が、液体の有機化合物で囲まれ、該金属化合物の微細結晶が前記液体の有機化合物中に分散した懸濁液を製造する方法。
A method for producing a suspension in which fine crystals of a metal compound that deposits metal by thermal decomposition described in paragraph 7 are surrounded by a liquid organic compound, and the fine crystals of the metal compound are dispersed in the liquid organic compound. teeth,
Inorganic metal composed of an inorganic salt in which the metal compound that deposits a metal by thermal decomposition described in paragraph 7 has a metal complex ion coordinately bonded to a metal ion with an inorganic molecule or an inorganic ion as a ligand. any one of alkanes having 11 to 13 carbon atoms, carboxylic acid esters composed of saturated fatty acids, or aliphatic alcohols, which is a compound and the liquid organic compound described in paragraph 7. is an organic compound, and the inorganic metal compound is used as a metal compound that deposits a metal by thermal decomposition described in paragraph 7, and the alkane, or the carboxylic acid ester composed of the saturated fatty acid, or the aliphatic alcohol using any one of the organic compounds belonging to paragraph 7 as the liquid organic compound described in paragraph 7, and preparing the suspension according to the method for preparing the suspension described in paragraph 7. is surrounded by a liquid organic compound, and the fine crystals of the metal compound are dispersed in the liquid organic compound.
つまり、無機物からなる分子ないしは無機物からなるイオンが配位子となって、金属イオンに配位結合した金属錯イオンを有する無機塩からなる無機金属化合物を、還元雰囲気で熱処理すると、最初に配位結合部が分断され、無機物と金属とに分解する。さらに昇温すると、無機物が気化熱を奪って気化し、１８０－２２０℃の温度範囲で無機物の気化が完了して金属が析出する。
すなわち、無機金属化合物を構成するイオンの中で、分子の中央に位置する金属イオンが最も大きく、金属イオンと配位子との距離が最も長い。この無機金属化合物を還元雰囲気で熱処理すると、金属イオンが配位子と結合する配位結合部が最初に分断され、金属と無機物とに分解する。さらに温度が上がると、無機物が気化熱を奪って気化し、無機物の気化が完了すると金属が析出し、熱分解を終える。金属が析出する温度は、金属化合物の熱分解で金属が析出する温度の中で最も低い。従って、熱処理費用が安価で済む。また、金属錯イオンを有する無機塩からなる無機金属化合物は、メタノールに１０重量％近く分散し、メタノールに溶解しない。このため、無機金属化合物は、７段落に記載した熱分解で金属を析出する金属化合物として用いることができる。
すなわち、無機物からなる分子ないしは無機物からなるイオンが配位子になって、金属イオンに配位結合する金属錯イオンは、他の金属錯イオンに比べて合成が容易である。このような金属錯イオンとして、アンモニアＮＨ３が配位子となって金属イオンに配位結合するアンミン金属錯イオン、水Ｈ２Ｏが配位子となって金属イオンに配位結合するアクア金属錯イオン、水酸基ＯＨ―が配位子となって金属イオンに配位結合するヒドロキソ金属錯イオン、塩素イオンＣｌ－が、ないしは塩素イオンＣｌ－とアンモニアＮＨ３とが配位子となって金属イオンに配位結合するクロロ金属錯イオンなどがある。さらに、このような金属錯イオンを有する塩化物、硫酸塩、硝酸塩などの無機塩からなる無機金属化合物は、合成が容易で、無機塩の分子量が小さいため、１８０－２２０℃の温度範囲で無機物の気化が完了し金属を析出する。この金属が析出する温度は、金属化合物の熱分解で金属を析出する温度の中で最も低い。こうした無機金属化合物は、汎用的な工業用の薬品である。
いっぽう、７段落に記載した熱分解で金属を析出する金属化合物として、前記した無機金属化合物を用いることで、７段落に記載した５つの性質を兼備する適切な有機化合物として、炭素原子の数が１１－１３からなるアルカン、ないしは、飽和脂肪酸からなるカルボン酸エステル類、ないしは、脂肪族アルコール類に属する有機化合物が存在する。なお、これらの有機化合物は、汎用的な工業用の有機化合物である。
すなわち、炭素原子の数が１１からなるｎ－ウンデカンＣ１１Ｈ２４は、融点が－２６℃で、前記した無機金属化合物が溶解及び分散せず、沸点が無機金属化合物の熱分解温度より高い１９６℃で、無機金属化合物の熱分解で析出する金属からなる微粒子と化学反応を起こさず、吸水性を持たない、７段落に記載した５つの性質を兼備する。なお、蒸気圧は、沸点に近い１９２℃では５３８３パスカルである。従って、９段落に記載した第三の懸濁液の温度が低下する以前に、真空ポンプで真空チャンバー内を減圧すると、ｎ－ウンデカンが数千パスカルの蒸気圧を持つため、真空チャンバー内の真空度を高めることなく、ｎ－ウンデカンを気化することができる。さらに、ｎ－ウンデカンは水に殆ど溶けない。このため、常温の２０℃近辺で吸水性がない。また、常温の２０℃近辺での蒸気圧が低く、蒸発量が極めて僅かな液体である。さらに、常温の２０℃近辺では化学的に安定している。このため、第二の懸濁液において、長期に亘って、無機金属化合物の微細結晶を変化させることなく保管できる。
次に、炭素原子の数が１２からなるｎ－ドデカンＣ１２Ｈ２６は、融点が－９．６℃で、前記した無機金属化合物が溶解及び分散せず、沸点が無機金属化合物の熱分解温度より高い２１６℃で、無機金属化合物の熱分解で析出する金属からなる微粒子と化学反応を起こさず、吸水性を持たない、７段落に記載した５つの性質を兼備する。なお、蒸気圧は、４８℃では１３３パスカルで、無機金属化合物の熱分解温度に近い２０４℃では、蒸気圧は６３１０パスカルである。従って、９段落に記載した第三の懸濁液の温度が低下する以前に、真空ポンプで真空チャンバー内を減圧すると、ｎ－ドデカンが数千パスカルの蒸気圧を持つため、真空チャンバー内の真空度を高めることなく、ｎ－ドデカンを気化することができる。さらに、ｎ－ドデカンは水に殆ど溶けない。このため、常温の近辺では吸水性がない。また、常温の２０℃近辺での蒸気圧が低いため、蒸発量が極めて僅かな液体である。さらに、常温の２０℃近辺では化学的に安定している。このため、第二の懸濁液において、長期に亘って、無機金属化合物の微細結晶を変化させることなく保管できる。
さらに、炭素原子の数が１３からなるｎ－トリデカンＣ１３Ｈ２８は、融点が－５℃で、前記した無機金属化合物が溶解及び分散せず、沸点が無機金属化合物の熱分解温度より高い２３５℃で、無機金属化合物の熱分解で析出する金属からなる微粒子と化学反応を起こさず、吸水性を持たない、７段落に記載した５つの性質を兼備する。なお、蒸気圧は、無機金属化合物の熱分解温度に近い２１１℃では、５５２０パスカルである。従って、９段落に記載した第三の懸濁液の温度が低下する以前に、真空ポンプで真空チャンバー内を減圧すると、ｎ－トリデカンが数千パスカルの蒸気圧を持つため、真空チャンバー内の真空度を高めることなく、ｎ－トリデカンを気化することができる。さらに、ｎ－トリデカンは水に殆ど溶けない。このため、常温の２０℃近辺で吸水性がない。常温の２０℃近辺での蒸気圧が低いため、蒸発量が極めて僅かな液体である。また、常温の２０℃近辺では化学的に安定している。このため、第二の懸濁液において、長期に亘って、無機金属化合物の微細結晶を変化させることなく保管できる。
さらに、７段落に記載した金属化合物として、前記した無機金属化合物を用いることによって、７段落に記載した５つの性質を兼備する適切な他の有機化合物として、飽和脂肪酸からなるカルボン酸エステル類に属する有機化合物が存在する。
すなわち、デカン酸エステル類の中では、デカン酸メチルＣＨ３（ＣＨ２）８ＣＯＯＣＨ３は、融点が－１２℃で、前記した無機金属化合物が溶解及び分散せず、沸点が無機金属化合物の熱分解温度より高い２２４℃で、無機金属化合物の熱分解で析出する金属からなる微粒子と化学反応を起こさず、吸水性を持たない、７段落に記載した５の性質を兼備する。蒸気圧は、１９９℃においては２２１３パスカルで、沸点に近づくにつれ急増する。従って、９段落に記載した第三の懸濁液の温度が低下する以前に、真空ポンプで真空チャンバー内を減圧すると、デカン酸メチルが数千パスカルの蒸気圧を持つため、真空チャンバー内の真空度を高めることなく、デカン酸メチルを気化することができる。さらに、デカン酸メチルは水に殆ど溶けない。このため、常温の２０℃近辺で吸水性がない。また、常温の２０℃近辺での蒸気圧が低く、蒸発量が極めて僅かな液体である。さらに、常温の２０℃近辺では化学的に安定している。このため、第二の懸濁液において、長期に亘って、無機金属化合物の微細結晶を変化させることなく保管できる。
次に、デカン酸エチルＣＨ３（ＣＨ２）８ＣＯＯＣ２Ｈ５は、融点が－２０℃で、前記した無機金属化合物が溶解及び分散せず、沸点が無機金属化合物の熱分解温度より高い２４３℃で、前記無機金属化合物の熱分解で析出する金属からなる微粒子と化学反応を起こさず、吸水性を持たない、７段落に記載した５の性質を兼備する。蒸気圧は、デカン酸メチルと同様に、沸点に近づくと急激に増加する。従って、９段落に記載した第三の懸濁液の温度が低下する以前に、真空ポンプで真空チャンバー内を減圧すると、デカン酸エチルが一定の蒸気圧を持つため、真空チャンバー内の真空度を高めることなく、デカン酸エチルを気化することができる。さらに、デカン酸エチルは水に殆ど溶けない。このため、常温の２０℃近辺で吸水性がない。また、常温の２０℃近辺での蒸気圧が低く、蒸発量が極めて僅かな液体である。さらに、常温の２０℃近辺では化学的に安定している。このため、第二の懸濁液において、長期に亘って、無機金属化合物の微細結晶を変化させることなく保管できる。
いっぽう、ノナン酸エステル類の中で、ノナン酸メチルＣＨ３（ＣＨ２）７ＣＯＯＣＨ３は、融点が－３５℃で、前記した無機金属化合物が溶解及び分散せず、沸点が無機金属化合物の熱分解温度より高い２１４℃で、無機金属化合物の熱分解で析出する金属からなる微粒子と化学反応を起こさず、吸水性を持たない、７段落に記載した５の性質を兼備する。蒸気圧は、沸点が無機金属化合物の熱分解温度に近いため、無機金属化合物の熱分解温度では１気圧に近い蒸気圧を持つ。従って、９段落に記載した第三の懸濁液の温度が低下する以前に、真空ポンプで真空チャンバー内を減圧すると、ノナン酸メチルが一定の蒸気圧を持つため、真空チャンバー内の真空度を高めることなく、ノナン酸メチルを気化することができる。さらに、ノナン酸メチルは水に殆ど溶けない。このため、常温の２０℃近辺で吸水性がない。また、常温の２０℃近辺での蒸気圧が低く、蒸発量が極めて僅かな液体である。さらに、常温の２０℃近辺では化学的に安定している。このため、無機金属化合物の微細結晶を変化させることなく保管できる。
また、ノナン酸エチルＣＨ３（ＣＨ２）７ＣＯＯＣ２Ｈ５は、融点は－４４℃で、前記した無機金属化合物が溶解及び分散せず、沸点が無機金属化合物の熱分解温度より高い２２０℃で、無機金属化合物の熱分解で析出する金属からなる微粒子と化学反応を起こさず、吸水性を持たない、７段落に記載した５の性質を兼備する。蒸気圧は、沸点が無機金属化合物の熱分解温度に近いため、無機金属化合物の熱分解温度では１気圧に近い蒸気圧を持つ。従って、９段落に記載した第三の懸濁液の温度が低下する以前に、真空ポンプで真空チャンバー内を減圧すると、ノナン酸エチルが一定の蒸気圧を持つため、真空チャンバー内の真空度を高めることなく、ノナン酸エチルを気化することができる。さらに、ノナン酸エチルは水に殆ど溶けない。このため、常温の２０℃近辺で吸水性がない。また、常温の２０℃近辺での蒸気圧が低く、蒸発量が極めて僅かな液体である。さらに、常温の２０℃近辺では化学的に安定している。このため、第二の懸濁液において、長期に亘って、無機金属化合物の微細結晶を変化させることなく保管できる。
さらに、オクタン酸エステル類の中では、オクタン酸メチルＣＨ３（ＣＨ２）６ＣＯＯＣＨ３は、融点が－４０℃で、前記した無機金属化合物が溶解及び分散せず、沸点が無機金属化合物の熱分解温度より高い１９４℃で、無機金属化合物の熱分解で析出する金属からなる微粒子と化学反応を起こさず、吸水性を持たない、７段落に記載した５の性質を兼備する。蒸気圧は、沸点に近い１９０℃では４４１０パスカルを持つ。従って、９段落に記載した第三の懸濁液の温度が低下する以前に、真空ポンプで真空チャンバー内を減圧すると、オクタン酸メチルが数千パスカルの蒸気圧を持つため、真空チャンバー内の真空度を高めることなく、オクタン酸メチルを気化することができる。さらに、オクタン酸メチルは水に殆ど溶けない。このため、常温の２０℃近辺で吸水性がない。また、常温の２０℃近辺での蒸気圧が低く、蒸発量が極めて僅かな液体である。さらに、常温の２０℃近辺では化学的に安定している。このため、第二の懸濁液において、長期に亘って、無機金属化合物の微細結晶を変化させることなく保管できる。
さらに、オクタン酸エチルＣＨ３（ＣＨ２）６ＣＯＯＣ２Ｈ５は、融点が－４８℃で、前記した無機金属化合物が溶解及び分散せず、沸点が無機金属化合物の熱分解温度より高い２０８℃で、無機金属化合物の熱分解で析出する金属からなる微粒子と化学反応を起こさず、吸水性を持たない、７段落に記載した５の性質を兼備する。蒸気圧は、６０℃において３２２パスカルで、沸点に近づくと蒸気圧が急増する。従って、９段落に記載した第三の懸濁液の温度が低下する以前に、真空ポンプで真空チャンバー内を減圧すると、オクタン酸エチルが一定の蒸気圧を持つため、真空チャンバー内の真空度を高めることなく、オクタン酸エチルを気化することができる。さらに、オクタン酸エチルは水に殆ど溶けない。このため、常温の２０℃近辺で吸水性がない。また、常温の２０℃近辺での蒸気圧が低く、蒸発量が極めて僅かな液体である。さらに、常温の２０℃近辺では化学的に安定している。このため、第二の懸濁液において、長期に亘って、無機金属化合物の微細結晶を変化させることなく保管できる。
また、オクタン酸イソプロピルＣＨ３（ＣＨ２）６ＣＯＯＣＨ（ＣＨ３）２は、融点が１２℃で、前記した無機金属化合物が溶解及び分散せず、沸点が無機金属化合物の熱分解温度より高い２１４℃で、無機金属化合物の熱分解で析出する金属からなる微粒子と化学反応を起こさず、吸水性を持たない、７段落に記載した５の性質を兼備する。蒸気圧は、沸点が無機金属化合物の熱分解温度に近いため、無機金属化合物の熱分解温度では１気圧に近い蒸気圧を持つ。従って、９段落に記載した第三の懸濁液の温度が低下する以前に、真空ポンプで真空チャンバー内を減圧すると、オクタン酸イソプロピルが一定の蒸気圧を持つため、真空チャンバー内の真空度を高めることなく、オクタン酸イソプロピルを気化することができる。さらに、オクタン酸イソプロピルは水に殆ど溶けない。このため、常温の２０℃近辺で吸水性がない。また、常温の２０℃近辺での蒸気圧が低く、蒸発量が極めて僅かな液体である。さらに、常温の２０℃近辺では化学的に安定している。このため、第二の懸濁液において、長期に亘って、無機金属化合物の微細結晶を変化させることなく保管できる。
さらに、ヘプタン酸エステル類の中では、ヘプタン酸ブチルＣＨ３（ＣＨ２）５ＣＯＯＣ４Ｈ９は、融点が－６４℃で、前記した無機金属化合物が溶解及び分散せず、沸点が無機金属化合物の熱分解温度より高い２０７℃で、無機金属化合物の熱分解で析出する金属からなる微粒子と化学反応を起こさず、吸水性を持たない、７段落に記載した５の性質を兼備する。蒸気圧は、沸点が無機金属化合物の熱分解温度に近いため、無機金属化合物の熱分解温度では１気圧に近い蒸気圧を持つ。従って、９段落に記載した第三の懸濁液の温度が低下する以前に、真空ポンプで真空チャンバー内を減圧すると、ヘプタン酸ブチルが一定の蒸気圧を持つため、真空チャンバー内の真空度を高めることなく、ヘプタン酸ブチルを気化することができる。さらに、ヘプタン酸ブチルは水に殆ど溶けない。このため、常温の２０℃近辺で吸水性がない。また、常温の２０℃近辺での蒸気圧が低く、蒸発量が極めて僅かな液体である。さらに、常温の２０℃近辺では化学的に安定している。このため、第二の懸濁液において、長期に亘って、無機金属化合物の微細結晶を変化させることなく保管できる。
いっぽう、７段落に記載した金属化合物として、前記した無機金属化合物を用いることによって、７段落に記載した５つの性質を兼備する適切な他の有機化合物として、８－２２個の炭素の鎖からなる脂肪族アルコールＣＨ３（ＣＨ２）ｎ－１ＯＨに属する有機化合物が存在する。
すなわち、炭素の鎖が８からなる１－オクタノールＣＨ３（ＣＨ２）７ＯＨは、融点が－１６℃で、無機金属化合物が溶解及び分散せず、沸点が無機金属化合物の熱分解温度より高い１９５℃で、無機金属化合物の熱分解で析出する金属からなる微粒子と化学反応を起こさず、吸水性を持たない、７段落に記載した５の性質を兼備する。蒸気圧は、１７１℃で３４８パスカル、１９３℃では３７９７パスカルであり、沸点に近づくと蒸気圧が急増する。従って、９段落に記載した第三の懸濁液の温度が低下する以前に、真空ポンプで真空チャンバー内を減圧すると、１－オクタノールが一定の蒸気圧を持つため、真空チャンバー内の真空度を高めることなく、１－オクタノールを気化することができる。さらに、１－オクタノールは水に殆ど溶けない。このため、常温の２０℃近辺で吸水性がない。また、常温の２０℃近辺での蒸気圧が低く、蒸発量が極めて僅かな液体である。さらに、常温の２０℃近辺では化学的に安定している。このため、第二の懸濁液において、長期に亘って、無機金属化合物の微細結晶を変化させることなく保管できる。
次に、炭素の鎖が９からなる１－ノナノールＣＨ３（ＣＨ２）８ＯＨは、融点が－７℃で、前記した無機金属化合物が溶解及び分散せず、沸点が無機金属化合物の熱分解温度より高い２１５℃で、無機金属化合物の熱分解で析出する金属からなる微粒子と化学反応を起こさず、吸水性を持たない、７段落に記載した５の性質を兼備する。蒸気圧は、１９３℃では１８４２パスカルで、沸点に近づくと蒸気圧が急増する。従って、９段落に記載した第三の懸濁液の温度が低下する以前に、真空ポンプで真空チャンバー内を減圧すると、１－ノナノールが一定の蒸気圧を持つため、真空チャンバー内の真空度を高めることなく、１－ノナノールを気化することができる。さらに、１－ノナノールは水に殆ど溶けない。このため、常温の２０℃近辺で吸水性がない。また、常温の２０℃近辺での蒸気圧が低く、蒸発量が極めて僅かな液体である。さらに、常温の２０℃近辺では化学的に安定している。このため、第二の懸濁液において、長期に亘って、無機金属化合物の微細結晶を変化させることなく保管できる。
さらに、炭素の鎖が１０からなる１－デカノールＣＨ３（ＣＨ２）９ＯＨは、融点が－６．４℃で、前記した無機金属化合物が溶解及び分散せず、沸点が無機金属化合物の熱分解温度より高い２３３℃で、無機金属化合物の熱分解で析出する金属からなる微粒子と化学反応を起こさず、吸水性を持たない、７段落に記載した５の性質を兼備する。蒸気圧は、１９３℃では９１０パスカルで、沸点に近づくと蒸気圧が急増する。従って、９段落に記載した第三の懸濁液の温度が低下する以前に、真空ポンプで真空チャンバー内を減圧すると、１－デカノールが一定の蒸気圧を持つため、真空チャンバー内の真空度を高めることなく、１－デカノールを気化することができる。さらに、１－デカノールは水に殆ど溶けない。このため、常温の２０℃近辺で吸水性がない。また、常温の２０℃近辺での蒸気圧が低く、蒸発量が極めて僅かな液体である。さらに、常温の２０℃近辺では化学的に安定している。このため、第二の懸濁液において、長期に亘って、無機金属化合物の微細結晶を変化させることなく保管できる。
以上に説明したように、７段落に記載した熱分解で金属を析出する金属化合物として、前記した無機金属化合物を用いることによって、７段落に記載した５つの性質を兼備する適切な有機化合物として、炭素原子の数が１１－１４からなるアルカン、ないしは、飽和脂肪酸からなるカルボン酸エステル類、ないしは、脂肪族アルコール類に属する有機化合物が存在する。
That is, when an inorganic metal compound composed of an inorganic salt having a metal complex ion coordinately bonded to a metal ion with a molecule composed of an inorganic substance or an ion composed of an inorganic substance serving as a ligand is heat-treated in a reducing atmosphere, the coordination Bonds are broken and decomposed into minerals and metals. When the temperature is further increased, the inorganic material takes the heat of vaporization and vaporizes, and the vaporization of the inorganic material is completed in the temperature range of 180 to 220° C., and the metal is deposited.
That is, among the ions constituting the inorganic metal compound, the metal ion located in the center of the molecule is the largest, and the distance between the metal ion and the ligand is the longest. When this inorganic metal compound is heat-treated in a reducing atmosphere, the coordination bonds where metal ions bond with ligands are first cleaved and decomposed into metals and inorganic substances. When the temperature rises further, the inorganic material takes the heat of vaporization and vaporizes, and when the vaporization of the inorganic material is completed, the metal precipitates and thermal decomposition is completed. The temperature at which metal deposits is the lowest among the temperatures at which metal deposits in thermal decomposition of metal compounds. Therefore, the heat treatment cost can be reduced. Moreover, an inorganic metal compound composed of an inorganic salt having metal complex ions is dispersed in methanol at nearly 10% by weight and does not dissolve in methanol. Therefore, the inorganic metal compound can be used as the metal compound that deposits the metal by thermal decomposition described in paragraph 7.
That is, metal complex ions in which inorganic molecules or inorganic ions serve as ligands and are coordinated to metal ions are easier to synthesize than other metal complex ions. Examples of such metal complex ions include ammine metal complex ions that coordinate to metal ions with ammonia NH3 as a ligand, and aqua metal complex ions that coordinate to metal ions with water H2O as a ligand. A complex ion, a hydroxo metal complex ion that is coordinated to a metal ion with a hydroxyl group OH - as a ligand, a chloride ion Cl - , or a metal ion with a chloride ion Cl - and ammonia NH 3 as a ligand There are chloro metal complex ions that coordinate to . Furthermore, inorganic metal compounds composed of inorganic salts such as chlorides, sulfates, and nitrates having metal complex ions are easy to synthesize, and since the molecular weight of the inorganic salts is small, they can be used as inorganic substances in the temperature range of 180-220°C. vaporization is completed and the metal is deposited. The temperature at which this metal is deposited is the lowest among the temperatures at which metal is deposited by thermal decomposition of metal compounds. Such inorganic metal compounds are common industrial chemicals.
On the other hand, by using the inorganic metal compound described above as the metal compound that deposits the metal by thermal decomposition described in paragraph 7, an appropriate organic compound having the five properties described in paragraph 7 can be obtained. There are organic compounds belonging to alkanes consisting of 11-13, carboxylic acid esters consisting of saturated fatty acids, or fatty alcohols. These organic compounds are general-purpose industrial organic compounds.
That is, n-undecane C 11 H 24 consisting of 11 carbon atoms has a melting point of −26° C., does not dissolve or disperse the inorganic metal compound, and has a boiling point higher than the thermal decomposition temperature of the inorganic metal compound. °C, it does not chemically react with fine particles made of a metal deposited by thermal decomposition of an inorganic metal compound, and does not have water absorbency. The vapor pressure is 5383 pascals at 192° C. which is close to the boiling point. Therefore, when the vacuum chamber is depressurized with a vacuum pump before the temperature of the third suspension described in paragraph 9 drops, n-undecane has a vapor pressure of several thousand pascals, so the vacuum in the vacuum chamber n-undecane can be vaporized without increasing the temperature. Furthermore, n-undecane is practically insoluble in water. Therefore, there is no water absorption at room temperature around 20°C. In addition, it is a liquid with a low vapor pressure at room temperature around 20° C. and an extremely small amount of evaporation. Furthermore, it is chemically stable at room temperature around 20°C. Therefore, the second suspension can be stored for a long period of time without changing the fine crystals of the inorganic metal compound.
Next, n-dodecane C 12 H 26 , which has 12 carbon atoms, has a melting point of -9.6°C, does not dissolve or disperse the above inorganic metal compound, and has a boiling point that is the thermal decomposition temperature of the inorganic metal compound. At a higher temperature of 216° C., it does not chemically react with fine particles of metal deposited by thermal decomposition of inorganic metal compounds, and does not absorb water. The vapor pressure is 133 pascals at 48° C. and 6310 pascals at 204° C., which is close to the thermal decomposition temperature of inorganic metal compounds. Therefore, when the vacuum chamber is depressurized with a vacuum pump before the temperature of the third suspension described in paragraph 9 is lowered, n-dodecane has a vapor pressure of several thousand pascals, so the vacuum in the vacuum chamber n-dodecane can be vaporized without increasing the temperature. Furthermore, n-dodecane is almost insoluble in water. Therefore, it does not absorb water near room temperature. In addition, since the vapor pressure is low around 20° C., which is normal temperature, the amount of evaporation is very small. Furthermore, it is chemically stable at room temperature around 20°C. Therefore, the second suspension can be stored for a long period of time without changing the fine crystals of the inorganic metal compound.
Furthermore, n-tridecane C 13 H 28 , which has 13 carbon atoms, has a melting point of −5° C., does not dissolve or disperse the inorganic metal compound, and has a boiling point higher than the thermal decomposition temperature of the inorganic metal compound 235. °C, it does not chemically react with fine particles made of a metal deposited by thermal decomposition of an inorganic metal compound, and does not have water absorbency. The vapor pressure is 5520 pascals at 211° C., which is close to the thermal decomposition temperature of inorganic metal compounds. Therefore, when the vacuum chamber is depressurized with a vacuum pump before the temperature of the third suspension described in paragraph 9 is lowered, n-tridecane has a vapor pressure of several thousand pascals, so the vacuum in the vacuum chamber n-tridecane can be vaporized without increasing the temperature. Furthermore, n-tridecane is practically insoluble in water. Therefore, there is no water absorption at room temperature around 20°C. It is a liquid with a very small amount of evaporation due to its low vapor pressure at room temperature around 20°C. Moreover, it is chemically stable at room temperature around 20°C. Therefore, the second suspension can be stored for a long period of time without changing the fine crystals of the inorganic metal compound.
Furthermore, by using the inorganic metal compound described above as the metal compound described in paragraph 7, it is possible to obtain another suitable organic compound having the five properties described in paragraph 7, which belongs to carboxylic acid esters composed of saturated fatty acids. Organic compounds are present.
That is, among the decanoic acid esters, methyl decanoate CH 3 (CH 2 ) 8 COOCH 3 has a melting point of −12° C., does not dissolve or disperse the inorganic metal compound, and has a boiling point of the heat of the inorganic metal compound. At 224° C., which is higher than the decomposition temperature, it does not chemically react with fine particles made of metal deposited by thermal decomposition of the inorganic metal compound, and does not absorb water. The vapor pressure is 2213 Pascals at 199°C and increases rapidly as the boiling point is approached. Therefore, if the pressure in the vacuum chamber is reduced by a vacuum pump before the temperature of the third suspension described in paragraph 9 is lowered, methyl decanoate has a vapor pressure of several thousand pascals, so the vacuum in the vacuum chamber Methyl decanoate can be vaporized without increasing the temperature. Moreover, methyl decanoate is practically insoluble in water. Therefore, there is no water absorption at room temperature around 20°C. In addition, it is a liquid with a low vapor pressure at room temperature around 20° C. and an extremely small amount of evaporation. Furthermore, it is chemically stable at room temperature around 20°C. Therefore, the second suspension can be stored for a long period of time without changing the fine crystals of the inorganic metal compound.
Next, ethyl decanoate CH 3 (CH 2 ) 8 COOC 2 H 5 has a melting point of −20° C., does not dissolve or disperse the inorganic metal compound, and has a boiling point higher than the thermal decomposition temperature of the inorganic metal compound. °C, it does not chemically react with fine particles made of a metal deposited by thermal decomposition of the inorganic metal compound, and does not absorb water. The vapor pressure increases sharply as the boiling point is approached, similar to methyl decanoate. Therefore, if the pressure in the vacuum chamber is reduced by a vacuum pump before the temperature of the third suspension described in paragraph 9 is lowered, ethyl decanoate has a certain vapor pressure, so the degree of vacuum in the vacuum chamber is reduced. Ethyl decanoate can be vaporized without increasing. Furthermore, ethyl decanoate is practically insoluble in water. Therefore, there is no water absorption at room temperature around 20°C. In addition, it is a liquid with a low vapor pressure at room temperature around 20° C. and an extremely small amount of evaporation. Furthermore, it is chemically stable at room temperature around 20°C. Therefore, the second suspension can be stored for a long period of time without changing the fine crystals of the inorganic metal compound.
On the other hand, among nonanoic acid esters, methyl nonanoate CH 3 (CH 2 ) 7 COOCH 3 has a melting point of −35° C., does not dissolve or disperse the aforementioned inorganic metal compound, and has a boiling point of the heat of the inorganic metal compound. At 214° C., which is higher than the decomposition temperature, it does not chemically react with fine particles of metal deposited by thermal decomposition of the inorganic metal compound, and does not absorb water. Since the boiling point is close to the thermal decomposition temperature of the inorganic metal compound, the vapor pressure has a vapor pressure close to 1 atm at the thermal decomposition temperature of the inorganic metal compound. Therefore, when the pressure in the vacuum chamber is reduced by a vacuum pump before the temperature of the third suspension described in paragraph 9 is lowered, the degree of vacuum in the vacuum chamber is reduced because methyl nonanoate has a constant vapor pressure. Methyl nonanoate can be vaporized without increasing. Moreover, methyl nonanoate is practically insoluble in water. Therefore, there is no water absorption at room temperature around 20°C. In addition, it is a liquid with a low vapor pressure at room temperature around 20° C. and an extremely small amount of evaporation. Furthermore, it is chemically stable at room temperature around 20°C. Therefore, the fine crystals of the inorganic metal compound can be stored without being changed.
Ethyl nonanoate CH 3 (CH 2 ) 7 COOC 2 H 5 has a melting point of −44° C., does not dissolve or disperse the inorganic metal compound, and has a boiling point of 220° C., which is higher than the thermal decomposition temperature of the inorganic metal compound. It also has the properties of 5 described in paragraph 7, that is, it does not chemically react with fine particles made of a metal deposited by thermal decomposition of an inorganic metal compound and does not absorb water. Since the boiling point is close to the thermal decomposition temperature of the inorganic metal compound, the vapor pressure has a vapor pressure close to 1 atm at the thermal decomposition temperature of the inorganic metal compound. Therefore, before the temperature of the third suspension described in paragraph 9 is lowered, if the vacuum chamber is decompressed with a vacuum pump, ethyl nonanoate has a certain vapor pressure, so the degree of vacuum in the vacuum chamber is reduced. Ethyl nonanoate can be vaporized without increasing. Furthermore, ethyl nonanoate is practically insoluble in water. Therefore, there is no water absorption at room temperature around 20°C. In addition, it is a liquid with a low vapor pressure at room temperature around 20° C. and an extremely small amount of evaporation. Furthermore, it is chemically stable at room temperature around 20°C. Therefore, the second suspension can be stored for a long period of time without changing the fine crystals of the inorganic metal compound.
Furthermore, among octanoic acid esters, methyl octanoate CH 3 (CH 2 ) 6 COOCH 3 has a melting point of −40° C., does not dissolve or disperse the aforementioned inorganic metal compound, and has a boiling point of the heat of the inorganic metal compound. At 194° C., which is higher than the decomposition temperature, it does not chemically react with the fine particles of metal deposited by thermal decomposition of the inorganic metal compound, and does not absorb water. The vapor pressure has 4410 Pascals at 190°C near the boiling point. Therefore, if the pressure in the vacuum chamber is reduced by a vacuum pump before the temperature of the third suspension described in paragraph 9 is lowered, the vacuum in the vacuum chamber is Methyl octanoate can be vaporized without increasing the temperature. Furthermore, methyl octanoate is practically insoluble in water. Therefore, there is no water absorption at room temperature around 20°C. In addition, it is a liquid with a low vapor pressure at room temperature around 20° C. and an extremely small amount of evaporation. Furthermore, it is chemically stable at room temperature around 20°C. Therefore, the second suspension can be stored for a long period of time without changing the fine crystals of the inorganic metal compound.
Furthermore, ethyl octanoate CH 3 (CH 2 ) 6 COOC 2 H 5 has a melting point of −48° C., does not dissolve or disperse the aforementioned inorganic metal compound, and has a boiling point of 208° C., which is higher than the thermal decomposition temperature of the inorganic metal compound. It also has the properties of 5 described in paragraph 7, that is, it does not chemically react with fine particles made of a metal deposited by thermal decomposition of an inorganic metal compound and does not absorb water. The vapor pressure is 322 Pascals at 60° C., and the vapor pressure increases rapidly as the boiling point is approached. Therefore, if the pressure in the vacuum chamber is reduced by a vacuum pump before the temperature of the third suspension described in paragraph 9 is lowered, the degree of vacuum in the vacuum chamber is reduced because ethyl octanoate has a constant vapor pressure. Ethyl octanoate can be vaporized without increasing. Furthermore, ethyl octanoate is practically insoluble in water. Therefore, there is no water absorption at room temperature around 20°C. In addition, it is a liquid with a low vapor pressure at room temperature around 20° C. and an extremely small amount of evaporation. Furthermore, it is chemically stable at room temperature around 20°C. Therefore, the second suspension can be stored for a long period of time without changing the fine crystals of the inorganic metal compound.
Isopropyl octanoate CH 3 (CH 2 ) 6 COOCH(CH 3 ) 2 has a melting point of 12° C., does not dissolve or disperse the inorganic metal compound, and has a boiling point higher than the thermal decomposition temperature of the inorganic metal compound. °C, it does not chemically react with fine particles made of a metal deposited by thermal decomposition of an inorganic metal compound, and does not absorb water. Since the boiling point is close to the thermal decomposition temperature of the inorganic metal compound, the vapor pressure has a vapor pressure close to 1 atm at the thermal decomposition temperature of the inorganic metal compound. Therefore, if the pressure in the vacuum chamber is reduced by a vacuum pump before the temperature of the third suspension described in paragraph 9 is lowered, isopropyl octanoate has a constant vapor pressure, so the degree of vacuum in the vacuum chamber is reduced. Isopropyl octanoate can be vaporized without increasing. Furthermore, isopropyl octanoate is practically insoluble in water. Therefore, there is no water absorption at room temperature around 20°C. In addition, it is a liquid with a low vapor pressure at room temperature around 20° C. and an extremely small amount of evaporation. Furthermore, it is chemically stable at room temperature around 20°C. Therefore, the second suspension can be stored for a long period of time without changing the fine crystals of the inorganic metal compound.
Furthermore, among the heptanoic acid esters, butyl heptanoate CH 3 (CH 2 ) 5 COOC 4 H 9 has a melting point of −64° C., does not dissolve or disperse the aforementioned inorganic metal compounds, and has a boiling point of At 207° C., which is higher than the thermal decomposition temperature of , it does not chemically react with the fine particles made of metal deposited by thermal decomposition of the inorganic metal compound, and does not absorb water. Since the boiling point is close to the thermal decomposition temperature of the inorganic metal compound, the vapor pressure has a vapor pressure close to 1 atm at the thermal decomposition temperature of the inorganic metal compound. Therefore, when the pressure in the vacuum chamber is reduced by a vacuum pump before the temperature of the third suspension described in paragraph 9 is lowered, the degree of vacuum in the vacuum chamber is reduced because butyl heptanoate has a constant vapor pressure. Butyl heptanoate can be vaporized without increasing. Furthermore, butyl heptanoate is practically insoluble in water. Therefore, there is no water absorption at room temperature around 20°C. In addition, it is a liquid with a low vapor pressure at room temperature around 20° C. and an extremely small amount of evaporation. Furthermore, it is chemically stable at room temperature around 20°C. Therefore, the second suspension can be stored for a long period of time without changing the fine crystals of the inorganic metal compound.
On the other hand, by using the inorganic metal compound described above as the metal compound described in paragraph 7, a suitable other organic compound having the five properties described in paragraph 7, consisting of a chain of 8 to 22 carbons There are organic compounds belonging to the fatty alcohol CH 3 (CH 2 ) n-1 OH.
That is, 1-octanol CH 3 (CH 2 ) 7 OH, which has a carbon chain of 8, has a melting point of −16° C., does not dissolve or disperse the inorganic metal compound, and has a boiling point higher than the thermal decomposition temperature of the inorganic metal compound. At 195° C., it does not chemically react with fine particles made of a metal deposited by thermal decomposition of an inorganic metal compound, and does not absorb water. The vapor pressure is 348 Pascals at 171° C. and 3797 Pascals at 193° C., with a sharp increase in vapor pressure when approaching the boiling point. Therefore, when the pressure in the vacuum chamber is reduced by a vacuum pump before the temperature of the third suspension described in paragraph 9 is lowered, 1-octanol has a constant vapor pressure, so the degree of vacuum in the vacuum chamber is reduced. 1-octanol can be vaporized without increasing. Furthermore, 1-octanol is almost insoluble in water. Therefore, there is no water absorption at room temperature around 20°C. In addition, it is a liquid with a low vapor pressure at room temperature around 20° C. and an extremely small amount of evaporation. Furthermore, it is chemically stable at room temperature around 20°C. Therefore, the second suspension can be stored for a long period of time without changing the fine crystals of the inorganic metal compound.
Next, 1-nonanol CH 3 (CH 2 ) 8 OH, which has a carbon chain of 9, has a melting point of −7° C., does not dissolve or disperse the aforementioned inorganic metal compound, and has a boiling point of thermal decomposition of the inorganic metal compound. At 215° C., which is higher than the temperature, it does not chemically react with fine particles made of a metal deposited by thermal decomposition of an inorganic metal compound, and does not have water absorbency. The vapor pressure is 1842 pascals at 193° C. and increases rapidly as the boiling point is approached. Therefore, when the pressure in the vacuum chamber is reduced by a vacuum pump before the temperature of the third suspension described in paragraph 9 is lowered, the degree of vacuum in the vacuum chamber is reduced because 1-nonanol has a constant vapor pressure. 1-nonanol can be vaporized without increasing. Furthermore, 1-nonanol is almost insoluble in water. Therefore, there is no water absorption at room temperature around 20°C. In addition, it is a liquid with a low vapor pressure at room temperature around 20° C. and an extremely small amount of evaporation. Furthermore, it is chemically stable at room temperature around 20°C. Therefore, the second suspension can be stored for a long period of time without changing the fine crystals of the inorganic metal compound.
Furthermore, 1-decanol CH 3 (CH 2 ) 9 OH, which has a carbon chain of 10, has a melting point of −6.4° C., does not dissolve or disperse the inorganic metal compound, and has a boiling point of the heat of the inorganic metal compound. At 233° C., which is higher than the decomposition temperature, it does not chemically react with the fine particles of metal deposited by thermal decomposition of the inorganic metal compound, and does not absorb water. The vapor pressure is 910 Pascals at 193° C. and increases rapidly as the boiling point is approached. Therefore, when the pressure in the vacuum chamber is reduced by a vacuum pump before the temperature of the third suspension described in paragraph 9 is lowered, 1-decanol has a constant vapor pressure, so the degree of vacuum in the vacuum chamber is reduced. 1-decanol can be vaporized without increasing. Furthermore, 1-decanol is almost insoluble in water. Therefore, there is no water absorption at room temperature around 20°C. In addition, it is a liquid with a low vapor pressure at room temperature around 20° C. and an extremely small amount of evaporation. Furthermore, it is chemically stable at room temperature around 20°C. Therefore, the second suspension can be stored for a long period of time without changing the fine crystals of the inorganic metal compound.
As described above, by using the inorganic metal compound described above as the metal compound that deposits a metal by thermal decomposition described in paragraph 7, an appropriate organic compound having the five properties described in paragraph 7, There are organic compounds belonging to alkanes having 11 to 14 carbon atoms, carboxylic acid esters of saturated fatty acids, or fatty alcohols.
７段落に記載した熱分解で金属を析出する金属化合物の微細結晶が、液体の有機化合物で囲まれ、該金属化合物の微細結晶が前記液体の有機化合物中に分散した懸濁液を製造する方法は、
７段落に記載した熱分解で金属を析出する金属化合物が、オクチル酸金属化合物であり、７段落に記載した液体の有機化合物が、飽和脂肪酸からなるカルボン酸エステル類に属する１種類の有機化合物であり、前記オクチル酸金属化合物を７段落に記載した熱分解で金属を析出する金属化合物として用い、前記飽和脂肪酸からなるカルボン酸エステル類に属する１種類の有機化合物を７段落に記載した液体の有機化合物として用い、７段落に記載した懸濁液を製造する方法に従って該懸濁液を製造する、７段落に記載した熱分解で金属を析出する金属化合物の微細結晶が、液体の有機化合物で囲まれ、該金属化合物の微細結晶が前記液体の有機化合物中に分散した懸濁液を製造する方法。
A method for producing a suspension in which fine crystals of a metal compound that deposits metal by thermal decomposition described in paragraph 7 are surrounded by a liquid organic compound, and the fine crystals of the metal compound are dispersed in the liquid organic compound. teeth,
The metal compound that deposits a metal by thermal decomposition described in paragraph 7 is a metal octylate compound, and the liquid organic compound described in paragraph 7 is one type of organic compound belonging to carboxylic acid esters composed of saturated fatty acids. wherein the metal octoate compound is used as the metal compound that deposits a metal by thermal decomposition described in paragraph 7, and one type of organic compound belonging to carboxylic acid esters composed of saturated fatty acids is used as the liquid organic Fine crystals of the metal compound that deposits metal by thermal decomposition described in paragraph 7, used as a compound and producing the suspension according to the method for producing the suspension described in paragraph 7, are surrounded by a liquid organic compound a method for producing a suspension in which fine crystals of said metal compound are dispersed in said liquid organic compound.
つまり、オクチル酸金属化合物は、大気雰囲気の２９０℃で熱処理すると、金属を析出する。また、メタノールに１０重量％近く分散し、メタノールに溶解しない。従って、オクチル酸金属化合物は、７段落に記載した懸濁液を製造する方法において、２つの性質を兼備する金属化合物である。
すなわち、オクチル酸金属化合物を構成するイオンの中で、金属イオンが最も大きい。従って、オクチル酸のカルボキシル基を構成する酸素イオンが金属イオンに共有結合するオクチル酸金属化合物においては、カルボキシル基を構成する酸素イオンと金属イオンとの距離が、他のイオン同士の距離より長い。こうした分子構造の特徴を持つオクチル酸金属化合物を大気雰囲気で熱処理すると、オクチル酸の沸点の２２８℃を超えると、カルボキシル基を構成する酸素イオンと金属イオンとの結合部が最初に分断され、オクチル酸と金属とに分離する。さらに、オクチル酸が飽和脂肪酸であるため、炭素原子が水素原子に対して過剰となる不飽和構造を持たないため、オクチル酸が気化熱を奪って気化し、気化が完了する２９０℃で金属が析出する。なお、オクチル酸金属化合物を窒素雰囲気で熱処理すると、３３０℃で金属が析出する。
つまり、飽和脂肪酸からなるカルボン酸のカルボキシラートアニオン（Ｒ－ＣＯＯ－）が、金属イオンと共有結合するカルボン酸金属化合物は、熱分解で金属を析出する。こうしたカルボン酸金属化合物として、金属を析出する熱分解温度が低い順に、オクチル酸金属化合物、ラウリン酸金属化合物、ステアリン酸金属化合物がある。従って、熱分解温度が最も低いオクチル酸金属化合物を用いると、７段落に記載した懸濁液が安価に製造できる。なお、ラウリン酸金属化合物とステアリン酸金属化合物は、オクチル酸金属化合物と同様に、メタノールに１０重量％近く分散し、メタノールに溶解しない。
つまり、ラウリン酸の沸点は２９６℃であり、ラウリン酸金属化合物の熱分解温度が３６０℃である。しかし、ラウリン酸金属化合物とステアリン酸金属化合物の熱分解温度が、オクチル酸金属化合物の熱分解温度より高く、金属を析出する原料として、オクチル酸金属化合物を用いるのが望ましい。
なお、不飽和脂肪酸からなるカルボン酸金属化合物は、飽和脂肪酸からなるカルボン酸金属化合物に比べ、炭素原子が水素原子に対して過剰になるため、熱分解によって金属酸化物、例えば、オレイン酸銅の場合は、酸化第一銅Ｃｕ２Ｏと酸化第二銅ＣｕＯとが同時に析出し、酸化第一銅と酸化第二銅とを銅に還元する処理費用を要する。特に、酸化第一銅は、大気雰囲気より酸素がリッチな雰囲気で酸化第二銅に酸化させ、さらに、還元雰囲気で銅に還元させる必要があるため、処理費用がかさむ。
さらに、オクチル酸金属化合物は、容易に合成できる安価な工業用薬品である。すなわち、オクチル酸を強アルカリと反応させるとオクチル酸アルカリ金属化合物が生成される。この後、オクチル酸アルカリ金属化合物を無機金属化合物と反応させると、様々な金属からなるオクチル酸金属化合物が生成される。また、オクチル酸が汎用的な有機酸である。従って、オクチル酸金属化合物は、有機金属化合物の中で最も安価な有機金属化合物である。このため、１２段落で説明した無機金属化合物からなる錯体より熱分解温度が高くなるが、錯体より安価な金属化合物である。
以上に説明したように、オクチル酸金属化合物は、７段落に記載した懸濁液を製造する方法において、２つの性質を兼備する金属化合物であり、また、金属の微粒子の安価な原料になる。
いっぽう、７段落に記載した熱分解で金属を析出する金属化合物として、前記したオクチル酸金属化合物を用いることで、７段落に記載した５つの性質を兼備する適切な有機化合物として、飽和脂肪酸からなるカルボン酸エステル類に属する有機化合物が存在する。該カルボン酸エステル類に属する有機化合物は、汎用的な工業用の有機化合物である。
すなわち、ミリスチン酸エステル類の中で、ミリスチン酸エチルＣＨ３（ＣＨ２）１２ＣＯＯＣ２Ｈ５は、融点が１１℃で、前記したオクチル酸金属化合物が溶解及び分散せず、沸点が２９５℃で、オクチル酸金属化合物の熱分解温度である２９０℃より５℃高く、オクチル酸金属化合物の熱分解温度で析出した金属の微粒子と化学反応を起こさない、７段落に記載した５つの性質を兼備する有機化合物である。蒸気圧は、沸点に近づくほど蒸気圧が急増する。従って、９段落に記載した第三の懸濁液の温度が低下する以前に、真空ポンプで真空チャンバー内を減圧すると、ミリスチン酸エチルが一定の蒸気圧を持つため、真空チャンバー内の真空度を高めることなく、ミリスチン酸エチルを気化することができる。さらに、ミリスチン酸エチルは水に殆ど溶けない。このため、常温の２０℃近辺で吸水性がない。また、常温の２０℃近辺での蒸気圧が低く、蒸発量が極めて僅かな液体である。さらに、常温の２０℃近辺では化学的に安定している。このため、第二の懸濁液において、長期に亘って、オクチル酸金属化合物の微細結晶を変化させることなく保管できる。
さらに、ミリスチン酸イソプロピルＣＨ３（ＣＨ２）１２ＣＯＯＣ３Ｈ７は、融点が７℃で、前記したオクチル酸金属化合物が溶解及び分散せず、沸点が３２０℃で、オクチル酸金属化合物の熱分解温度である２９０℃より３０℃高く、オクチル酸金属化合物の熱分解温度で析出した金属の微粒子と化学反応を起こさない、７段落に記載した５つの性質を兼備する有機化合物である。蒸気圧は、２３５℃において１７５３パスカルで、沸点に近づくほど蒸気圧が急増する。従って、９段落に記載した第三の懸濁液の温度が低下する以前に、真空ポンプで真空チャンバー内を減圧すると、ミリスチン酸イソプロピルが数千パスカルの蒸気圧を持ち、真空チャンバー内の真空度を高めることなく、ミリスチン酸イソプロピルを気化することができる。さらに、ミリスチン酸イソプロピルは水に殆ど溶けない。このため、常温の２０℃近辺で吸水性がない。また、常温の２０℃近辺での蒸気圧が低く、蒸発量が極めて僅かな液体である。さらに、常温の２０℃近辺では化学的に安定している。このため、第二の懸濁液において、長期に亘ってオクチル酸金属化合物の微細結晶を変化させることなく保管できる。
次に、ラウリン酸エステル類の中で、ラウリン酸ブチルＣＨ３（ＣＨ２）１０ＣＯＯＣ４Ｈ９は、融点が－１０℃で、沸点が３０６℃で、前記したオクチル酸金属化合物の熱分解温度である２９０℃より１６℃高く、オクチル酸金属化合物の熱分解温度で析出した金属の微粒子と化学反応を起こさない、７段落に記載した５つの性質を兼備する有機化合物である。蒸気圧は、沸点に近づくほど蒸気圧が急増する。従って、９段落に記載した第三の懸濁液の温度が低下する以前に、真空ポンプで真空チャンバー内を減圧すると、真空チャンバー内の真空度を高めることなく、ラウリン酸ブチルを気化することができる。さらに、ラウリン酸ブチルは水に殆ど溶けない。このため、常温の２０℃近辺で吸水性がない。また、常温の２０℃近辺での蒸気圧が低く、蒸発量が極めて僅かな液体である。さらに、常温の２０℃近辺では化学的に安定している。このため、第二の懸濁液において、長期に亘って、オクチル酸金属化合物の微細結晶を変化させることなく保管できる。
また、ラウリン酸２－エチルヘキシルＣＨ３（ＣＨ２）１０ＣＯＯＣ８Ｈ１７は、融点が－３０℃で、沸点が３１５℃で、前記したオクチル酸金属化合物の熱分解温度である２９０℃より２５℃高く、オクチル酸金属化合物の熱分解温度で析出した金属の微粒子と化学反応を起こさない、７段落に記載した５つの性質を兼備する有機化合物である。蒸気圧は、沸点に近づくほど蒸気圧が急増する。従って、９段落に記載した第三の懸濁液の温度が低下する以前に、真空ポンプで真空チャンバー内を減圧すると、ラウリン酸２－エチルヘキシルが一定の蒸気圧を持つため、真空チャンバー内の真空度を高めることなく、ラウリン酸２－エチルヘキシルを気化することができる。さらに、ラウリン酸２－エチルヘキシルは水に殆ど溶けない。このため、常温の２０℃近辺で吸水性がない。また、常温の２０℃近辺での蒸気圧が低く、蒸発量が極めて僅かな液体である。さらに、常温の２０℃近辺では化学的に安定している。このため、第二の懸濁液において、長期に亘って、オクチル酸金属化合物の微細結晶を変化させることなく保管できる。
さらに、オクタン酸エステル類の中で、オクタン酸オクチルＣＨ３（ＣＨ２）７ＣＯＯ（ＣＨ２）６ＣＨ３は、融点が－１８℃で、沸点が３０６℃で、前記したオクチル酸金属化合物の熱分解温度である２９０℃より１６℃高く、オクチル酸金属化合物の熱分解温度で析出した金属の微粒子と化学反応を起こさない、７段落に記載した５つの性質を兼備する有機化合物である。蒸気圧は、沸点に近づくほど蒸気圧が急増する。従って、９段落に記載した第三の懸濁液の温度が低下する以前に、真空ポンプで真空チャンバー内を減圧すると、オクタン酸オクチルが一定の蒸気圧を持つため、真空チャンバー内の真空度を高めることなく、オクタン酸オクチルを気化することができる。さらに、オクタン酸オクチルは水に殆ど溶けない。このため、常温の２０℃近辺で吸水性がない。また、常温の２０℃近辺での蒸気圧が低く、蒸発量が極めて僅かな液体である。さらに、常温の２０℃近辺では化学的に安定している。このため、第二の懸濁液において、長期に亘って、オクチル酸金属化合物の微細結晶を変化させることなく保管できる。
以上に説明したように、７段落に記載した熱分解で金属を析出する金属化合物として、前記したオクチル酸金属化合物を用いることによって、７段落に記載した５つの性質を兼備する適切な有機化合物として、飽和脂肪酸からなるカルボン酸エステル類に属する有機化合物が存在する。
That is, the metal octylate compound deposits metal when heat-treated at 290° C. in an air atmosphere. Moreover, it disperses in methanol at nearly 10% by weight and does not dissolve in methanol. Therefore, the metal octylate compound is a metal compound that has two properties in the method for producing the suspension described in paragraph 7.
That is, the metal ion is the largest among the ions constituting the metal octylate compound. Therefore, in a metal octylate compound in which an oxygen ion forming a carboxyl group of octylic acid covalently bonds to a metal ion, the distance between the oxygen ion forming the carboxyl group and the metal ion is longer than the distance between other ions. When a metal octylate compound having such a molecular structure is heat-treated in an air atmosphere, when the boiling point of octylic acid exceeds 228°C, the bond between the oxygen ion and the metal ion constituting the carboxyl group is first cleaved, and octyl Separates into acid and metal. Furthermore, since octylic acid is a saturated fatty acid, it does not have an unsaturated structure in which carbon atoms are excessive with respect to hydrogen atoms. Precipitate. When the metal octylate compound is heat-treated in a nitrogen atmosphere, the metal precipitates at 330°C.
That is, a metal carboxylate compound in which a carboxylate anion (R—COO − ) of a saturated fatty acid is covalently bonded to a metal ion deposits a metal by thermal decomposition. As such carboxylic acid metal compounds, there are metal octylate compounds, metal laurate compounds, and metal stearate compounds in descending order of thermal decomposition temperature at which metals are deposited. Therefore, the suspension described in paragraph 7 can be produced at low cost by using the metal octylate compound having the lowest thermal decomposition temperature. The metal laurate compound and the metal stearate compound, like the metal octylate compound, are dispersed in methanol at nearly 10% by weight and do not dissolve in methanol.
That is, the boiling point of lauric acid is 296°C, and the thermal decomposition temperature of the metal laurate compound is 360°C. However, since the thermal decomposition temperature of the metal laurate compound and the metal stearate compound is higher than the thermal decomposition temperature of the metal octylate compound, it is desirable to use the metal octylate compound as the raw material for depositing the metal.
In addition, since the carboxylic acid metal compound composed of unsaturated fatty acid has an excess of carbon atoms with respect to hydrogen atoms as compared with the carboxylic acid metal compound composed of saturated fatty acid, it is thermally decomposed into a metal oxide such as copper oleate. In this case, cuprous oxide Cu 2 O and cupric oxide CuO are deposited at the same time, and a treatment cost is required to reduce the cuprous oxide and cupric oxide to copper. In particular, cuprous oxide needs to be oxidized to cupric oxide in an atmosphere richer in oxygen than the atmospheric atmosphere and further reduced to copper in a reducing atmosphere, resulting in increased processing costs.
In addition, metal octylate compounds are inexpensive industrial chemicals that can be easily synthesized. That is, when octylic acid is reacted with a strong alkali, an alkali metal octylate compound is produced. After that, when the alkali metal octylate compound is reacted with the inorganic metal compound, a metal octylate compound composed of various metals is produced. Also, octylic acid is a general-purpose organic acid. Therefore, the metal octylate compound is the cheapest organometallic compound among the organometallic compounds. Therefore, although the thermal decomposition temperature is higher than that of the complex composed of the inorganic metal compound described in paragraph 12, the metal compound is cheaper than the complex.
As described above, the metal octylate compound is a metal compound that has two properties in the method for producing the suspension described in paragraph 7, and is an inexpensive raw material for fine metal particles.
On the other hand, by using the metal octylate compound described above as the metal compound that deposits a metal by thermal decomposition described in paragraph 7, a suitable organic compound having the five properties described in paragraph 7, consisting of saturated fatty acid There are organic compounds that belong to the class of carboxylic acid esters. Organic compounds belonging to the carboxylic acid esters are general-purpose industrial organic compounds.
That is, among the myristate esters, ethyl myristate CH 3 (CH 2 ) 12 COOC 2 H 5 has a melting point of 11°C, does not dissolve or disperse the metal octylate compound, and has a boiling point of 295°C. , which is 5° C. higher than 290° C., which is the thermal decomposition temperature of the metal octylate compound, and does not cause a chemical reaction with the fine metal particles deposited at the thermal decomposition temperature of the metal octylate compound. It is an organic compound. Vapor pressure increases rapidly as it approaches the boiling point. Therefore, if the pressure in the vacuum chamber is reduced by a vacuum pump before the temperature of the third suspension described in paragraph 9 is lowered, the degree of vacuum in the vacuum chamber is reduced because ethyl myristate has a constant vapor pressure. Ethyl myristate can be vaporized without increasing. Furthermore, ethyl myristate is practically insoluble in water. Therefore, there is no water absorption at room temperature around 20°C. In addition, it is a liquid with a low vapor pressure at room temperature around 20° C. and an extremely small amount of evaporation. Furthermore, it is chemically stable at room temperature around 20°C. Therefore, the second suspension can be stored for a long period of time without changing the fine crystals of the metal octylate compound.
Furthermore, isopropyl myristate CH 3 (CH 2 ) 12 COOC 3 H 7 has a melting point of 7° C., does not dissolve and disperse the above-described metal octylate compound, and has a boiling point of 320° C., and thermal decomposition of the metal octylate compound. It is an organic compound that is 30° C. higher than the temperature of 290° C. and that does not chemically react with fine metal particles deposited at the thermal decomposition temperature of the metal octylate compound, and has the five properties described in paragraph 7. The vapor pressure is 1753 pascals at 235° C., and the vapor pressure increases rapidly as the boiling point approaches. Therefore, when the vacuum chamber is decompressed with a vacuum pump before the temperature of the third suspension described in paragraph 9 is lowered, isopropyl myristate has a vapor pressure of several thousand pascals, and the vacuum degree in the vacuum chamber is Isopropyl myristate can be vaporized without increasing . Furthermore, isopropyl myristate is practically insoluble in water. Therefore, there is no water absorption at room temperature around 20°C. In addition, it is a liquid with a low vapor pressure at room temperature around 20° C. and an extremely small amount of evaporation. Furthermore, it is chemically stable at room temperature around 20°C. Therefore, the second suspension can be stored for a long period of time without changing the fine crystals of the metal octylate compound.
Next, among the lauric acid esters, butyl laurate CH 3 (CH 2 ) 10 COOC 4 H 9 has a melting point of -10°C and a boiling point of 306°C. is 16° C. higher than 290° C., and does not cause a chemical reaction with the fine metal particles deposited at the thermal decomposition temperature of the metal octylate compound. Vapor pressure increases rapidly as it approaches the boiling point. Therefore, by reducing the pressure in the vacuum chamber with a vacuum pump before the temperature of the third suspension described in paragraph 9 is lowered, butyl laurate can be vaporized without increasing the degree of vacuum in the vacuum chamber. can. Furthermore, butyl laurate is sparingly soluble in water. Therefore, there is no water absorption at room temperature around 20°C. In addition, it is a liquid with a low vapor pressure at room temperature around 20° C. and an extremely small amount of evaporation. Furthermore, it is chemically stable at room temperature around 20°C. Therefore, the second suspension can be stored for a long period of time without changing the fine crystals of the metal octylate compound.
2-Ethylhexyl laurate CH 3 (CH 2 ) 10 COOC 8 H 17 has a melting point of −30° C. and a boiling point of 315° C., which is 25° C. higher than the thermal decomposition temperature of the metal octylate compound of 290° C. It is an organic compound having the five properties described in paragraph 7, which is high and does not cause a chemical reaction with the deposited metal fine particles at the thermal decomposition temperature of the metal octylate compound. Vapor pressure increases rapidly as it approaches the boiling point. Therefore, if the pressure in the vacuum chamber is reduced by a vacuum pump before the temperature of the third suspension described in paragraph 9 is lowered, 2-ethylhexyl laurate has a certain vapor pressure, so the vacuum in the vacuum chamber 2-Ethylhexyl laurate can be vaporized without increasing the temperature. Furthermore, 2-ethylhexyl laurate is almost insoluble in water. Therefore, there is no water absorption at room temperature around 20°C. In addition, it is a liquid with a low vapor pressure at room temperature around 20° C. and an extremely small amount of evaporation. Furthermore, it is chemically stable at room temperature around 20°C. Therefore, the second suspension can be stored for a long period of time without changing the fine crystals of the metal octylate compound.
Furthermore, among the octanoate esters, octyl octanoate CH 3 (CH 2 ) 7 COO(CH 2 ) 6 CH 3 has a melting point of −18° C. and a boiling point of 306° C. It is an organic compound having the five properties described in paragraph 7, which is 16° C. higher than the thermal decomposition temperature of 290° C. and does not cause a chemical reaction with the fine metal particles deposited at the thermal decomposition temperature of the metal octylate compound. Vapor pressure increases rapidly as it approaches the boiling point. Therefore, if the pressure in the vacuum chamber is reduced by a vacuum pump before the temperature of the third suspension described in paragraph 9 is lowered, the degree of vacuum in the vacuum chamber is reduced because octyl octanoate has a constant vapor pressure. Octyl octanoate can be vaporized without increasing. Furthermore, octyl octanoate is practically insoluble in water. Therefore, there is no water absorption at room temperature around 20°C. In addition, it is a liquid with a low vapor pressure at room temperature around 20° C. and an extremely small amount of evaporation. Furthermore, it is chemically stable at room temperature around 20°C. Therefore, the second suspension can be stored for a long period of time without changing the fine crystals of the metal octylate compound.
As described above, by using the metal octylate compound described above as the metal compound that deposits a metal by thermal decomposition described in paragraph 7, an appropriate organic compound having the five properties described in paragraph 7 can be obtained. , organic compounds belonging to carboxylic acid esters composed of saturated fatty acids.
７段落に記載した熱分解で金属酸化物を析出する金属化合物の微細結晶が、液体の有機化合物で囲まれ、該金属化合物の微細結晶が前記液体の有機化合物中に分散した懸濁液を製造する方法は、
７段落に記載した熱分解で金属酸化物を析出する金属化合物が、カルボン酸のカルボキシル基を構成する酸素イオンが、金属イオンに配位結合したカルボン酸金属化合物からなる錯体であり、７段落に記載した液体の有機化合物が、飽和脂肪酸からなるカルボン酸エステル類、ないしは、不飽和脂肪酸類に属するいずれか１種類の有機化合物であり、前記カルボン酸金属化合物を７段落に記載した熱分解で金属酸化物を析出する金属化合物として用い、前記カルボン酸エステル類、ないしは、前記不飽和脂肪酸類に属するいずれか１種類の有機化合物を７段落に記載した液体の有機化合物として用い、７段落に記載した懸濁液を製造する方法に従って該懸濁液を製造する、７段落に記載した熱分解で金属酸化物を析出する金属化合物の微細結晶が、液体の有機化合物で囲まれ、該金属化合物の微細結晶が前記液体の有機化合物中に分散した懸濁液を製造する方法。
Producing a suspension in which the fine crystals of the metal compound that precipitates the metal oxide by thermal decomposition described in paragraph 7 are surrounded by a liquid organic compound, and the fine crystals of the metal compound are dispersed in the liquid organic compound. How to do
The metal compound that precipitates a metal oxide by thermal decomposition described in paragraph 7 is a complex composed of a carboxylic acid metal compound in which an oxygen ion that constitutes the carboxyl group of the carboxylic acid is coordinately bonded to the metal ion, and The liquid organic compound described above is either a carboxylic acid ester composed of a saturated fatty acid or an organic compound belonging to unsaturated fatty acids. Any one of the carboxylic acid esters or the unsaturated fatty acids is used as a metal compound that precipitates an oxide, and the liquid organic compound described in paragraph 7 is used as the liquid organic compound. Fine crystals of the metal compound that precipitates metal oxides by thermal decomposition described in paragraph 7, wherein the suspension is produced according to the method for producing the suspension, are surrounded by a liquid organic compound, and the fine particles of the metal compound are surrounded by a liquid organic compound. A method for producing a suspension in which crystals are dispersed in said liquid organic compound.
つまり、カルボン酸金属化合物からなる錯体は、１８０－３３０℃の温度からなる大気雰囲気で熱処理すると、金属酸化物を析出する。また、メタノールに分散し、メタノールに溶解しない。従って、カルボン酸金属化合物からなる錯体は、７段落に記載した懸濁液を製造する方法において、２つの性質を兼備する金属化合物である。
すなわち、カルボン酸のカルボキシラートアニオン（Ｒ－ＣＯＯ－）が配位子となって、金属イオンに近づいて配位結合するカルボン酸金属化合物からなる錯体は、最も大きいイオンである金属イオンにカルボキシラートアニオン（Ｒ－ＣＯＯ－）が近づいて配位結合するため、両者の距離は短くなる。これによって、金属イオンに配位結合するカルボキシラートアニオン（Ｒ－ＣＯＯ－）が、金属イオンの反対側で共有結合するイオンとの距離が最も長くなる。こうした分子構造上の特徴を持つカルボン酸金属化合物は、カルボン酸の沸点を超えると、カルボキシラートアニオン（Ｒ－ＣＯＯ－）が金属イオンの反対側で共有結合するイオンとの結合部が最初に分断され、金属イオンと酸素イオンとの化合物である金属酸化物とカルボン酸とに分解する。さらに昇温すると、カルボン酸が気化熱を奪って気化し、カルボン酸の分子量と、配位結合するカルボン酸の数に応じて、カルボン酸の気化が進み、気化が完了すると、金属酸化物が析出して熱分解を終える。
こうした分子構造上の特徴を持つカルボン酸金属化合物として、酢酸金属化合物、カプリル酸金属化合物、安息香酸金属化合物、ナフテン酸金属化合物などがある。これらカルボン酸金属化合物からなる錯体は、カルボン酸の沸点に応じて、１８０－３３０℃の大気雰囲気で熱分解する。つまり、酢酸の沸点は１１８℃で、カプリル酸の沸点は２３７℃で、安息香酸の沸点は２４９℃である。いっぽう、ナフテン酸は５員環をもつ飽和脂肪酸の混合物で、一般式ではＣｎＨ２ｎ－１ＣＯＯＨで示され、主成分は沸点が２６８℃で、分子量が１７０のＣ９Ｈ１７ＣＯＯＨからなる。このため、ナフテン酸金属化合物の熱分解温度は、カルボン酸金属化合物からなる錯体の中で３３０℃と高い。従って、酢酸金属化合物、カプリル酸金属化合物、安息香酸金属化合物ないしはナフテン酸金属化合物を、７段落に記載した２つの性質を兼備する金属化合物として用いることができる。
いっぽう、酢酸金属化合物の中に、メタノールに溶解する酢酸金属化合物がある。また、熱分解でアモルファス化した金属酸化物を析出する酢酸金属化合物がある。アモルファス化した金属酸化物の組成は一定でない。こうした酢酸金属化合物は、金属酸化物からなる微粒子の原料として用いることができない。さらに、酢酸金属化合物ないしはカプリル酸金属化合物の中に、熱分解で無定形の金属酸化物を析出する酢酸金属化合物ないしはカプリル酸金属化合物がある。こうした酢酸金属化合物ないしはカプリル酸金属化合物は、金属酸化物からなる微粒子の原料として用いることができない。また、酢酸金属化合物とカプリル酸金属化合物と安息香酸金属化合物の中に、酸素イオンが金属イオンに近づいて配位結合して複核錯塩を形成するが、熱分解の途上においては不安定な物質であり、熱分解における取り扱いが難しい酢酸金属化合物、カプリル酸金属化合物ないしは安息香酸金属化合物がある。こうしたカルボン酸金属化合物においては、ナフテン酸金属化合物を金属酸化物からなる微粒子の原料として用いる。従って、熱分解で析出する物質に応じて、カルボン酸金属化合物からなる錯体を、微細結晶の原料として用いる。
さらに、カルボン酸金属化合物からなる錯体は容易に合成できる安価な工業用薬品である。すなわち、カルボン酸を強アルカリと反応させるとカルボン酸アルカリ金属化合物が生成される。この後、カルボン酸アルカリ金属化合物を無機金属化合物と反応させると、様々な金属からなるカルボン酸金属化合物からなる錯体が合成される。また、原料となるカルボン酸は、安価な有機酸である。従って、有機金属化合物の中で最も安価な有機金属化合物である。
以上に説明したように、カルボン酸金属化合物からなる錯体は、７段落に記載した懸濁液を製造する製造方法において、熱分解で金属酸化物を析出する金属化合物であり、また、金属酸化物の微粒子の安価な原料になる。
いっぽう、７段落に記載した熱分解で金属酸化物を析出する金属化合物として、前記したカルボン酸金属化合物からなる錯体を用いることによって、７段落に記載した５つの性質を兼備する適切な有機化合物として、飽和脂肪酸からなるカルボン酸エステル類、ないしは、不飽和脂肪酸類に属する有機化合物が存在する。なお、これらの有機化合物は、汎用的な工業用の有機化合物である。
すなわち、飽和脂肪酸からなるカルボン酸エステル類の中では、オクタン酸エステル類に属するオクタン酸メチルＣＨ３（ＣＨ２）６ＣＯＯＣＨ３は、１２段落に記載したように、融点が－４０℃で、前記したカルボン酸金属化合物からなる錯体が溶解及び分散せず、沸点が前記した酢酸金属化合物の熱分解温度より１９℃高い１９４℃で、酢酸金属化合物の熱分解で析出する金属酸化物からなる微粒子と化学反応を起こさず、吸水性を持たない、７段落に記載した５の性質を兼備する。蒸気圧は、沸点が酢酸金属化合物の熱分解温度に近く、沸点に近い１９０℃では４４１０パスカルを持つ。従って、９段落に記載した第三の懸濁液の温度が低下する以前に、真空ポンプで真空チャンバー内を減圧すると、オクタン酸メチルが数千パスカル蒸気圧を持つため、真空チャンバー内の真空度を高めることなく、オクタン酸メチルを気化することができる。さらに、オクタン酸メチルは水に殆ど溶けない。このため、常温の２０℃近辺で吸水性がない。また、常温の２０℃近辺での蒸気圧が低く、蒸発量が極めて僅かな液体である。さらに、常温の２０℃近辺では化学的に安定している。このため、第二の懸濁液において、長期に亘って、酢酸金属化合物の微細結晶を変化させることなく保管できる。
さらに、オクタン酸エチルＣＨ３（ＣＨ２）６ＣＯＯＣ２Ｈ５は、１２段落に記載したように、融点が－４８℃で、前記した酢酸金属化合物が溶解及び分散せず、沸点が酢酸金属化合物の熱分解温度より２８℃高い２０８℃で、酢酸金属化合物の熱分解で析出する金属酸化物からなる微粒子と化学反応を起こさず、吸水性を持たない、７段落に記載した５の性質を兼備する。蒸気圧は、６０℃では３２２パスカルで、沸点に近づくと蒸気圧が急増する。従って、９段落に記載した第三の懸濁液の温度が低下する以前に、真空ポンプで真空チャンバー内を減圧すると、オクタン酸エチルが一定の蒸気圧を持つため、真空チャンバー内の真空度を高めることなく、オクタン酸エチルを気化することができる。さらに、オクタン酸エチルは水に殆ど溶けない。このため、常温の２０℃近辺で吸水性がない。また、常温の２０℃近辺での蒸気圧が低く、蒸発量が極めて僅かな液体である。さらに、常温の２０℃近辺では化学的に安定している。このため、第二の懸濁液において、長期に亘って、酢酸金属化合物の微細結晶を変化させることなく保管できる。
さらに、オクタン酸エステル類の中で、オクタン酸オクチルＣＨ３（ＣＨ２）７ＣＯＯ（ＣＨ２）６ＣＨ３は、１２段落に記載したように、融点が－１８℃で、沸点が３０６℃で、前記したカプリル酸金属化合物の熱分解温度より１１℃高い２９５℃で、カプリル酸金属化合物の熱分解温度で析出した金属酸化物の微粒子と化学反応を起こさない、７段落に記載した５つの性質を兼備する有機化合物である。蒸気圧は、沸点に近づくほど蒸気圧が急増する。従って、９段落に記載した第三の懸濁液の温度が低下する以前に、真空ポンプで真空チャンバー内を減圧すると、オクタン酸オクチルが一定の蒸気圧を持つため、真空チャンバー内の真空度を高めることなく、オクタン酸オクチルを気化することができる。さらに、オクタン酸オクチルは水に殆ど溶けない。このため、常温の２０℃近辺で吸水性がない。また、常温の２０℃近辺での蒸気圧が低く、蒸発量が極めて僅かな液体である。さらに、常温の２０℃近辺では化学的に安定している。このため、第二の懸濁液において、長期に亘って、カプリル酸金属化合物の微細結晶を変化させることなく保管できる。
また、オクタン酸イソプロピルＣＨ３（ＣＨ２）６ＣＯＯＣＨ（ＣＨ３）２は、１２段落に記載したように、融点が１２℃で、前記した酢酸金属化合物が溶解及び分散せず、沸点が酢酸金属化合物の熱分解温度より２４℃高い２１４℃で、酢酸金属化合物の熱分解で析出する金属酸化物からなる微粒子と化学反応を起こさず、吸水性を持たない、７段落に記載した５の性質を兼備する。蒸気圧は、沸点が酢酸金属化合物の熱分解温度に近いため、９段落に記載した第三の懸濁液の温度が低下する以前に、真空ポンプで真空チャンバー内を減圧すると、オクタン酸イソプロピルが一定の蒸気圧を持つため、真空チャンバー内の真空度を高めることなく、オクタン酸イソプロピルを気化することができる。さらに、オクタン酸イソプロピルは水に殆ど溶けない。このため、常温の２０℃近辺で吸水性がない。また、常温の２０℃近辺での蒸気圧が低く、蒸発量が極めて僅かな液体である。さらに、常温の２０℃近辺では化学的に安定している。このため、第二の懸濁液において、長期に亘って、酢酸金属化合物の微細結晶を変化させることなく保管できる。
さらに、カルボン酸エステル類の中で、ラウリン酸エステル類に属するラウリン酸ブチルＣＨ３（ＣＨ２）１０ＣＯＯＣ４Ｈ９は、１４段落に記載したように、融点が－１０℃で、沸点が３０６℃で、前記したカプリル酸金属化合物の熱分解温度より１１℃高い２９５℃で、カプリル酸金属化合物の熱分解温度で析出した金属酸化物の微粒子と化学反応を起こさない、７段落に記載した５つの性質を兼備する有機化合物である。蒸気圧は、沸点に近づくほど蒸気圧が急増する。従って、９段落に記載した第三の懸濁液の温度が低下する以前に、真空ポンプで真空チャンバー内を減圧すると、ラウリン酸ブチルが一定の蒸気圧を持つため、真空チャンバー内の真空度を高めることなく、ラウリン酸ブチルを気化することができる。さらに、ラウリン酸ブチルは水に殆ど溶けない。このため、常温の２０℃近辺で吸水性がない。また、常温の２０℃近辺での蒸気圧が低く、蒸発量が極めて僅かな液体である。さらに、常温の２０℃近辺では化学的に安定している。このため、第二の懸濁液において、長期に亘って、カプリル酸金属化合物の微細結晶を変化させることなく保管できる。
また、ラウリン酸２－エチルヘキシルＣＨ３（ＣＨ２）１０ＣＯＯＣ８Ｈ１７は、１４段落に記載したように、融点が－３０℃で、沸点が３１５℃で、前記したカプリル酸金属化合物の熱分解温度より２０℃高い２９５℃で、また、前記した安息香酸金属化合物の熱分解温度より５℃高く、カプリル酸金属化合物ないしは安息香酸金属化合物の熱分解温度で析出した金属酸化物の微粒子と化学反応を起こさない、７段落に記載した５つの性質を兼備する有機化合物である。また、ラウリン酸２－エチルヘキシルの蒸気圧は、沸点に近づくほど蒸気圧が急増する。従って、９段落に記載した第三の懸濁液の温度が低下する以前に、真空ポンプで真空チャンバー内を減圧すると、ラウリン酸２－エチルヘキシルが一定の蒸気圧を持つため、真空チャンバー内の真空度を高めることなく、ラウリン酸２－エチルヘキシルを気化することができる。さらに、ラウリン酸２－エチルヘキシルは水に殆ど溶けない。このため、常温の２０℃近辺で吸水性がない。また、常温の２０℃近辺での蒸気圧が低く、蒸発量が極めて僅かな液体である。さらに、常温の２０℃近辺では化学的に安定している。このため、第二の懸濁液において、長期に亘って、カプリル酸金属化合物ないしは安息香酸金属化合物の微細結晶を変化させることなく保管できる。
さらに、ラウリン酸ヘキシルＣＨ３（ＣＨ２）１０ＣＯＯＣＨ３（ＣＨ２）５は、融点が－３℃で、沸点が３３５℃で、前記した安息香酸金属化合物の熱分解温度より２５℃高く、また、前記したナフテン酸金属化合物の熱分解温度より５℃高く、安息香酸金属化合物ないしはナフテン酸金属化合物の熱分解で析出した金属酸化物の微粒子と化学反応を起こさない、７段落に記載した５つの性質を兼備する有機化合物である。また、ラウリン酸ヘキシルの蒸気圧は、沸点に近づくほど蒸気圧が急増する。従って、９段落に記載した第三の懸濁液の温度が低下する以前に、真空ポンプで真空チャンバー内を減圧すると、ラウリン酸ヘキシルが一定の蒸気圧を持つため、真空チャンバー内の真空度を高めることなく、ラウリン酸ヘキシルを気化することができる。さらに、ラウリン酸ヘキシルは水に殆ど溶けない。このため、常温の２０℃近辺で吸水性がない。また、常温の２０℃近辺での蒸気圧が低く、蒸発量が極めて僅かな液体である。さらに、常温の２０℃近辺では化学的に安定している。このため、第二の懸濁液において、長期に亘って、安息香酸金属化合物ないしはナフテン酸金属化合物の微細結晶を変化させることなく保管できる。
ところで、不飽和脂肪酸類に属する有機化合物の中に、前記したカルボン酸金属化合物からなる錯体を、７段落に記載した熱分解で金属酸化物を析出する金属化合物として用いる際に、７段落に記載した５つの性質を兼備する有機化合物が存在する。
すなわち、ミリストレイン酸ＣＨ３（ＣＨ２）３ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）７ＣＯＯＨは、融点が－４℃で、沸点が３３９℃で、前記した安息香酸金属化合物の熱分解温度より２９℃高く、また、前記したナフテン酸金属化合物の熱分解温度である３３０℃より９℃高く、熱分解で析出した金属酸化物の微粒子と化学反応を起こさない、７段落に記載した５つの性質を兼備する有機化合物である。ミリストレイン酸の蒸気圧は、沸点に近づくほど蒸気圧が急増する。従って、９段落に記載した第三の懸濁液の温度が低下する以前に、真空ポンプで真空チャンバー内を減圧すると、ミリストレイン酸が一定の蒸気圧を持つため、真空チャンバー内の真空度を高めることなく、ミリストレイン酸を気化することができる。さらに、ミリストレイン酸は水に殆ど溶けない。このため、常温の２０℃近辺で吸水性がない。また、常温の２０℃近辺での蒸気圧が低く、蒸発量が極めて僅かな液体である。さらに、常温の２０℃近辺では化学的に安定している。このため、第二の懸濁液において、長期に亘って、安息香酸金属化合物ないしはナフテン酸金属化合物の微細結晶を変化させることなく保管できる。
さらに、オレイン酸ＣＨ３（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）７ＣＯＯＨは、融点が１３．４℃で、沸点が３６０℃で、前記したナフテン酸金属化合物の熱分解温度である３３０℃より３０℃高く、熱分解で析出した金属酸化物の微粒子と化学反応を起こさない、７段落に記載した５つの性質を兼備する有機化合物である。蒸気圧は、２６５℃において２３５７パスカルで、沸点に近づくほど蒸気圧が急増する。従って、９段落に記載した第三の懸濁液の温度が低下する以前に、真空ポンプで真空チャンバー内を減圧すると、オレイン酸が数千パスカルの蒸気圧を持つため、真空チャンバー内の真空度を高めることなく、オレイン酸を気化することができる。さらに、オレイン酸は水に殆ど溶けない。このため、常温の２０℃近辺で吸水性がない。また、常温の２０℃近辺での蒸気圧が低く、蒸発量が極めて僅かな液体である。さらに、常温の２０℃近辺では化学的に安定している。このため、第二の懸濁液において、長期に亘って、ナフテン酸金属化合物の微細結晶を変化させることなく保管できる。
また、リノール酸ＣＨ３（ＣＨ２）４（ＣＨ＝ＣＨＣＨ２）２（ＣＨ２）６ＣＯＯＨは、融点が－５℃で、沸点が３６０℃で、前記したナフテン酸金属化合物の熱分解温度である３３０℃より３０℃高く、熱分解で析出した金属酸化物の微粒子と化学反応を起こさない、７段落に記載した５つの性質を兼備する有機化合物である。蒸気圧は、２２９℃において２１３３パスカルで、沸点に近づくほど蒸気圧が急増する。従って、９段落に記載した第三の懸濁液の温度が低下する以前に、真空ポンプで真空チャンバー内を減圧すると、リノール酸が数千パスカルの蒸気圧を持つため、真空チャンバー内の真空度を高めることなく、リノール酸を気化することができる。さらに、リノール酸は水に殆ど溶けない。このため、常温の２０℃近辺で吸水性がない。また、常温の２０℃近辺での蒸気圧が低く、蒸発量が極めて僅かな液体である。さらに、常温の２０℃近辺では化学的に安定している。このため、第二の懸濁液において、長期に亘って、ナフテン酸金属化合物の微細結晶を変化させることなく保管できる。
以上に説明したように、７段落に記載した熱分解で金属酸化物を析出する金属化合物として、前記したカルボン酸金属化合物からなる錯体を用いることによって、７段落に記載した５つの性質を兼備する適切な有機化合物として、飽和脂肪酸からなるカルボン酸エステル類、ないしは、不飽和脂肪酸類に属する有機化合物が存在する。
In other words, when a complex composed of a carboxylic acid metal compound is heat-treated in an air atmosphere at a temperature of 180 to 330° C., a metal oxide is precipitated. It also disperses in methanol and does not dissolve in methanol. Therefore, the complex composed of the carboxylic acid metal compound is a metal compound that has two properties in the method for producing the suspension described in paragraph 7.
That is, the carboxylate anion (R—COO − ) of the carboxylic acid serves as a ligand, and the complex composed of the carboxylate metal compound that approaches and coordinates with the metal ion forms a carboxylate on the metal ion, which is the largest ion. Since the anion (R—COO − ) approaches and forms a coordinate bond, the distance between the two is shortened. This causes the carboxylate anion (R—COO − ) that coordinates to the metal ion to have the longest distance to the covalently bonded ion on the opposite side of the metal ion. In a metal carboxylate compound with such molecular structure characteristics, when the boiling point of the carboxylic acid is exceeded, the bond between the carboxylate anion (R-COO − ) and the covalently bonded ion on the opposite side of the metal ion is first cleaved. and decomposes into metal oxides, which are compounds of metal ions and oxygen ions, and carboxylic acids. When the temperature is further raised, the carboxylic acid takes away the heat of vaporization and vaporizes, and depending on the molecular weight of the carboxylic acid and the number of coordinate-bonded carboxylic acids, the vaporization of the carboxylic acid proceeds, and when vaporization is completed, the metal oxide is formed. It precipitates out and completes thermal decomposition.
Examples of metal carboxylate compounds having such molecular structural characteristics include metal acetate compounds, metal caprylate compounds, metal benzoate compounds, and metal naphthenate compounds. Complexes composed of these carboxylic acid metal compounds thermally decompose in an air atmosphere at 180-330° C., depending on the boiling point of the carboxylic acid. That is, the boiling point of acetic acid is 118°C, the boiling point of caprylic acid is 237°C, and the boiling point of benzoic acid is 249°C. On the other hand, naphthenic acid is a mixture of saturated fatty acids with a five-membered ring, represented by the general formula C n H 2n-1 COOH, and the main component is C 9 H 17 COOH with a boiling point of 268°C and a molecular weight of 170. . Therefore, the thermal decomposition temperature of the metal naphthenate compound is as high as 330° C. among the complexes composed of the metal carboxylate compound. Therefore, a metal acetate compound, a metal caprylate compound, a metal benzoate compound, or a metal naphthenate compound can be used as the metal compound having the two properties described in paragraph 7.
On the other hand, among metal acetate compounds, there is a metal acetate compound that dissolves in methanol. There is also a metal acetate compound that deposits a metal oxide that has been made amorphous by thermal decomposition. The composition of the amorphized metal oxide is not constant. Such a metal acetate compound cannot be used as a raw material for fine particles of metal oxides. Furthermore, among the metal acetate compounds or metal caprylate compounds, there are metal acetate compounds or metal caprylate compounds that deposit amorphous metal oxides upon thermal decomposition. Such a metal acetate compound or metal caprylate compound cannot be used as a raw material for fine particles of metal oxides. In the metal acetate compound, caprylate metal compound, and benzoate metal compound, oxygen ions approach the metal ions and form a coordinate bond to form a multinuclear complex, which is an unstable substance during thermal decomposition. There are metal acetate compounds, metal caprylate compounds, and metal benzoate compounds that are difficult to handle during thermal decomposition. In such a metal carboxylate compound, a metal naphthenate compound is used as a raw material for fine particles of metal oxides. Therefore, a complex composed of a metal carboxylate compound is used as a raw material for fine crystals depending on the substance deposited by thermal decomposition.
Furthermore, complexes composed of carboxylic acid metal compounds are inexpensive industrial chemicals that can be easily synthesized. That is, when a carboxylic acid is reacted with a strong alkali, an alkali metal carboxylate compound is produced. Thereafter, when the alkali metal carboxylate compound is reacted with the inorganic metal compound, a complex composed of the metal carboxylate compound composed of various metals is synthesized. Moreover, the carboxylic acid used as a raw material is an inexpensive organic acid. Therefore, it is the most inexpensive organometallic compound among organometallic compounds.
As described above, the complex composed of a metal carboxylate compound is a metal compound that deposits a metal oxide by thermal decomposition in the production method for producing a suspension described in paragraph 7, and the metal oxide It becomes a cheap raw material for fine particles of
On the other hand, by using a complex composed of the carboxylic acid metal compound described above as the metal compound that deposits a metal oxide by thermal decomposition described in paragraph 7, an appropriate organic compound having the five properties described in paragraph 7 can be obtained. , carboxylic acid esters composed of saturated fatty acids, or organic compounds belonging to unsaturated fatty acids. These organic compounds are general-purpose industrial organic compounds.
That is, among carboxylic acid esters composed of saturated fatty acids, methyl octanoate CH 3 (CH 2 ) 6 COOCH 3 belonging to octanoic acid esters has a melting point of −40° C. and Fine particles made of a metal oxide that do not dissolve or disperse in the complex made of the carboxylic acid metal compound and precipitate at 194° C., which is 19° C. higher than the thermal decomposition temperature of the metal acetate compound, by thermal decomposition of the metal acetate compound. It does not cause a chemical reaction and does not absorb water, and has the properties of 5 described in paragraph 7. It has a vapor pressure of 4410 Pascals at 190° C., whose boiling point is close to the thermal decomposition temperature of metal acetate compounds. Therefore, if the pressure in the vacuum chamber is reduced by a vacuum pump before the temperature of the third suspension described in paragraph 9 is lowered, the degree of vacuum in the vacuum chamber is Methyl octanoate can be vaporized without increasing . Furthermore, methyl octanoate is practically insoluble in water. Therefore, there is no water absorption at room temperature around 20°C. In addition, it is a liquid with a low vapor pressure at room temperature around 20° C. and an extremely small amount of evaporation. Furthermore, it is chemically stable at room temperature around 20°C. Therefore, the second suspension can be stored for a long period of time without changing the fine crystals of the metal acetate compound.
Furthermore, as described in paragraph 12, ethyl octanoate CH 3 (CH 2 ) 6 COOC 2 H 5 has a melting point of −48° C., does not dissolve or disperse the above metal acetate compound, and has a boiling point of At 208 ° C., which is 28 ° C. higher than the thermal decomposition temperature of the metal acetate compound, it does not cause a chemical reaction with fine particles made of metal oxides that precipitate by thermal decomposition, does not have water absorption, and has the properties of 5 described in paragraph 7. do. The vapor pressure is 322 pascals at 60° C., and the vapor pressure increases rapidly as the boiling point is approached. Therefore, if the pressure in the vacuum chamber is reduced by a vacuum pump before the temperature of the third suspension described in paragraph 9 is lowered, the degree of vacuum in the vacuum chamber is reduced because ethyl octanoate has a constant vapor pressure. Ethyl octanoate can be vaporized without increasing. Furthermore, ethyl octanoate is practically insoluble in water. Therefore, there is no water absorption at room temperature around 20°C. In addition, it is a liquid with a low vapor pressure at room temperature around 20° C. and an extremely small amount of evaporation. Furthermore, it is chemically stable at room temperature around 20°C. Therefore, the second suspension can be stored for a long period of time without changing the fine crystals of the metal acetate compound.
Furthermore, among octanoic acid esters, octyl octanoate CH 3 (CH 2 ) 7 COO(CH 2 ) 6 CH 3 has a melting point of −18° C. and a boiling point of 306° C., as described in paragraph 12. , at 295 ° C., which is 11 ° C. higher than the thermal decomposition temperature of the caprylic acid metal compound, does not cause a chemical reaction with the metal oxide fine particles deposited at the thermal decomposition temperature of the caprylic acid metal compound, the five properties described in paragraph 7. It is an organic compound that also has Vapor pressure increases rapidly as it approaches the boiling point. Therefore, if the pressure in the vacuum chamber is reduced by a vacuum pump before the temperature of the third suspension described in paragraph 9 is lowered, the degree of vacuum in the vacuum chamber is reduced because octyl octanoate has a constant vapor pressure. Octyl octanoate can be vaporized without increasing. Furthermore, octyl octanoate is practically insoluble in water. Therefore, there is no water absorption at room temperature around 20°C. In addition, it is a liquid with a low vapor pressure at room temperature around 20° C. and an extremely small amount of evaporation. Furthermore, it is chemically stable at room temperature around 20°C. Therefore, the second suspension can be stored for a long period of time without changing the fine crystals of the metal caprylate compound.
Further, as described in paragraph 12, isopropyl octanoate CH 3 (CH 2 ) 6 COOCH(CH 3 ) 2 has a melting point of 12° C., does not dissolve or disperse the metal acetate compound, and has a boiling point of metal acetate At 214° C., which is 24° C. higher than the thermal decomposition temperature of the compound, it does not undergo a chemical reaction with fine particles made of metal oxides deposited by thermal decomposition of the metal acetate compound, and does not have water absorbency. Have both. Since the boiling point of the vapor pressure is close to the thermal decomposition temperature of the metal acetate compound, when the pressure in the vacuum chamber is reduced by a vacuum pump before the temperature of the third suspension described in paragraph 9 is lowered, isopropyl octanoate is Since it has a constant vapor pressure, isopropyl octanoate can be vaporized without increasing the degree of vacuum in the vacuum chamber. Furthermore, isopropyl octanoate is practically insoluble in water. Therefore, there is no water absorption at room temperature around 20°C. In addition, it is a liquid with a low vapor pressure at room temperature around 20° C. and an extremely small amount of evaporation. Furthermore, it is chemically stable at room temperature around 20°C. Therefore, the second suspension can be stored for a long period of time without changing the fine crystals of the metal acetate compound.
Furthermore, among carboxylic acid esters, butyl laurate CH 3 (CH 2 ) 10 COOC 4 H 9 belonging to lauric acid esters has a melting point of −10° C. and a boiling point of 306° C., as described in paragraph 14. at 295° C., which is 11° C. higher than the thermal decomposition temperature of the caprylic acid metal compound, does not cause a chemical reaction with the fine particles of the metal oxide deposited at the thermal decomposition temperature of the caprylic acid metal compound, 5 described in paragraph 7. It is an organic compound with two properties. Vapor pressure increases rapidly as it approaches the boiling point. Therefore, when the pressure in the vacuum chamber is reduced by a vacuum pump before the temperature of the third suspension described in paragraph 9 is lowered, the degree of vacuum in the vacuum chamber is reduced because butyl laurate has a constant vapor pressure. Butyl laurate can be vaporized without increasing. Furthermore, butyl laurate is sparingly soluble in water. Therefore, there is no water absorption at room temperature around 20°C. In addition, it is a liquid with a low vapor pressure at room temperature around 20° C. and an extremely small amount of evaporation. Furthermore, it is chemically stable at room temperature around 20°C. Therefore, the second suspension can be stored for a long period of time without changing the fine crystals of the metal caprylate compound.
Also, as described in paragraph 14, 2-ethylhexyl laurate CH 3 (CH 2 ) 10 COOC 8 H 17 has a melting point of -30°C and a boiling point of 315°C. At 295° C., which is 20° C. higher than the temperature and 5° C. higher than the thermal decomposition temperature of the metal benzoate compound, chemical reaction with fine particles of the metal oxide precipitated at the thermal decomposition temperature of the caprylic acid metal compound or the metal benzoate compound. It is an organic compound having the five properties described in paragraph 7 that does not cause In addition, the vapor pressure of 2-ethylhexyl laurate rapidly increases as the boiling point approaches. Therefore, if the pressure in the vacuum chamber is reduced by a vacuum pump before the temperature of the third suspension described in paragraph 9 is lowered, 2-ethylhexyl laurate has a certain vapor pressure, so the vacuum in the vacuum chamber 2-Ethylhexyl laurate can be vaporized without increasing the temperature. Furthermore, 2-ethylhexyl laurate is almost insoluble in water. Therefore, there is no water absorption at room temperature around 20°C. In addition, it is a liquid with a low vapor pressure at room temperature around 20° C. and an extremely small amount of evaporation. Furthermore, it is chemically stable at room temperature around 20°C. Therefore, the second suspension can be stored for a long period of time without changing the fine crystals of the metal caprylate or metal benzoate.
Furthermore, hexyl laurate CH 3 (CH 2 ) 10 COOCH 3 (CH 2 ) 5 has a melting point of −3° C. and a boiling point of 335° C., which is 25° C. higher than the thermal decomposition temperature of the metal benzoate compound, and , 5 ° C. higher than the thermal decomposition temperature of the metal naphthenate compound, and does not cause a chemical reaction with the metal oxide fine particles deposited by thermal decomposition of the metal benzoate compound or the metal naphthenate compound. It is an organic compound with properties. Further, the vapor pressure of hexyl laurate increases rapidly as the boiling point approaches. Therefore, when the pressure in the vacuum chamber is reduced by a vacuum pump before the temperature of the third suspension described in paragraph 9 is lowered, the degree of vacuum in the vacuum chamber is reduced because hexyl laurate has a constant vapor pressure. Hexyl laurate can be vaporized without increasing. Furthermore, hexyl laurate is sparingly soluble in water. Therefore, there is no water absorption at room temperature around 20°C. In addition, it is a liquid with a low vapor pressure at room temperature around 20° C. and an extremely small amount of evaporation. Furthermore, it is chemically stable at room temperature around 20°C. Therefore, the second suspension can be stored for a long period of time without changing the fine crystals of the metal benzoate compound or the metal naphthenate compound.
By the way, when the complex composed of the carboxylic acid metal compound described above is used as the metal compound that deposits the metal oxide by thermal decomposition described in paragraph 7, among the organic compounds belonging to unsaturated fatty acids, the metal compound described in paragraph 7 There are organic compounds that combine the five properties described above.
That is, myristoleic acid CH 3 (CH 2 ) 3 CH═CH(CH 2 ) 7 COOH has a melting point of −4° C. and a boiling point of 339° C., which is 29° C. higher than the thermal decomposition temperature of the metal benzoate compound. Also, it has the five properties described in paragraph 7, which is 9° C. higher than 330° C., which is the thermal decomposition temperature of the metal naphthenate compound, and does not cause a chemical reaction with the metal oxide fine particles deposited by thermal decomposition. It is an organic compound. The vapor pressure of myristoleic acid rapidly increases as it approaches the boiling point. Therefore, when the pressure in the vacuum chamber is reduced by a vacuum pump before the temperature of the third suspension described in paragraph 9 is lowered, the degree of vacuum in the vacuum chamber is reduced because myristoleic acid has a constant vapor pressure. Myristoleic acid can be vaporized without increasing. Moreover, myristoleic acid is almost insoluble in water. Therefore, there is no water absorption at room temperature around 20°C. In addition, it is a liquid with a low vapor pressure at room temperature around 20° C. and an extremely small amount of evaporation. Furthermore, it is chemically stable at room temperature around 20°C. Therefore, the second suspension can be stored for a long period of time without changing the fine crystals of the metal benzoate compound or the metal naphthenate compound.
Furthermore, oleic acid CH 3 (CH 2 ) 7 CH=CH(CH 2 ) 7 COOH has a melting point of 13.4°C and a boiling point of 360°C, which is 330°C, which is the thermal decomposition temperature of the above-mentioned metal naphthenate compound. It is an organic compound having the five properties described in paragraph 7, which is higher than 30° C. and does not cause a chemical reaction with fine metal oxide particles precipitated by thermal decomposition. The vapor pressure is 2357 pascals at 265° C., and the vapor pressure increases rapidly as the boiling point approaches. Therefore, if the pressure in the vacuum chamber is reduced by a vacuum pump before the temperature of the third suspension described in paragraph 9 is lowered, the degree of vacuum in the vacuum chamber is oleic acid can be vaporized without increasing the Furthermore, oleic acid is practically insoluble in water. Therefore, there is no water absorption at room temperature around 20°C. In addition, it is a liquid with a low vapor pressure at room temperature around 20° C. and an extremely small amount of evaporation. Furthermore, it is chemically stable at room temperature around 20°C. Therefore, the second suspension can be stored for a long period of time without changing the fine crystals of the metal naphthenate compound.
In addition, linoleic acid CH 3 (CH 2 ) 4 (CH═CHCH 2 ) 2 (CH 2 ) 6 COOH has a melting point of −5° C. and a boiling point of 360° C., which is the thermal decomposition temperature of the metal naphthenate compound. It is an organic compound having a temperature higher than 330° C. by 30° C. and not causing a chemical reaction with fine metal oxide particles precipitated by thermal decomposition, and having the five properties described in paragraph 7. The vapor pressure is 2133 pascals at 229° C., and the vapor pressure increases rapidly as the boiling point approaches. Therefore, when the vacuum chamber is decompressed with a vacuum pump before the temperature of the third suspension described in paragraph 9 drops, the linoleic acid has a vapor pressure of several thousand pascals, so the degree of vacuum in the vacuum chamber linoleic acid can be vaporized without increasing the Furthermore, linoleic acid is practically insoluble in water. Therefore, there is no water absorption at room temperature around 20°C. In addition, it is a liquid with a low vapor pressure at room temperature around 20° C. and an extremely small amount of evaporation. Furthermore, it is chemically stable at room temperature around 20°C. Therefore, the second suspension can be stored for a long period of time without changing the fine crystals of the metal naphthenate compound.
As described above, by using the complex composed of the carboxylic acid metal compound described above as the metal compound that deposits the metal oxide by thermal decomposition described in paragraph 7, the five properties described in paragraph 7 are combined. Suitable organic compounds include carboxylic acid esters of saturated fatty acids or organic compounds belonging to unsaturated fatty acids.
実施形態１
本実施形態は、１２段落で説明した熱分解で金属を析出する無機金属化合物に関わる実施形態である。本発明における金属化合物は、第一にメタノールに分散し、メタノールに溶解せず、第二に熱分解で金属を析出する２つの性質を兼備する。ここでは金属を銀とし、銀化合物を例にして説明する。
最初に、メタノールに分散し、メタノールに溶解しない銀化合物を説明する。硝酸銀はメタノールに溶解し、銀イオンが溶出し、多くの銀イオンが銀微粒子の析出に参加できない。従って、銀化合物は溶剤に溶解せず、溶剤に分散する性質を持つことが必要になる。また、酸化銀、塩化金、硫酸銀、水酸化銀、炭酸銀などの無機銀化合物はメタノールに分散しない。このため、前記した無機金化合物は、銀化合物として適切でない。
いっぽう、銀化合物は銀を析出する性質を持つ。銀化合物から銀が生成される化学反応の中で、最も簡単な化学反応のひとつに熱分解反応がある。さらに、銀化合物の熱分解温度が低ければ、熱処理温度が低くなり、第二の懸濁液が安価に製造できる。いっぽう、無機物からなる分子ないしは無機物からなるイオンが配位子となって、銀イオンに配位結合する銀錯イオンを有する無機金化合物からなる銀錯体は、無機物の分子量が小さければ、還元雰囲気での熱分解温度は低い。また、他の銀錯イオンを有する錯体より合成が容易で安価な工業用薬品である。
すなわち、銀錯体を構成する分子の中で銀イオンが最も大きい。ちなみに、銀原子の単結合の共有結合半径は１２８ｐｍであり、窒素原子の単結合の共有結合半径の７１ｐｍであり、酸素原子の単結合の共有結合半径は６３ｐｍである。このため、配位子が銀イオンに配位結合する配位結合部の距離が最も長い。従って、無機金化合物からなる銀錯体は、還元雰囲気の熱処理によって、最初に配位結合部が分断され、銀と無機物とに分解し、無機物の気化が完了した後に銀が析出する。
このような無機金化合物からなる銀錯体として、アンモニアＮＨ３が配位子となって銀イオンに配位結合するジアンミン銀イオン［Ａｇ（ＮＨ３）２］＋を有する銀錯体と、シアン化物イオンＣＮ－が配位子となって銀イオンに配位結合するジシアノ銀イオン［Ａｇ（ＣＮ）２］－を有する銀錯体は、配位子が低分子量で、配位子の数が少ないため、他の銀錯イオンを有する銀錯体に比べて、合成が容易であり安価に製造できる。こうした銀錯イオンを有する無機金属化合物からなる錯体は、無機物の分子量が小さいため、還元性雰囲気で熱処理すると、配位結合部位が最初に分断され、２００℃程度の低い温度で無機物の気化が完了して銀が析出する。また、メタノールに１０重量％近くの分散濃度まで分散する。このような銀錯体として、例えば、塩化ジアンミン銀［Ａｇ（ＮＨ３）２］Ｃｌ、硫酸ジアンミン銀［Ａｇ（ＮＨ３）２］２ＳＯ４、硝酸ジアンミン銀［Ａｇ（ＮＨ３）２］ＮＯ３などがある。
また、熱分解で銅を析出する無機銅化合物からなる銅錯体として、アンモニアＮＨ３が配位子となって銅イオンに配位結合するテトラアンミン銅イオン［Ｃｕ（ＮＨ３）４］２＋を有する銅錯体や、ヘキサアンミン銅イオン［Ｃｕ（ＮＨ３）６］２＋を有する銅錯体や、塩素イオンＣｌ－が配位子になって銅イオンに配位結合するテトラクロロ銅イオン［ＣｕＣｌ４］２－を有する銅錯体は、配位子が低分子量で配位子の数が少ないため、他の銅錯イオンを有する錯体に比べて合成が容易であり、安価に製造できる。こうした銅錯イオンを有する無機金属化合物からなる錯体は、無機物の分子量が小さいため、還元性雰囲気で熱処理すると、配位結合部位が最初に分断され、２００℃程度の比較的低い温度で熱分解が完了する。また、メタノールに１０重量％近くの分散濃度まで分散する。このような銅錯体として、例えば、テトラアンミン銅硝酸塩［Ｃｕ（ＮＨ３）４］（ＮＯ３）２やヘキサアンミン銅硫酸塩［Ｃｕ（ＮＨ３）６］ＳＯ４がある。
同様に、熱分解でニッケルを析出し、メタノールに１０重量％近くの分散濃度まで分散する、無機ニッケル化合物からなるニッケル錯体として、例えば、ヘキサアンミンニッケル塩化物［Ｎｉ（ＮＨ３）６］Ｃｌ２がある。
また、熱分解でコバルトを析出し、メタノールに１０重量％近くの分散濃度まで分散する、無機コバルト化合物からなるコバルト錯体として、例えば、ヘキサアンミンコバルト塩化物［Ｃｏ（ＮＨ３）６］Ｃｌ３や、ヘキサアンミンコバルト硝酸塩［Ｃｏ（ＮＨ３）６］（ＮＯ３）３がある。
さらに、熱分解でイリジウムを析出し、メタノールに１０重量％近くの分散濃度まで分散する、無機イリジウム化合物からなるイリジウム錯体として、例えば、ヘキサアンミンイリジウム塩化物［Ｉｒ（ＮＨ３）６］Ｃｌ３がある。
同様に、熱分解でルテニウムを析出し、メタノールに１０重量％近くの分散濃度まで分散する、無機ルテニウム化合物からなるルテニウム錯体として、例えば、ヘキサアンミンルテニウム塩化物［Ｒｕ（ＮＨ３）６］Ｃｌ３がある。
さらに、熱分解でロジウムを析出し、メタノールに１０重量％近くの分散濃度まで分散する、無機ロジウム化合物からなるロジウム錯体として、例えば、ヘキサアンミンロジウム塩化物ヘキサアンミンイリジウム塩化物［Ｒｈ（ＮＨ３）６］Ｃｌ３がある。
同様に、熱分解で白金を析出し、メタノールに１０重量％近くの分散濃度まで分散する、無機白金化合物からなる白金錯体として、例えば、トランス－ジアンミンジクロロ白金［ＰｔＣｌ２（ＮＨ３）２］がある。
さらに、熱分解でパラジウムを析出し、メタノールに１０重量％近くの分散濃度まで分散する、無機パラジウム化合物からなるパラジウム錯体として、例えば、ジアンミンジクロロパラジウム［ＰｄＣｌ２（ＮＨ３）２］がある。
以上に説明したように、無機物のイオンないしは無機物の分子が配位子になって、金属イオンに配位結合する金属錯イオンを有する無機塩からなる無機金属化合物は、配位子が低分子量で、配位子の数が少なく、無機塩の分子量が小さいため、熱分解温度が最も低く、合成が容易で最も安価な金属錯体である。従って、金属のナノ粒子の優れた原料になる。
Embodiment 1
This embodiment relates to an inorganic metal compound that deposits a metal by thermal decomposition as described in the 12th paragraph. The metal compound in the present invention has two properties: first, it disperses in methanol, it does not dissolve in methanol, and second, it precipitates metal by thermal decomposition. Here, silver is used as the metal, and a silver compound is used as an example for explanation.
First, a silver compound that is dispersed in methanol and not dissolved in methanol is described. Silver nitrate dissolves in methanol, eluting silver ions, and many silver ions cannot participate in precipitation of fine silver particles. Therefore, it is necessary that the silver compound should have the property of dispersing in the solvent without dissolving it in the solvent. Inorganic silver compounds such as silver oxide, gold chloride, silver sulfate, silver hydroxide, and silver carbonate do not disperse in methanol. Therefore, the aforementioned inorganic gold compounds are not suitable as silver compounds.
On the other hand, silver compounds have the property of precipitating silver. Thermal decomposition is one of the simplest chemical reactions in which silver is produced from silver compounds. Furthermore, if the thermal decomposition temperature of the silver compound is low, the heat treatment temperature will be low, and the second suspension can be produced at low cost. On the other hand, a silver complex composed of an inorganic gold compound having a silver complex ion coordinately bonded to a silver ion with a molecule composed of an inorganic substance or an ion composed of an inorganic substance as a ligand can be produced in a reducing atmosphere if the molecular weight of the inorganic substance is small. has a low thermal decomposition temperature. In addition, it is an industrial chemical that is easier to synthesize and less expensive than complexes containing other silver complex ions.
That is, the silver ion is the largest among the molecules that constitute the silver complex. Incidentally, the covalent bond radius of the single bond of the silver atom is 128 pm, the covalent bond radius of the single bond of the nitrogen atom is 71 pm, and the covalent bond radius of the single bond of the oxygen atom is 63 pm. For this reason, the distance of the coordinate bond portion where the ligand bonds to the silver ion is the longest. Therefore, a silver complex composed of an inorganic gold compound is first subjected to a heat treatment in a reducing atmosphere to break the coordination bond, decompose into silver and an inorganic substance, and deposit silver after the vaporization of the inorganic substance is completed.
As a silver complex composed of such an inorganic gold compound, a silver complex having diamminesilver ions [Ag(NH 3 ) 2 ] + that coordinately bond to silver ions with ammonia NH 3 as a ligand, and cyanide ions A silver complex having a dicyanosilver ion [Ag(CN) 2 ] - , in which CN- serves as a ligand and coordinates to a silver ion, has a low molecular weight and a small number of ligands. Compared with silver complexes having other silver complex ions, it is easy to synthesize and can be produced at a low cost. Complexes made of inorganic metal compounds with such silver complex ions have a small molecular weight of the inorganic material, so when heat treated in a reducing atmosphere, the coordination bond sites are first cleaved, and the vaporization of the inorganic material is completed at a low temperature of about 200°C. Then silver precipitates. It also disperses in methanol to a dispersion concentration of nearly 10% by weight. Examples of such a silver complex include silver diammine chloride [Ag(NH 3 ) 2 ]Cl, silver diammine sulfate [Ag(NH 3 ) 2 ] 2 SO 4 , silver diammine nitrate [Ag(NH 3 ) 2 ]NO 3 and so on.
In addition, as a copper complex composed of an inorganic copper compound that deposits copper by thermal decomposition, copper having tetraammine copper ions [Cu(NH 3 ) 4 ] 2+ that coordinately bond to copper ions with ammonia NH 3 as a ligand complexes, copper complexes having hexaammine copper ions [Cu(NH 3 ) 6 ] 2+ , and tetrachlorocopper ions [CuCl 4 ] 2- in which chloride ions Cl − become ligands and are coordinated to copper ions. A copper complex having a low molecular weight and a small number of ligands is easier to synthesize and can be produced at a lower cost than complexes having other copper complex ions. Such a complex composed of an inorganic metal compound having copper complex ions has a small molecular weight of the inorganic material, so when heat-treated in a reducing atmosphere, the coordination bond site is first cleaved, and thermal decomposition occurs at a relatively low temperature of about 200°C. complete. It also disperses in methanol to a dispersion concentration of nearly 10% by weight. Such copper complexes include, for example, tetraamminecopper nitrate [Cu(NH 3 ) 4 ](NO 3 ) 2 and hexaamminecopper sulfate [Cu(NH 3 ) 6 ]SO 4 .
Similarly, as a nickel complex composed of an inorganic nickel compound that precipitates nickel by thermal decomposition and is dispersed in methanol to a dispersion concentration of nearly 10% by weight, for example, hexaamminenickel chloride [Ni(NH 3 ) 6 ]Cl 2 There is
In addition, as a cobalt complex composed of an inorganic cobalt compound that precipitates cobalt by thermal decomposition and is dispersed in methanol to a dispersion concentration of nearly 10% by weight, examples include hexaamminecobalt chloride [Co(NH 3 ) 6 ]Cl 3 and , hexaammine cobalt nitrate [Co(NH 3 ) 6 ](NO 3 ) 3 .
Furthermore, hexaammineiridium chloride [Ir(NH 3 ) 6 ]Cl 3 is an example of an iridium complex composed of an inorganic iridium compound that precipitates iridium by thermal decomposition and disperses in methanol to a dispersion concentration of nearly 10% by weight. be.
Similarly, as a ruthenium complex composed of an inorganic ruthenium compound that precipitates ruthenium by thermal decomposition and is dispersed in methanol to a dispersion concentration of nearly 10% by weight, for example, hexaammineruthenium chloride [Ru(NH 3 ) 6 ]Cl 3 There is
Furthermore, as a rhodium complex composed of an inorganic rhodium compound that precipitates rhodium by thermal decomposition and is dispersed in methanol to a dispersion concentration of nearly 10% by weight, for example, hexaammine rhodium chloride, hexaammine iridium chloride [Rh(NH 3 ) 6 ] Cl3 .
Similarly, trans-diammine dichloroplatinum [PtCl 2 (NH 3 ) 2 ], for example, is a platinum complex composed of an inorganic platinum compound that precipitates platinum by thermal decomposition and is dispersed in methanol to a dispersion concentration of nearly 10% by weight. be.
Furthermore, diamminedichloropalladium [PdCl 2 (NH 3 ) 2 ] is an example of a palladium complex composed of an inorganic palladium compound that precipitates palladium by thermal decomposition and disperses in methanol to a dispersion concentration of nearly 10% by weight.
As described above, an inorganic metal compound composed of an inorganic salt having a metal complex ion coordinately bonded to a metal ion by an inorganic ion or an inorganic molecule becoming a ligand has a low molecular weight. , the number of ligands is small and the molecular weight of the inorganic salt is small, so it has the lowest thermal decomposition temperature, is easy to synthesize, and is the cheapest metal complex. Therefore, it is an excellent raw material for metal nanoparticles.
実施形態２
本実施形態は、１４段落で説明した熱分解で金属を析出するオクチル酸金属化合物に関わる実施形態である。本発明における金属化合物は、第一にメタノールに分散し、メタノールに溶解せず、第二に熱分解で金属を析出する２つの性質を兼備する。ここでは、金属を銅とし、銅化合物について説明する。
最初に、メタノールに分散し、メタノールに溶解しない銅化合物を説明する。塩化銅、硫酸銅、硝酸銅などの無機銅化合物はメタノールに溶解し、銅イオンが溶出してしまい、多くの銅イオンが銅微粒子の析出に参加できなくなる。従って、銅化合物は溶剤に溶解せず、溶剤に分散する性質を持つことが必要になる。また、酸化銅、塩化銅、硫化銅などの無機銅化合物は、最も汎用的な溶剤であるメタノールに分散しない。このため、これらの無機銅化合物は、メタノールに分散する性質を持つ銅化合物として適切でない。
いっぽう分子量が小さい無機物の分子ないしは無機イオンが、銅イオンに配位結合する銅錯イオンを有する錯体として、１２段落で説明したアンミン銅錯体やクロロ銅錯体がある。これらの錯体は、汎用的な有機酸からなる有機銅化合物に比べると高価である。
有機銅化合物は銅を析出する。有機銅化合物から銅が生成される化学反応の中で、最も簡単な化学反応のひとつに熱分解反応がある。さらに、有機酸が汎用的な有機酸で、有機銅化合物の合成が容易でれば、有機銅化合物が安価に製造できる。さらに、有機銅化合物の熱分解温度が低ければ、銅を安価な熱処理費用で析出できる。こうした性質を兼備する有機銅化合物に、カルボン酸Ｒ－ＣＯＯＨのカルボキシラートアニオン（Ｒ－ＣＯＯ－）が銅イオンに共有結合するカルボン酸銅化合物がある。つまり、カルボン酸銅化合物を構成するイオンの中で、最も大きいイオンは銅イオンである。従って、カルボン酸のカルボキシラートアニオンが、銅イオンに共有結合すれば、銅イオンとカルボキシラートアニオンとの距離が、イオン同士の距離の中で最も長い。こうしたカルボン酸銅化合物を大気雰囲気で昇温させると、カルボン酸の沸点を超えると、カルボン酸と銅とに分解する。さらに昇温すると、カルボン酸が飽和脂肪酸で構成されれば、カルボン酸が気化熱を伴って気化し、カルボン酸の気化した後に銅が析出する。なお、還元雰囲気でのカルボン酸銅化合物の熱分解は、大気雰囲気での熱分解より高温側で進むため、大気雰囲気での熱分解のほうが熱処理費用は安価で済む。またカルボン酸が不飽和脂肪酸であれば、炭素原子が水素原子に対して過剰になるため、不飽和脂肪酸からなるカルボン酸銅化合物が熱分解すると、酸化銅が析出する。
いっぽう、カルボン酸銅化合物の中で、カルボン酸のカルボキシラートアニオンが配位子となって銅イオンに近づいて配位結合するカルボン酸銅は、銅イオンとカルボキシラートアニオンとの距離が短くなり、反対に、カルボキシラートアニオンにおける酸素イオンが銅イオンと反対側で結合するイオンとの距離が最も長くなる。このような分子構造の特徴を持つカルボン酸銅化合物の熱分解反応は、カルボキシラートアニオンにおける酸素イオンが銅イオンと反対側で結合するイオンとの結合部が最初に分断され、この結果、酸化銅が析出する。このカルボン酸銅化合物は、１６段落に説明したカルボン酸金属化合物に属する。
さらに、カルボン酸銅化合物は、カルボン酸が最も汎用的な有機酸であるため、合成が容易で最も安価な有機銅化合物である。つまり、カルボン酸を水酸化ナトリウムなどの強アルカリ溶液中で反応させると、カルボン酸アルカリ金属化合物が生成される。このカルボン酸アルカリ金属化合物を、硫酸銅などの無機銅化合物と反応させると、カルボン酸銅化合物が生成される。このため、有機銅化合物の中で最も安価である。
カルボン酸銅化合物の組成式はＣｕ（ＣＯＯＲ）２で表わせられる。Ｒは炭化水素で、この組成式はＣｍＨｎである（ここでｍとｎとは整数）。カルボン酸銅化合物を構成する物質の中で、組成式の中央に位置する銅イオンＣｕ２＋が最も大きい。従って、銅イオンＣｕ２＋とカルボキシラートアニオン（Ｒ－ＣＯ２
－）とが共有結合する場合は、銅イオンＣｕ２＋とカルボキシラートアニオン（Ｒ－ＣＯ２
－）との距離が最大になる。この理由は、銅原子の２重結合における共有結合半径は１１５ｐｍであり、酸素原子の２重結合における共有結合半径は５７ｐｍであり、炭素原子の２重結合における共有結合半径は６７ｐｍであることによる。このため、このような分子構造の特徴を持つカルボン酸銅化合物は、カルボン酸の沸点を超えると、結合距離が最も長い銅イオンとカルボキシラートアニオン（Ｒ－ＣＯ２
－）との結合部が最初に分断され、銅とカルボン酸とに分離する。さらに昇温すると、カルボン酸が飽和脂肪酸であれば、カルボン酸が気化熱を伴って気化し、カルボン酸の気化が完了した後に銅が析出する。こうしたカルボン酸銅化合物として、オクチル酸銅、ラウリン酸銅、ステアリン酸銅などがある。このようなカルボン酸銅化合物の多くは、金属石鹸として市販されている安価な工業用薬品である。
さらに飽和脂肪酸の沸点が低ければ、カルボン酸銅化合物は低い温度で熱分解し、銅を析出させる熱処理費用が安価で済む。飽和脂肪酸を構成する炭化水素が長鎖構造である場合は、長鎖が長いほど、つまり、飽和脂肪酸の分子量が大きいほど、飽和脂肪酸の沸点が高くなり、飽和脂肪酸の気化熱が大きいため、熱分解温度が高くなる。ちなみに、分子量が２００．３であるラウリン酸の大気圧での沸点は２９６℃であり、分子量が２８４．５であるステアリン酸の大気圧での沸点は３６１℃である。
これに対し、分岐鎖構造を有する飽和脂肪酸は、直鎖構造の飽和脂肪酸より鎖の長さが短く、沸点がさらに低くなり、気化熱も小さい。これによって、分岐鎖構造を有する飽和脂肪酸からなるカルボン酸銅化合物は、さらに低い温度で熱分解温度する。また、分岐鎖構造を有する飽和脂肪酸は極性を持つため、分岐鎖構造を有する飽和脂肪酸からなるカルボン酸銅化合物も極性を持ち、メタノールなどの極性を持つ有機溶剤に相対的に高い割合で分散する。このような分岐構造の飽和脂肪酸としてオクチル酸がある。オクチル酸は構造式がＣＨ３（ＣＨ２）３ＣＨ（Ｃ２Ｈ５）ＣＯＯＨで示され、ＣＨでＣＨ３（ＣＨ２）３とＣ２Ｈ５とのアルカンに分岐され、ＣＨにカルボキシル基ＣＯＯＨが結合する。オクチル酸の大気圧での沸点は２２８℃であり、ラウリン酸より沸点が６８℃低い。このため、銅を析出する原料として、オクチル酸銅Ｃｕ（Ｃ７Ｈ１５ＣＯＯ）２が望ましい。オクチル酸銅は、大気雰囲気において２９０℃で熱分解が完了して銅が析出し、メタノールに１０重量％近く分散する。
また、アルミニウムを析出する原料としてオクチル酸アルミニウムＡｌ（Ｃ７Ｈ１５ＣＯＯ）３が、鉄を析出する原料としてオクチル酸鉄Ｆｅ（Ｃ７Ｈ１５ＣＯＯ）３が、ニッケルを析出する原料としてオクチル酸ニッケルＮｉ（Ｃ７Ｈ１５ＣＯＯ）２が、コバルトを析出する原料としてオクチル酸コバルトＣｏ（Ｃ７Ｈ１５ＣＯＯ）２が、マンガンを析出する原料としてオクチル酸マンガンＭｎ（Ｃ７Ｈ１５ＣＯＯ）２が、亜鉛を析出する原料としてオクチル酸亜鉛Ｚｎ（Ｃ７Ｈ１５ＣＯＯ）２が、錫を析出する原料としてオクチル酸錫Ｓｎ（Ｃ７Ｈ１５ＣＯＯ）２が、カルシウムを析出する原料としてオクチル酸カルシウムＣａ（Ｃ７Ｈ１５ＣＯＯ）２が望ましい。これらのオクチル酸金属化合物は、いずれもメタノールに１０重量％近い割合で分散する。
Embodiment 2
This embodiment relates to a metal octylate compound that deposits a metal by thermal decomposition described in the 14th paragraph. The metal compound in the present invention has two properties: first, it disperses in methanol, it does not dissolve in methanol, and second, it precipitates metal by thermal decomposition. Here, copper is used as the metal, and copper compounds are described.
First, a copper compound that disperses in methanol and does not dissolve in methanol is described. Inorganic copper compounds such as copper chloride, copper sulfate, and copper nitrate are dissolved in methanol, and copper ions are eluted, and many copper ions cannot participate in the deposition of fine copper particles. Therefore, the copper compound must have the property of dispersing in the solvent without dissolving it in the solvent. Also, inorganic copper compounds such as copper oxide, copper chloride, and copper sulfide do not disperse in methanol, the most common solvent. Therefore, these inorganic copper compounds are not suitable as copper compounds having the property of dispersing in methanol.
On the other hand, the ammine-copper complex and the chloro-copper complex described in the 12th paragraph are examples of complexes having copper complex ions in which inorganic molecules or inorganic ions having a small molecular weight are coordinated to copper ions. These complexes are more expensive than organocopper compounds made from general-purpose organic acids.
Organic copper compounds deposit copper. Thermal decomposition is one of the simplest chemical reactions in which copper is produced from organocopper compounds. Furthermore, if the organic acid is a general-purpose organic acid and the synthesis of the organic copper compound is easy, the organic copper compound can be produced at low cost. Furthermore, if the thermal decomposition temperature of the organocopper compound is low, copper can be deposited at low heat treatment costs. An organocopper compound having such properties includes a carboxylic acid copper compound in which a carboxylate anion (R—COO − ) of a carboxylic acid R—COOH is covalently bonded to a copper ion. That is, the largest ion among the ions constituting the copper carboxylate compound is the copper ion. Therefore, if the carboxylate anion of the carboxylic acid is covalently bound to the copper ion, the distance between the copper ion and the carboxylate anion is the longest among the distances between the ions. When the temperature of such a carboxylic acid copper compound is raised in an air atmosphere, it decomposes into carboxylic acid and copper when the boiling point of the carboxylic acid is exceeded. When the temperature is further increased, if the carboxylic acid is composed of a saturated fatty acid, the carboxylic acid is vaporized with heat of vaporization, and copper is deposited after the vaporization of the carboxylic acid. Since the thermal decomposition of the carboxylic acid copper compound in a reducing atmosphere proceeds at a higher temperature than the thermal decomposition in an air atmosphere, thermal decomposition in an air atmosphere costs less for heat treatment. If the carboxylic acid is an unsaturated fatty acid, the number of carbon atoms is excessive relative to the hydrogen atoms. Therefore, when the carboxylic acid copper compound composed of the unsaturated fatty acid is thermally decomposed, copper oxide is deposited.
On the other hand, among the carboxylic acid copper compounds, the carboxylate anion of the carboxylic acid becomes a ligand and approaches the copper ion to form a coordinate bond. Conversely, the oxygen ion in the carboxylate anion has the longest distance between the copper ion and the ion that binds on the opposite side. In the thermal decomposition reaction of the carboxylate copper compound having such a characteristic molecular structure, the bond between the oxygen ion in the carboxylate anion and the ion that binds to the copper ion on the opposite side is first cleaved, and as a result, copper oxide precipitates out. This copper carboxylate compound belongs to the metal carboxylate compounds described in paragraph 16.
Furthermore, the carboxylic acid copper compound is the organic copper compound which is easy to synthesize and the cheapest, since carboxylic acid is the most widely used organic acid. That is, when a carboxylic acid is reacted in a strong alkaline solution such as sodium hydroxide, an alkali metal carboxylate compound is produced. When the alkali metal carboxylate compound is reacted with an inorganic copper compound such as copper sulfate, a copper carboxylate compound is produced. Therefore, it is the least expensive among organic copper compounds.
The compositional formula of the carboxylic acid copper compound is represented by Cu(COOR) 2 . R is a hydrocarbon and its composition formula is C m H n (where m and n are integers). Among the substances constituting the copper carboxylate compound, the copper ion Cu 2+ located in the center of the composition formula is the largest. Therefore, when the copper ion Cu 2+ and the carboxylate anion (R—CO 2 − ) are covalently bonded, the distance between the copper ion Cu 2+ and the carboxylate anion (R—CO 2 − ) is maximized. This is because the covalent radius of the double bond of the copper atom is 115 pm, the covalent radius of the double bond of the oxygen atom is 57 pm, and the covalent radius of the double bond of the carbon atom is 67 pm. . Therefore, when the boiling point of the carboxylic acid is exceeded, the copper carboxylate compound having such a molecular structure has the longest bonding distance between the copper ion and the carboxylate anion (R—CO 2 − ). separated into copper and carboxylic acid. When the temperature is further increased, if the carboxylic acid is a saturated fatty acid, the carboxylic acid is vaporized with heat of vaporization, and copper is deposited after the vaporization of the carboxylic acid is completed. Such copper carboxylate compounds include copper octoate, copper laurate, copper stearate, and the like. Many of such carboxylic acid copper compounds are inexpensive industrial chemicals marketed as metal soaps.
Furthermore, if the saturated fatty acid has a low boiling point, the carboxylic acid copper compound is thermally decomposed at a low temperature, and the heat treatment cost for depositing copper can be reduced. If the hydrocarbons that make up the saturated fatty acid have a long chain structure, the longer the chain, that is, the larger the molecular weight of the saturated fatty acid, the higher the boiling point of the saturated fatty acid and the higher the heat of vaporization of the saturated fatty acid. Decomposition temperature rises. Incidentally, the boiling point of lauric acid having a molecular weight of 200.3 at atmospheric pressure is 296°C, and the boiling point of stearic acid having a molecular weight of 284.5 at atmospheric pressure is 361°C.
On the other hand, a saturated fatty acid having a branched chain structure has a shorter chain length, a lower boiling point, and a lower heat of vaporization than a saturated fatty acid having a straight chain structure. As a result, the carboxylic acid copper compound composed of a saturated fatty acid having a branched chain structure is thermally decomposed at a lower temperature. In addition, since saturated fatty acids with a branched chain structure have polarity, carboxylic acid copper compounds made from saturated fatty acids with a branched chain structure also have polarity, and are dispersed in organic solvents with polarity such as methanol at a relatively high rate. . Octylic acid is a saturated fatty acid with such a branched structure. Octylic acid has a structural formula of CH 3 (CH 2 ) 3 CH(C 2 H 5 )COOH, where CH is branched into CH 3 (CH 2 ) 3 and C 2 H 5 alkanes, and CH has a carboxyl group. COOH binds. The boiling point of octylic acid at atmospheric pressure is 228°C, which is 68°C lower than that of lauric acid. Therefore, copper octylate Cu(C 7 H 15 COO) 2 is desirable as a raw material for depositing copper. Copper octylate is completely thermally decomposed at 290° C. in an air atmosphere to deposit copper, which is dispersed in methanol at nearly 10% by weight.
Further, aluminum octylate Al(C 7 H 15 COO) 3 is used as a raw material for depositing aluminum, iron octylate Fe(C 7 H 15 COO) 3 is used as a raw material for depositing iron, and octylic acid is used as a raw material for depositing nickel. Nickel Ni(C 7 H 15 COO) 2 , cobalt octylate Co(C 7 H 15 COO) 2 as a raw material for depositing cobalt, and manganese octylate Mn(C 7 H 15 COO) 2 as a raw material for depositing manganese. However, zinc octoate Zn(C 7 H 15 COO) 2 is used as a raw material for depositing zinc, tin octylate Sn(C 7 H 15 COO) 2 is used as a raw material for depositing tin, and octylic acid is used as a raw material for depositing calcium. Calcium Ca ( C7H15COO ) 2 is preferred. All of these metal octylate compounds are dispersed in methanol at a ratio close to 10% by weight.
実施形態３
本実施形態は、１６段落で説明した熱分解で金属酸化物を析出するカルボン酸金属化合物からなる錯体に関わる実施形態である。本発明における金属化合物は、第一にメタノールに分散し、メタノールに溶解せず、第二に熱分解で金属酸化物を析出する２つの性質を兼備する。ここでは、金属酸化物を酸化チタンＴｉＯ２とし、チタン化合物の実施形態から説明する。
最初に、メタノールに分散するチタン化合物を説明する。塩化チタンはメタノールに溶解する。酸化チタンはメタノールに分散しない。このため、これら低分子量の無機チタン化合物は、メタノールに分散しない。
なお、１７段落で説明した無機物の分子ないしは無機物のイオンからなる配位子が、チタンイオンに配位結合したチタン錯イオンとして、チタン錯イオン［ＴｉＣｌ４Ｏ］２－を有する無機金属化合物があるが、配位結合が安定でない。
次に、有機チタン化合物について説明する。有機チタン化合物は、熱分解によって二酸化チタンＴｉＯ２を析出する。有機チタン化合物から酸化チタンが生成される化学反応の中で、最も簡単な化学反応のひとつに熱分解反応がある。つまり、有機チタン化合物を昇温するだけで、熱分解によって酸化チタンが析出する。さらに、有機チタン化合物の合成が容易でれば、有機チタン化合物が安価に製造できる。これらの性質を兼備する有機チタン化合物に、カルボン酸チタン化合物がある。
つまり、カルボン酸チタン化合物を構成する物質の中で、最も大きい共有結合半径を持つ物質はチタンイオンＴｉ４＋である。いっぽう、チタンイオンＴｉ４＋とカルボキシラートアニオン（Ｒ－ＣＯ２
－）とが共有結合するカルボン酸チタン化合物は、チタンイオンと酸素イオンとの距離が最大になるため、熱分解でチタンを析出する。このため、熱分解で酸化チタンを析出するカルボン酸チタン化合物は、チタンイオンＴｉ４＋にカルボキシラートアニオン（Ｒ－ＣＯ２
－）が近づき、これによって、カルボキシラートアニオン（Ｒ－ＣＯ２
－）がチタンイオンＴｉ４＋の反対側で結合するイオンと結合する距離が最も長くなる。つまり、カルボキシラートアニオン（Ｒ－ＣＯ２
－）がチタンイオンＴｉ４＋の反対側で結合するイオンと結合する部位が最も長く、最初にこの結合部が分断され、チタンイオンと結合した酸素イオン、つまり、酸化チタンＴｉＯ２とカルボン酸とに分解する。このような分子構造上の特徴を持つカルボン酸チタン化合物として、カルボキシラートアニオン（Ｒ－ＣＯ２
－）が配位子になってチタンイオンＴｉ４＋に配位結合するカルボン酸チタン化合物がある。
また、有機チタン化合物の中でカルボン酸チタン化合物は、合成が容易で、有機酸の沸点が低くければ熱分解温度が比較的低い。このため、カルボキシラートアニオン（Ｒ－ＣＯ２
－）が、配位子となって金属イオンに近づいて配位結合するカルボン酸金属化合物からなる錯体は、安価な工業用薬品であり、熱処理費用も安価で済む。従って、カルボキシラートアニオン（Ｒ－ＣＯ２
－）がチタンイオンに配位結合したカルボン酸チタン化合物は、熱分解で酸化チタンを析出する安価な工業用薬品である。
こうしたカルボン酸チタン化合物として、酢酸チタン、カプリル酸チタン、安息香酸チタン、ナフテン酸チタンなどが挙げられる。しかし、酢酸チタンとカプリル酸チタンは、配位結合が安定していないため、熱分解で酸化チタンを析出しない。いっぽう、安息香酸の沸点は２４９℃であり、テトラ安息香酸チタンＴｉ（Ｃ６Ｈ５ＣＯＯ）４は大気雰囲気の３１０℃で熱分解して酸化チタンを析出し、ナフテン酸チタンより熱分解温度が低い。
また、カルボン酸バナジウム化合物の中で、ナフテン酸バナジウムを除くカルボン酸バナジウム化合物は、配位結合が安定していないため、熱分解で酸化バナジウムを析出しない。いっぽう、ナフテン酸は５員環をもつ飽和脂肪酸の混合物で、一般式がＣｎＨ２ｎ－１ＣＯＯＨで示され、主成分の沸点が２６８℃で、分子量が１７０のＣ９Ｈ１７ＣＯＯＨからなる。従って、ナフテン酸バナジウムは大気雰囲気の３３０℃で熱分解して、酸化バナジウムを析出する。
なお、カルボン酸のカルボキシラートアニオン（Ｒ－ＣＯ２
－）が配位子になって、金属イオンに配位結合するカルボン酸金属化合物は有機金属化合物からなる錯体である。一方、１７段落で説明した錯体は、無機物の分子ないしは無機物のイオンが配位子となって、金属イオンに配位結合する金属錯イオンを有する無機金属化合物からなる錯体である。また、配位子と金属錯イオンと結合する無機物とが、カルボン酸に比べて分子量が小さいため、無機金属化合物からなる錯体の熱分解温度は、カルボン酸金属化合物の熱分解温度より低い。
Embodiment 3
This embodiment relates to a complex composed of a carboxylic acid metal compound that deposits a metal oxide by thermal decomposition as described in the 16th paragraph. The metal compound in the present invention has two properties: first, it disperses in methanol, it does not dissolve in methanol, and second, it precipitates a metal oxide by thermal decomposition. Here, titanium oxide TiO 2 is used as the metal oxide, and an embodiment of the titanium compound will be described.
First, a titanium compound dispersed in methanol will be described. Titanium chloride dissolves in methanol. Titanium oxide does not disperse in methanol. Therefore, these low molecular weight inorganic titanium compounds do not disperse in methanol.
There is an inorganic metal compound having a titanium complex ion [TiCl 4 O] 2- as a titanium complex ion in which a ligand composed of an inorganic molecule or an inorganic ion described in paragraph 17 is coordinated to a titanium ion. However, the coordination bond is not stable.
Next, the organic titanium compound will be explained. Organotitanium compounds deposit titanium dioxide TiO 2 by thermal decomposition. Thermal decomposition is one of the simplest chemical reactions in which titanium oxide is produced from an organotitanium compound. That is, simply by raising the temperature of the organotitanium compound, titanium oxide is deposited by thermal decomposition. Furthermore, if the synthesis of the organic titanium compound is easy, the organic titanium compound can be produced at low cost. An organotitanium compound having these properties is a titanium carboxylate compound.
That is, the substance having the largest covalent bond radius among the substances constituting the titanium carboxylate compound is the titanium ion Ti 4+ . On the other hand, a titanium carboxylate compound in which a titanium ion Ti 4+ and a carboxylate anion (R—CO 2 − ) are covalently bonded has the maximum distance between the titanium ion and the oxygen ion, so that titanium is precipitated by thermal decomposition. Therefore, in the titanium carboxylate compound that deposits titanium oxide by thermal decomposition, the carboxylate anion (R—CO 2 − ) approaches the titanium ion Ti 4+ , thereby converting the carboxylate anion (R—CO 2 − ) into titanium. The longest bonding distance is with the ions that bond on the opposite side of the ion Ti 4+ . That is, the site where the carboxylate anion (R—CO 2 − ) binds to the ion that binds on the opposite side of the titanium ion Ti 4+ is the longest, and this bond is first cleaved, and the oxygen ion bound to the titanium ion, namely , decomposes into titanium oxide TiO 2 and carboxylic acid. As a titanium carboxylate compound having such molecular structural characteristics, there is a titanium carboxylate compound in which a carboxylate anion (R—CO 2 − ) serves as a ligand and bonds to a titanium ion Ti 4+ .
Among organic titanium compounds, a titanium carboxylate compound is easy to synthesize and has a relatively low thermal decomposition temperature if the boiling point of the organic acid is low. Therefore, a complex composed of a carboxylate metal compound in which a carboxylate anion (R—CO 2 − ) becomes a ligand and approaches and coordinates with a metal ion is an inexpensive industrial chemical, and the heat treatment cost is low. It's cheap. Therefore, a titanium carboxylate compound in which a carboxylate anion (R—CO 2 − ) is coordinated to a titanium ion is an inexpensive industrial chemical that deposits titanium oxide upon thermal decomposition.
Such titanium carboxylate compounds include titanium acetate, titanium caprylate, titanium benzoate, titanium naphthenate, and the like. However, titanium acetate and titanium caprylate do not precipitate titanium oxide by thermal decomposition because their coordinate bonds are not stable. On the other hand, the boiling point of benzoic acid is 249° C., and titanium tetrabenzoate Ti(C 6 H 5 COO) 4 is thermally decomposed at 310° C. in an air atmosphere to deposit titanium oxide, which has a higher thermal decomposition temperature than titanium naphthenate. low.
Among vanadium carboxylate compounds, vanadium carboxylate compounds other than vanadium naphthenate do not precipitate vanadium oxide by thermal decomposition because the coordination bonds are not stable. On the other hand, naphthenic acid is a mixture of saturated fatty acids with a 5 -membered ring, and is represented by the general formula C n H 2n-1 COOH . . Therefore, vanadium naphthenate is thermally decomposed at 330° C. in an air atmosphere to deposit vanadium oxide.
Incidentally, the carboxylate metal compound, which has the carboxylate anion (R—CO 2 − ) of the carboxylic acid as a ligand and coordinates with the metal ion, is a complex composed of an organometallic compound. On the other hand, the complex described in the 17th paragraph is a complex composed of an inorganic metal compound having a metal complex ion coordinately bonded to a metal ion with an inorganic molecule or an inorganic ion serving as a ligand. In addition, since the ligand and the inorganic substance that binds to the metal complex ion have a smaller molecular weight than the carboxylic acid, the thermal decomposition temperature of the complex composed of the inorganic metal compound is lower than the thermal decomposition temperature of the carboxylic acid metal compound.
実施例１
本実施例は、熱分解で銀を析出する無機銀化合物の微細結晶が、液体の有機化合物で囲まれ、該液体の有機化合物中に分散した懸濁液を製造する。無機銀化合物として、１７段落の実施形態１で説明した塩化ジアンミン銀（例えば、田中貴金属工業株式会社の製品）を用いた。また、液体の有機化合物として、１２段落に記載した炭素原子の数が１１からなるｎ－ウンデカン（例えば、ＥＮＥＯＳ株式会社の製品）を用いた。
最初に、容器に２．５リットルのメタノールを充填し、塩化ジアンミン銀の１７７．５ｇ（１モルに相当する）をメタノールに分散した。さらに、容器を６５℃に昇温し、メタノールを気化し、塩化ジアンミン銀の結晶を析出させた。この後、塩化ジアンミン銀の結晶の集まりを、１０ｃｍ×１０ｃｍ×２ｃｍの容器に移した。さらに、塩化ジアンミン銀の結晶の集まりの上に、１０ｃｍ×１０ｃｍ×１ｃｍの板を被せ、板の上に１０ｋｇの重りを載せ、この後、重りを取り除き、容器に対し、前後、左右、上下の３方向の０．３Ｇからなる衝撃加速度を繰り返し加えた。こうした圧縮荷重を加える処理と衝撃加速度を加える処理とを、３回繰り返した後に、重りを板の上に載せたが、板が全く沈まなかったため、処理を停止した。この後、板を容器から取り外し、容器に、９３ｇのｎ－ウンデカンを混合し、第一の懸濁液を作成した。なお、ｎ－ウンデカンの体積は、塩化ジアンミン銀の体積より２７％多い。この後、容器内に、超音波ホモジナイザー装置（例えば、ヤマト科学株式会社の製品ＬＵＨ３００）のホーンを浸漬させ、２０ｋＨｚの超音波振動を容器内の第一の懸濁体に２分間加え、容器内に第二の懸濁液を作成した。
なお、圧縮荷重を加える処理と衝撃加速度を加える処理とを終えた塩化ジアンミン銀の結晶の一部を取り出し、電子顕微鏡で、試料の観察と分析とを行なった。電子顕微鏡は、ＪＦＥテクノリサーチ株式会社の極低加速電圧ＳＥＭを用いた。この装置は、１００Ｖからの極低加速電圧による表面観察が可能で、試料に導電性の被膜を形成せずに直接試料の表面が観察できる特徴を持つ。
試料からの反射電子線の９００－１０００Ｖの間にある２次電子線を取り出し画像処理を行なった。試料は２０ｎｍ前後の大きさからなる有機物の集まりで形成されていた。このため、塩化ジアンミン銀の結晶は、２０ｎｍ前後の大きさに粉砕された。
Example 1
In this example, a suspension is produced in which fine crystals of an inorganic silver compound that deposits silver by thermal decomposition are surrounded by a liquid organic compound and dispersed in the liquid organic compound. As the inorganic silver compound, silver diammine chloride (for example, a product of Tanaka Kikinzoku Kogyo Co., Ltd.) described in Embodiment 1 of the 17th paragraph was used. As the liquid organic compound, n-undecane having 11 carbon atoms described in paragraph 12 (for example, a product of ENEOS Corporation) was used.
First, a vessel was filled with 2.5 liters of methanol and 177.5 g (corresponding to 1 mole) of silver diammine chloride was dispersed in the methanol. Furthermore, the container was heated to 65° C. to evaporate methanol and precipitate crystals of silver diammine chloride. After this, the collection of silver diammine chloride crystals was transferred to a 10 cm x 10 cm x 2 cm container. Furthermore, a plate of 10 cm × 10 cm × 1 cm was placed on the collection of crystals of silver diammine chloride, and a weight of 10 kg was placed on the plate. A repeated impact acceleration consisting of 0.3 G in three directions was applied. After repeating the process of applying a compressive load and the process of applying impact acceleration three times, a weight was placed on the plate, but the plate did not sink at all, so the treatment was stopped. After this, the plate was removed from the container and the container was mixed with 93 g of n-undecane to form a first suspension. Note that the volume of n-undecane is 27% greater than the volume of silver diammine chloride. After that, the horn of an ultrasonic homogenizer (for example, Yamato Scientific Co., Ltd. product LUH300) is immersed in the container, and ultrasonic vibration of 20 kHz is applied to the first suspension in the container for 2 minutes. A second suspension was made at .
A part of the silver diammine chloride crystals that had been subjected to the compressive load application and the impact acceleration treatment was taken out, and the sample was observed and analyzed with an electron microscope. As an electron microscope, an ultra-low accelerating voltage SEM manufactured by JFE Techno-Research Corporation was used. This device is capable of surface observation with an ultra-low acceleration voltage from 100 V, and has the feature that the surface of a sample can be observed directly without forming a conductive film on the sample.
A secondary electron beam between 900 and 1000 V of the reflected electron beam from the sample was taken out and subjected to image processing. The sample was formed of an aggregate of organic matter with a size of about 20 nm. Therefore, the silver diammine chloride crystals were pulverized to a size of around 20 nm.
実施例２
本実施例は、実施例１で製造した懸濁液から銀のナノ粒子の集まりを析出させる。
実施例１で製造した懸濁液の一部を容器に移し、該容器をアンモニアガス雰囲気の焼成炉に配置し、１８０℃まで昇温し、１８０℃に５分間放置させた。その後、容器を真空ベルジャー内に配置させ、真空ベルジャー内の圧力を１００パスカルまで減圧し、ｎ－ウンデカンを気化した。さらに、真空ベルジャーを大気圧に戻し、容器内の試料を、実施例１で用いた電子顕微鏡で観察と分析を行った。
この結果、試料は、１０ｎｍ前後の大きさからなる銀のナノ粒子の集まりであった。なお、容器を僅かに動かしただけで、容器内のナノ粒子が簡単に動いたため、銀のナノ粒子は凝集せず、個々のナノ粒子が分離していると思われる。図１に、析出した銀のナノ粒子の集まりを、模式的に図示する。１は銀のナノ粒子である。
なお、ｎ－ウンデカンの沸点は１９６℃で、塩化ジアンミン銀の熱分解温度１８０℃より１６℃だけ高い。従って、塩化ジアンミン銀の微細結晶を熱分解した懸濁液を、速やかに真空ベルジャー内に移せば、懸濁液の温度の低下は抑制され、ｎ－ウンデカンは一定の蒸気圧を持つ。このため、真空ベルジャー内の圧力を１００パスカルまで減圧させ、ｎ－ウンデカンを確実に懸濁液から気化させた。
なお、銀は比抵抗が低く、比較的酸化されにくい物質であるため、電子配線などの導電材料として用いられる。例えば、銀のナノ粒子は、比表面積が大きいため、銀のナノ粒子を昇温すると、活性化されたナノ粒子になり、低温で融着しやすい性質を持つ。このため、活性化した銀のナノ粒子の融点が下がり、鉛フリーのはんだ代替材料として用いられる。また、インクジェットプリンタなどを用いた印刷法による電子配線の形成に用いられる。
また、銀イオンの抗菌性はよく知られているが、銀をナノ粒子化すると、比表面積が著しく増大し、表面原子の増大によって銀のイオン化が促進され、銀の抗菌性がさらに高まり、抗菌材への応用が可能になる。さらに、貴金属はバルクでは安定な物質であるが、ナノ粒子化することにより強い触媒活性を発現する。従って、銀のナノ粒子は、様々な触媒作用を持つ工業製品への応用が可能になる。
Example 2
This example precipitates a cluster of silver nanoparticles from the suspension produced in Example 1.
A portion of the suspension prepared in Example 1 was transferred to a container, and the container was placed in a calcining furnace in an ammonia gas atmosphere, heated to 180°C, and allowed to stand at 180°C for 5 minutes. After that, the container was placed in a vacuum bell jar, and the pressure inside the vacuum bell jar was reduced to 100 pascals to vaporize the n-undecane. Furthermore, the vacuum bell jar was returned to the atmospheric pressure, and the sample in the container was observed and analyzed with the electron microscope used in Example 1.
As a result, the sample was a collection of silver nanoparticles with a size of around 10 nm. It should be noted that the nanoparticles in the container were easily moved even when the container was slightly moved, so it is believed that the silver nanoparticles did not agglomerate and the individual nanoparticles were separated. FIG. 1 schematically shows a collection of precipitated silver nanoparticles. 1 are silver nanoparticles.
The boiling point of n-undecane is 196°C, which is 16°C higher than the thermal decomposition temperature of silver diammine chloride, 180°C. Therefore, if the suspension of thermally decomposed silver diammine chloride fine crystals is quickly transferred into a vacuum bell jar, the temperature of the suspension can be suppressed from decreasing, and n-undecane has a constant vapor pressure. Therefore, the pressure in the vacuum bell jar was reduced to 100 Pascals to ensure that the n-undecane was vaporized from the suspension.
Since silver has a low specific resistance and is a substance that is relatively resistant to oxidation, it is used as a conductive material for electronic wiring and the like. For example, since silver nanoparticles have a large specific surface area, when the silver nanoparticles are heated, they become activated nanoparticles, which tend to fuse together at a low temperature. This lowers the melting point of the activated silver nanoparticles, making them an alternative material for lead-free solder. It is also used for forming electronic wiring by a printing method using an inkjet printer or the like.
In addition, the antibacterial properties of silver ions are well known, but when silver is made into nanoparticles, the specific surface area increases significantly, and the increase in surface atoms promotes the ionization of silver, further enhancing the antibacterial properties of silver. Application to materials becomes possible. Furthermore, precious metals are stable substances in bulk, but exhibit strong catalytic activity when they are made into nanoparticles. Therefore, silver nanoparticles can be applied to industrial products with various catalytic actions.
実施例３
本実施例は、１８段落に記載した熱分解で銅を析出するオクチル酸銅（例えば、三津和化学薬品株式会社の製品）の微細結晶が、１４段落に記載したラウリン酸ブチル（例えば、富士フイルム和光純薬株式会社の製品）で囲まれ、ラウリン酸ブチルに分散した懸濁液を製造する。
最初に、容器に２リットルのメタノールを充填し、オクチル酸銅の１４０ｇ（０．４モルに相当する）をメタノールに分散した。さらに、容器を６５℃に昇温し、メタノールを気化し、オクチル酸銅の結晶を析出させた。この後、オクチル酸銅の結晶の集まりを、１０ｃｍ×１０ｃｍ×２ｃｍの容器に移した。さらに、オクチル酸銅の結晶の集まりの上に、１０ｃｍ×１０ｃｍ×１ｃｍの板を被せ、板の上に１０ｋｇの重りを載せ、さらに、重りを取り除き、容器に対し、前後、左右、上下の３方向の０．３Ｇからなる衝撃加速度を繰り返し加えた。こうした圧縮荷重を加える処理と衝撃加速度を加える処理とを、３回繰り返した後に、重りを板の上に載せたが、板が全く沈まなかったため、処理を停止した。この後、板を容器から取り外し、容器に、１５０ｇのラウリン酸ブチルを混合し、第一の懸濁液を作成した。なお、ラウリン酸ブチルの体積は、オクチル酸銅の体積より３５％多い。この後、容器内に、実施例１で用いた超音波ホモジナイザー装置のホーンを浸漬させ、２０ｋＨｚの超音波振動を容器内の第一の懸濁体に２分間加え、容器内に第二の懸濁液を作成した。
なお、実施例１と同様に、粉砕したオクチル酸銅の結晶の一部を取り出し、電子顕微鏡で、試料の観察と分析とを行なった。試料は２０ｎｍ前後の大きさからなる有機物で形成されていた。このため、オクチル酸銅の結晶は、２０ｎｍ前後の大きさに粉砕された。
Example 3
In this example, fine crystals of copper octylate (e.g., a product of Mitsuwa Chemical Co., Ltd.) that precipitates copper by thermal decomposition described in paragraph 18 are used as butyl laurate (e.g., Fuji Film) described in paragraph 14. A product of Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and dispersed in butyl laurate to produce a suspension.
First, a vessel was filled with 2 liters of methanol and 140 g of copper octoate (corresponding to 0.4 mol) were dispersed in the methanol. Furthermore, the temperature of the container was raised to 65° C. to vaporize methanol and precipitate crystals of copper octylate. After this, the collection of copper octoate crystals was transferred to a 10 cm x 10 cm x 2 cm container. Furthermore, a plate of 10 cm × 10 cm × 1 cm was placed on the collection of crystals of copper octylate, a weight of 10 kg was placed on the plate, the weight was removed, and the container was placed in front, back, left and right, and up and down. A directional impact acceleration consisting of 0.3 G was applied repeatedly. After repeating the process of applying a compressive load and the process of applying impact acceleration three times, a weight was placed on the plate, but the plate did not sink at all, so the treatment was stopped. After this, the plate was removed from the container and the container was mixed with 150 g of butyl laurate to form a first suspension. Note that the volume of butyl laurate is 35% greater than the volume of copper octoate. After that, the horn of the ultrasonic homogenizer used in Example 1 was immersed in the container, ultrasonic vibration of 20 kHz was applied to the first suspension in the container for 2 minutes, and the second suspension was placed in the container. A turbid solution was created.
As in Example 1, a part of the pulverized copper octylate crystal was taken out, and the sample was observed and analyzed with an electron microscope. The sample was formed of an organic substance with a size of around 20 nm. Therefore, the copper octylate crystals were pulverized to a size of around 20 nm.
実施例４
本実施例は、実施例３で製造した懸濁液から銅のナノ粒子の集まりを析出させる。
実施例３で製造した懸濁液の一部を容器に移し、該容器を大気雰囲気の焼成炉に配置し、２９０℃まで昇温し、２９０℃に１分間放置させた。その後、容器を真空ベルジャー内に配置させ、真空ベルジャー内の圧力を１００パスカルまで減圧し、ラウリン酸ブチルを気化した。さらに、真空ベルジャーを大気圧に戻し、容器内の試料を、実施例１で用いた電子顕微鏡で観察と分析を行った。
この結果、試料は、１０ｎｍ前後の大きさからなる銅のナノ粒子の集まりであった。なお、容器を僅かに動かしただけで、容器内のナノ粒子が簡単に動いたため、銅のナノ粒子は凝集せず、個々のナノ粒子が分離していると思われる。
なお、ラウリン酸ブチルの沸点は３０６℃で、オクチル酸銅の熱分解温度２９０℃より１６℃だけ高い。従って、オクチル酸銅の微細結晶を熱分解した懸濁液を、速やかに真空ベルジャー内に移せば、懸濁液の温度の低下は抑制され、ラウリン酸ブチルは一定の蒸気圧を持つ。このため、真空ベルジャー内の圧力を１００パスカルまで減圧させ、ラウリン酸ブチルを確実に懸濁液から気化させた。
なお、銅のナノ粒子の原料であるオクチル酸銅は、銀のナノ粒子の原料である塩化ジアンミン銀より安価である。従って、銅のナノ粒子の集まりは、実施例２で作成した銀のナノ粒子の集まりより安価である。また、銅のナノ粒子は、銀のナノ粒子と同様に、比表面積が大きいため、銅のナノ粒子を昇温すると、活性化されたナノ粒子になり、低温で融着する性質を持つため、銀のナノ粒子と同様にバルクより著しく低温で接合する接合材として用いることができる。従って、銅のナノ粒子は、銀のナノ粒子と同様に、鉛フリーのはんだ代替材料として用いられる。また、インクジェットプリンタなどを用いた印刷法による電子配線の形成に用いられる。
Example 4
This example deposits a cluster of copper nanoparticles from the suspension produced in Example 3.
A portion of the suspension prepared in Example 3 was transferred to a container, the container was placed in a firing furnace in an air atmosphere, heated to 290°C, and left at 290°C for 1 minute. After that, the container was placed in a vacuum bell jar, and the pressure inside the vacuum bell jar was reduced to 100 pascals to vaporize the butyl laurate. Furthermore, the vacuum bell jar was returned to the atmospheric pressure, and the sample in the container was observed and analyzed with the electron microscope used in Example 1.
As a result, the sample was a collection of copper nanoparticles with a size of around 10 nm. It should be noted that the nanoparticles in the container were easily moved even when the container was slightly moved, so it is believed that the copper nanoparticles did not agglomerate and the individual nanoparticles were separated.
The boiling point of butyl laurate is 306°C, which is 16°C higher than the thermal decomposition temperature of copper octylate (290°C). Therefore, if the suspension of thermally decomposed fine crystals of copper octylate is quickly transferred into a vacuum bell jar, the temperature of the suspension can be suppressed, and butyl laurate has a constant vapor pressure. Therefore, the pressure in the vacuum bell jar was reduced to 100 Pascals to ensure that the butyl laurate was vaporized from the suspension.
Note that copper octylate, which is the raw material for copper nanoparticles, is cheaper than silver diammine chloride, which is the raw material for silver nanoparticles. Therefore, a collection of copper nanoparticles is cheaper than a collection of silver nanoparticles made in Example 2. In addition, copper nanoparticles, like silver nanoparticles, have a large specific surface area. As with silver nanoparticles, it can be used as a bonding material that bonds at significantly lower temperatures than bulk. Therefore, copper nanoparticles, like silver nanoparticles, can be used as lead-free solder substitutes. It is also used for forming electronic wiring by a printing method using an inkjet printer or the like.
実施例５
本実施例は、１９段落に記載した熱分解で酸化チタンを析出するテトラ安息香酸チタン（例えば、シグマ・アルドリッチ社の製品）の微細結晶が、１６段落に記載したラウリン酸ヘキシル（例えば、高級アルコール工業株式会社の製品）に分散した懸濁液を製造する。
最初に、容器に２リットルのメタノールを充填し、テトラ安息香酸チタンの１６０ｇ（０．３モルに相当する）をメタノールに分散した。さらに、容器を６５℃に昇温し、メタノールを気化し、テトラ安息香酸チタンの結晶を析出させた。この後、テトラ安息香酸チタンの結晶の集まりを、１０ｃｍ×１０ｃｍ×２ｃｍの容器に移した。さらに、テトラ安息香酸チタンの結晶の集まりの上に、１０ｃｍ×１０ｃｍ×１ｃｍの板を被せ、板の上に１０ｋｇの重りを載せ、さらに、重りを取り除き、容器に対し、前後、左右、上下の３方向の０．３Ｇからなる衝撃加速度を繰り返し加えた。こうした圧縮荷重を加える処理と衝撃加速度を加える処理とを、３回繰り返した後に、重りを板の上に載せたが、板が全く沈まなかったため、処理を停止した。この後、板を容器から取り外し、容器に、１５０ｇのラウリン酸ヘキシルを混合し、第一の懸濁液を作成した。なお、ラウリン酸ヘキシルの体積は、テトラ安息香酸チタンの体積より２２％多い。この後、容器内に、実施例１で用いた超音波ホモジナイザー装置のホーンを浸漬させ、２０ｋＨｚの超音波振動を容器内の第一の懸濁体に２分間加え、容器内に第二の懸濁液を作成した。
なお、実施例１と同様に、粉砕したテトラ安息香酸チタンの結晶の一部を取り出し、電子顕微鏡で、試料の観察と分析とを行なった。試料は２０ｎｍ前後の大きさからなる有機物で形成されていた。このため、テトラ安息香酸チタンの結晶は、２０ｎｍ前後の大きさに粉砕された。
Example 5
In this example, fine crystals of titanium tetrabenzoate (for example, a product of Sigma-Aldrich), which precipitates titanium oxide by thermal decomposition described in the 19th paragraph, are mixed with hexyl laurate (for example, a higher alcohol) described in the 16th paragraph. Kogyo Co., Ltd.) to produce a dispersed suspension.
First, a vessel was filled with 2 liters of methanol and 160 g of titanium tetrabenzoate (corresponding to 0.3 mol) was dispersed in the methanol. Furthermore, the temperature of the container was raised to 65° C. to vaporize methanol and precipitate crystals of titanium tetrabenzoate. After this, the titanium tetrabenzoate crystal mass was transferred to a 10 cm x 10 cm x 2 cm container. Furthermore, a 10 cm × 10 cm × 1 cm plate was placed on the cluster of titanium tetrabenzoate crystals, a 10 kg weight was placed on the plate, the weight was removed, and the container was moved forward, backward, left and right, and up and down. A repeated impact acceleration consisting of 0.3 G in three directions was applied. After repeating the process of applying a compressive load and the process of applying impact acceleration three times, a weight was placed on the plate, but the plate did not sink at all, so the treatment was stopped. After this, the plate was removed from the container and the container was mixed with 150 g of hexyl laurate to form a first suspension. Note that the volume of hexyl laurate is 22% larger than the volume of titanium tetrabenzoate. After that, the horn of the ultrasonic homogenizer used in Example 1 was immersed in the container, ultrasonic vibration of 20 kHz was applied to the first suspension in the container for 2 minutes, and the second suspension was placed in the container. A turbid solution was created.
As in Example 1, a part of the pulverized titanium tetrabenzoate crystal was taken out, and the sample was observed and analyzed with an electron microscope. The sample was formed of an organic substance with a size of around 20 nm. Therefore, the crystals of titanium tetrabenzoate were pulverized to a size of about 20 nm.
実施例６
本実施例は、実施例５で製造した懸濁液から、酸化チタンのナノ粒子の集まりを析出させる。
実施例５で製造した懸濁液の一部を容器に移し、該容器を大気雰囲気の焼成炉に配置し、３１０℃まで昇温し、３１０℃に１分間放置させた。その後、容器を真空ベルジャー内に配置させ、真空ベルジャー内の圧力を５０パスカルまで減圧し、ラウリン酸ヘキシルを気化した。さらに、真空ベルジャーを大気圧に戻し、容器内の試料を、実施例１で用いた電子顕微鏡で観察と分析を行った。
この結果、試料は、１０ｎｍ前後の大きさからなる酸化チタンのナノ粒子の集まりであった。なお、容器を僅かに動かしただけで、容器内のナノ粒子が簡単に動いたため、酸化チタンのナノ粒子は凝集せず、個々のナノ粒子が分離していると思われる。
さらに、極低加速電圧ＳＥＭの機能にＥＢＳＰ解析機能を付加し、酸化チタンの結晶構造の解析を行なった。酸化チタンは、正方晶系のアナターゼ型であった。アナターゼ型の酸化チタンは、光触媒活性を持ち、粒子が小さいほど比表面積が大きいため活性度が高い。このため、抗菌、脱臭、大気浄化、セルフクリーニング膜などへの適応が考えられる。本実施例で作成した酸化チタンのナノ粒子は、このような製品への応用が可能になる。
なお、ラウリン酸ヘキシルの沸点は３３５℃で、テトラ安息香酸チタンの熱分解温度３１０℃より２５℃だけ高い。従って、テトラ安息香酸チタンの微細結晶を熱分解した懸濁液を、速やかに真空ベルジャー内に移せば、懸濁液の温度の低下は抑制され、ラウリン酸ヘキシルは一定の蒸気圧を持つ。このため、真空ベルジャー内の圧力を５０パスカルまで減圧させ、ラウリン酸ヘキシルを確実に懸濁液から気化させた。
Example 6
This example deposits a cluster of titanium oxide nanoparticles from the suspension produced in Example 5.
A portion of the suspension prepared in Example 5 was transferred to a container, the container was placed in a firing furnace in an air atmosphere, heated to 310° C., and left at 310° C. for 1 minute. After that, the container was placed in a vacuum bell jar, and the pressure inside the vacuum bell jar was reduced to 50 pascals to vaporize the hexyl laurate. Furthermore, the vacuum bell jar was returned to the atmospheric pressure, and the sample in the container was observed and analyzed with the electron microscope used in Example 1.
As a result, the sample was a collection of titanium oxide nanoparticles with a size of about 10 nm. It is believed that the nanoparticles in the container were easily moved even when the container was slightly moved, so that the titanium oxide nanoparticles did not agglomerate and the individual nanoparticles were separated.
Furthermore, an EBSP analysis function was added to the function of the ultra-low accelerating voltage SEM to analyze the crystal structure of titanium oxide. Titanium oxide was a tetragonal anatase type. Anatase-type titanium oxide has photocatalytic activity, and the smaller the particles, the larger the specific surface area, and thus the higher the activity. Therefore, it can be applied to antibacterial, deodorizing, air purification, and self-cleaning membranes. The titanium oxide nanoparticles produced in this example can be applied to such products.
The boiling point of hexyl laurate is 335°C, which is 25°C higher than the thermal decomposition temperature of titanium tetrabenzoate, 310°C. Therefore, if the suspension of fine crystals of titanium tetrabenzoate thermally decomposed is quickly transferred into a vacuum bell jar, the temperature drop of the suspension is suppressed and hexyl laurate has a constant vapor pressure. Therefore, the pressure in the vacuum bell jar was reduced to 50 Pascals to ensure that the hexyl laurate was vaporized from the suspension.
以上に説明した実施例は、熱分解で銀、銅、酸化チタンのいずれかを析出する金属化合物の微細結晶を、沸点が、金属化合物の熱分解温度より３０℃以内の温度だけ高い液体の有機化合物に分散した懸濁液の製造方法に係り、また、該懸濁液を用いて、金属ないしは金属酸化物からなるナノ粒子の集まりを析出させる方法に関わる。
いっぽう、塩化ジアンミン銀の微細結晶をｎ－ウンデカンに分散した懸濁液は、一つの事例に過ぎず、実施例１に限定されることはない。つまり、無機物からなる分子ないしは無機物からなるイオンが配位子となって、金属イオンに配位結合する金属錯イオンからなる金属錯体は、１７段落に説明したように、様々な無機金化合物からなる金属錯体が存在する。また、無機金化合物からなる金属錯体の微細結晶を分散させる液体の有機化合物は、１２段落に記載したように、様々な有機化合物が存在する。従って、実施例１は、懸濁液を製造する一つの事例に過ぎず、実施例１に限定されることはない。また、実施例２で記載した方法に従って懸濁液を処理すれば、金属のナノ粒子が液体の有機化合物で取り囲んで析出し、この後、液体の有機化合物を真空チャンバー内で気化すると、様々な金属からナノ粒子が凝集せずに、個々の金属ナノ粒子の集まりが得られる。従って、実施例２は、銀のナノ粒子が凝集せずに、個々の銀のナノ粒子の集まりが得られる一つの事例に過ぎず、様々な金属からナノ粒子が凝集せずに、個々の金属のナノ粒子の集まりが得られる。
また、オクチル酸銅をラウリン酸ブチルに分散した懸濁液は、一つの事例に過ぎず、実施例３に限定されることはない。つまり、熱分解で金属を析出するオクチル酸金属化合物は、１８段落に説明したように、様々なオクチル酸金属化合物が存在する。また、オクチル酸金属化合物を分散させる液体の有機化合物は、１４段落に記載したように、様々な有機化合物が存在する。従って、実施例３は、懸濁液を製造する一つの事例に過ぎず、実施例３に限定されることはない。また、実施例４で記載した方法に従って懸濁液を処理すれば、金属のナノ粒子が液体の有機化合物で取り囲んで析出し、この後、液体の有機化合物を真空チャンバー内で気化すると、様々な金属からナノ粒子が凝集せずに、個々の金属ナノ粒子の集まりが得られる。従って、実施例４は、金属のナノ粒子が凝集せずに、個々の金属のナノ粒子の集まりが得られる一つの事例に過ぎず、実施例４に限定されない。
さらに、テトラ安息香酸チタンをラウリン酸ヘキシルに分散した懸濁液は、一つの事例に過ぎず、実施例５に限定されることはない。つまり、熱分解で金属酸化物を析出するカルボン酸金属化合物は、１９段落に説明したように、様々なカルボン酸金属化合物が存在する。また、カルボン酸金属化合物を分散させる液体の有機化合物は、１６段落に記載したように、様々な有機化合物が存在する。従って、実施例５は、熱分解で金属酸化物を析出するカルボン酸金属化合物を、液体の有機化合物に分散した懸濁液を製造する一つの事例に過ぎず、実施例５に限定されることはない。また、実施例６で記載した方法に従って懸濁液を処理すれば、金属酸化物のナノ粒子が液体の有機化合物で取り囲んで析出し、この後、液体の有機化合物を真空チャンバー内で気化すると、様々な金属酸化物からナノ粒子が得られる。従って、実施例６は、金属酸化物のナノ粒子の集まりが得られる一つの事例に過ぎず、実施例６に限定されることはない。
本発明に依れば、金属ないしは金属酸化物のナノ粒子が凝集せず、個々のナノ粒子に分離しているため、ナノ粒子の集まりは、様々な工業製品への応用が可能になる。さらに、ナノ粒子の大きさは、１０ｎｍ前後と小さい。従って、本発明は、様々な工業用製品に応用できるナノ粒子の製造に係る発明である。
In the above-described examples, fine crystals of a metal compound that deposit silver, copper, or titanium oxide upon thermal decomposition are formed into liquid organic crystals whose boiling point is within 30° C. higher than the thermal decomposition temperature of the metal compound. The present invention relates to a method for producing a suspension in which a compound is dispersed, and also to a method for depositing a collection of nanoparticles composed of a metal or metal oxide using the suspension.
On the other hand, the suspension in which fine crystals of silver diammine chloride are dispersed in n-undecane is merely an example and is not limited to Example 1. In other words, a metal complex composed of a metal complex ion coordinate-bonded to a metal ion with a molecule composed of an inorganic substance or an ion composed of an inorganic substance serving as a ligand is composed of various inorganic gold compounds, as described in paragraph 17. Metal complexes are present. Further, as described in the 12th paragraph, various organic compounds exist as the liquid organic compound in which the fine crystals of the metal complex composed of the inorganic gold compound are dispersed. Therefore, Example 1 is only one example of producing a suspension, and is not limited to Example 1. Also, if the suspension is treated according to the method described in Example 2, the metal nanoparticles are deposited surrounded by the liquid organic compound, and after that, when the liquid organic compound is vaporized in the vacuum chamber, various A collection of individual metal nanoparticles is obtained without agglomeration of the nanoparticles from the metal. Therefore, Example 2 is only one case in which a collection of individual silver nanoparticles is obtained without agglomeration of silver nanoparticles. of nanoparticles are obtained.
Moreover, the suspension of copper octylate dispersed in butyl laurate is only one example, and is not limited to Example 3. That is, as explained in the 18th paragraph, there are various metal octylate compounds that deposit metal by thermal decomposition. Further, as described in the 14th paragraph, various organic compounds exist as the liquid organic compound in which the metal octylate compound is dispersed. Therefore, Example 3 is only one example of producing a suspension, and is not limited to Example 3. Also, if the suspension is treated according to the method described in Example 4, the metal nanoparticles are deposited surrounded by the liquid organic compound, and then the liquid organic compound is vaporized in a vacuum chamber, resulting in various A collection of individual metal nanoparticles is obtained without agglomeration of the nanoparticles from the metal. Therefore, Example 4 is only one case in which a collection of individual metal nanoparticles is obtained without agglomeration of metal nanoparticles, and is not limited to Example 4.
Furthermore, the suspension of titanium tetrabenzoate dispersed in hexyl laurate is only one example and is not limited to Example 5. That is, as explained in the 19th paragraph, there are various metal carboxylate compounds that deposit metal oxides by thermal decomposition. Further, as described in the 16th paragraph, various organic compounds exist as the liquid organic compound in which the metal carboxylate compound is dispersed. Therefore, Example 5 is merely an example of producing a suspension in which a metal carboxylate compound that deposits a metal oxide by thermal decomposition is dispersed in a liquid organic compound, and is limited to Example 5. no. Also, if the suspension is treated according to the method described in Example 6, the metal oxide nanoparticles are deposited surrounded by the liquid organic compound, which is then vaporized in a vacuum chamber, resulting in Nanoparticles are obtained from various metal oxides. Therefore, Example 6 is only one case in which a collection of metal oxide nanoparticles is obtained, and is not limited to Example 6.
According to the present invention, the nanoparticles of metal or metal oxide are not agglomerated and are separated into individual nanoparticles, so that the collection of nanoparticles can be applied to various industrial products. Furthermore, the size of the nanoparticles is as small as around 10 nm. Accordingly, the present invention relates to the production of nanoparticles that can be applied to various industrial products.
１ 銀のナノ粒子
1 silver nanoparticles
Claims (5)
メタノールに分散するが、メタノールに溶解しない第一の性質と、熱分解で金属ないしは金属酸化物を析出する第二の性質を兼備する金属化合物をメタノールに分散し、該金属化合物のメタノール分散液を作成し、この後、該金属化合物のメタノール分散液からメタノールを気化させ、該金属化合物の結晶の集まりを析出させる、
さらに、該金属化合物の結晶の集まりを容器に充填し、該金属化合物の結晶の集まりの表面全体を覆う板材を、該金属化合物の結晶の集まりの上に被せる、この後、該板材の表面全体に圧縮荷重を加え、前記容器内の前記金属化合物の結晶を粉砕する、さらに、前記容器に前後、左右、上下の３方向の衝撃加速度を繰り返し加え、該容器内の前記粉砕された金属化合物の結晶の集まりを再配列させる、この後、前記板材の表面全体に再度前記圧縮荷重を加え、前記金属化合物の結晶の粉砕をさらに進める、さらに、前記容器に前記３方向の衝撃加速度を再度繰り返し加える、こうした前記圧縮荷重を加える処理と前記衝撃加速度を加える処理とからなる一対の処理を繰り返し、前記板材に前記圧縮荷重を加えた際に、該板材からの反発力が発生した時点で、前記一対の処理を停止する、
この後、前記板材を前記容器から取り出し、さらに、前記容器に、融点が１５℃より低い第一の性質と、前記金属化合物が溶解及び分散しない第二の性質と、沸点が前記金属化合物の熱分解温度より３０℃以内の温度だけ高い第三の性質と、前記金属化合物の熱分解温度で析出した金属ないしは金属酸化物の微粒子と化学反応を起こさない第四の性質と、吸水性を持たない第五の性質からなる５つの性質を兼備する液体の有機化合物を、前記容器内の前記金属化合物の粉砕された結晶の集まりより多い体積からなる該有機化合物の重量として秤量し、該秤量した液体の有機化合物を前記容器に混合し、前記金属化合物の粉砕された結晶の集まりが、前記液体の有機化合物に分散された第一の懸濁液を作成する、
さらに、前記容器内に超音波ホモジナイザー装置を配置し、該超音波ホモジナイザー装置の稼働によって、前記第一の懸濁液中に衝撃波を連続して発生させ、該衝撃波が前記金属化合物の粉砕された結晶の集まりに連続して衝突し、該粉砕された結晶が個々の結晶に分離し、該個々の結晶が、前記液体の有機化合物で囲まれ、該個々の結晶が前記液体の有機化合物中に分散した第二の懸濁液が前記容器内に作成される、熱分解で金属ないしは金属酸化物を析出する金属化合物の微細結晶が、液体の有機化合物で囲まれ、該金属化合物の微細結晶が前記液体の有機化合物中に分散した懸濁液を製造する方法。 A method for producing a suspension in which fine crystals of a metal compound that precipitates a metal or metal oxide by thermal decomposition are surrounded by a liquid organic compound, and the fine crystals of the metal compound are dispersed in the liquid organic compound. ,
A metal compound having a first property of dispersing in methanol but not dissolving in methanol and a second property of precipitating a metal or metal oxide by thermal decomposition is dispersed in methanol to obtain a methanol dispersion of the metal compound. After that, methanol is vaporized from the methanol dispersion of the metal compound to precipitate a collection of crystals of the metal compound.
Furthermore, the collection of crystals of the metal compound is filled in a container, and a plate material covering the entire surface of the collection of crystals of the metal compound is placed over the collection of crystals of the metal compound, and then the entire surface of the plate material. A compressive load is applied to crush the crystals of the metal compound in the container, and further, impact acceleration in three directions, front and back, left and right, and up and down, is repeatedly applied to the container, and the crushed metal compound in the container is crushed. After that, the compressive load is applied again to the entire surface of the plate material to further crush the crystals of the metal compound, and the impact acceleration in the three directions is repeatedly applied to the container again. , a pair of processes consisting of the process of applying the compressive load and the process of applying the impact acceleration are repeated, and when the compressive load is applied to the plate material, when a repulsive force is generated from the plate material, the pair of to stop processing the
After that, the plate material is removed from the container, and the container is further charged with a first property that the melting point is lower than 15 ° C., a second property that the metal compound does not dissolve and disperse, and a boiling point that is the heat of the metal compound. The third property is that the temperature is within 30° C. higher than the decomposition temperature, the fourth property that chemical reaction does not occur with fine particles of metal or metal oxide deposited at the thermal decomposition temperature of the metal compound, and the absence of water absorption. The liquid organic compound having the five properties consisting of the fifth property is weighed as the weight of the organic compound having a volume larger than the collection of crushed crystals of the metal compound in the container, and the weighed liquid into the container to form a first suspension of a mass of crushed crystals of the metal compound dispersed in the liquid organic compound;
Furthermore, an ultrasonic homogenizer device is placed in the container, and by operating the ultrasonic homogenizer device, shock waves are continuously generated in the first suspension, and the shock waves pulverize the metal compound. A cluster of crystals is continuously impacted, the crushed crystals are separated into individual crystals, the individual crystals are surrounded by the liquid organic compound, and the individual crystals are in the liquid organic compound. A dispersed second suspension is created in the vessel, wherein microcrystallites of a metal compound that deposits a metal or metal oxide upon pyrolysis are surrounded by a liquid organic compound, and the microcrystallites of the metal compound are surrounded by a liquid organic compound. A method for producing a dispersed suspension in said liquid organic compound.
請求項１に記載した方法で製造した第二の懸濁液の必要となる量を新たな容器に充填し、該新たな容器を、請求項１に記載した金属化合物を熱分解させる雰囲気に晒すとともに、該金属化合物が熱分解する温度に昇温する、これによって、前記新たな容器内に、金属ないしは金属酸化物からなるナノ粒子が、請求項１に記載した液体の有機化合物に囲まれて析出し、該液体の有機化合物中に前記ナノ粒子の集まりが分散した第三の懸濁液が作成される、
この後、該第三の懸濁液が充填された前記新たな容器を真空チャンバー内に移し、真空ポンプによって前記真空チャンバー内の圧力を、該新たな容器内の前記第三の懸濁液の温度における前記液体の有機化合物の蒸気圧より低い圧力に減圧させ、前記第三の懸濁体から前記液体の有機化合物を気化させる、これによって、前記新たな容器に、前記金属ないしは前記金属酸化物からなるナノ粒子の集まりが析出する、請求項１に記載した方法で製造した第二の懸濁液から金属ないしは金属酸化物からなるナノ粒子の集まりを析出させる方法。 A method for depositing a collection of nanoparticles made of a metal or metal oxide from the second suspension produced by the method according to claim 1, comprising:
A new container is filled with the required amount of the second suspension produced by the method of claim 1, and the new container is exposed to an atmosphere that thermally decomposes the metal compound of claim 1. At the same time, the temperature rises to a temperature at which the metal compound thermally decomposes, whereby nanoparticles made of metal or metal oxide are surrounded by the liquid organic compound described in claim 1 in the new container. precipitation to form a third suspension of said cluster of nanoparticles dispersed in said liquid organic compound;
After that, the new container filled with the third suspension is moved into a vacuum chamber, and the pressure in the vacuum chamber is increased by a vacuum pump to increase the pressure of the third suspension in the new container. depressurizing to a pressure below the vapor pressure of the liquid organic compound at temperature to vaporize the liquid organic compound from the third suspension, thereby transferring the metal or metal oxide to the new container; A method for depositing a population of nanoparticles consisting of a metal or metal oxide from a second suspension produced by the method of claim 1, wherein a population of nanoparticles consisting of is deposited.
請求項１に記載した熱分解で金属を析出する金属化合物が、無機物の分子ないしは無機物のイオンが配位子となって金属イオンに配位結合した金属錯イオンを有する無機塩で構成された無機金属化合物であり、請求項１に記載した液体の有機化合物が、炭素原子の数が１１－１３からなるアルカン、ないしは、飽和脂肪酸からなるカルボン酸エステル類、ないしは、脂肪族アルコール類に属するいずれか１種類の有機化合物であり、前記無機金属化合物を、請求項１に記載した熱分解で金属を析出する金属化合物として用い、前記アルカン、ないしは、前記飽和脂肪酸からなるカルボン酸エステル類、ないしは、前記脂肪族アルコール類に属するいずれか１種類の有機化合物を、請求項１に記載した液体の有機化合物として用い、請求項１に記載した懸濁液を製造する方法に従って該懸濁液を製造する、請求項１に記載した熱分解で金属を析出する金属化合物の微細結晶が、液体の有機化合物で囲まれ、該金属化合物の微細結晶が前記液体の有機化合物中に分散した懸濁液を製造する方法。 A suspension is produced in which fine crystals of a metal compound that deposits metal by thermal decomposition according to claim 1 are surrounded by a liquid organic compound, and the fine crystals of the metal compound are dispersed in the liquid organic compound. The method is
The metal compound that deposits a metal by thermal decomposition according to claim 1 is an inorganic salt composed of an inorganic salt having a metal complex ion coordinately bonded to a metal ion with inorganic molecules or inorganic ions as ligands. It is a metal compound, and the liquid organic compound according to claim 1 belongs to alkanes having 11 to 13 carbon atoms, carboxylic acid esters composed of saturated fatty acids, or aliphatic alcohols. The inorganic metal compound, which is one type of organic compound, is used as the metal compound that deposits a metal by thermal decomposition as described in claim 1, and the alkane or the carboxylic acid ester composed of the saturated fatty acid, or the Any one organic compound belonging to aliphatic alcohols is used as the liquid organic compound according to claim 1, and the suspension is produced according to the method for producing the suspension according to claim 1. A suspension is produced in which fine crystals of a metal compound that deposits metal by thermal decomposition according to claim 1 are surrounded by a liquid organic compound, and the fine crystals of the metal compound are dispersed in the liquid organic compound. Method.
請求項１に記載した熱分解で金属を析出する金属化合物が、オクチル酸金属化合物であり、請求項１に記載した液体の有機化合物が、飽和脂肪酸からなるカルボン酸エステル類に属する１種類の有機化合物であり、前記オクチル酸金属化合物を、請求項１に記載した熱分解で金属を析出する金属化合物として用い、前記飽和脂肪酸からなるカルボン酸エステル類に属する１種類の有機化合物を、請求項１に記載した液体の有機化合物として用い、請求項１に記載した懸濁液を製造する方法に従って該懸濁液を製造する、請求項１に記載した熱分解で金属を析出する金属化合物の微細結晶が、液体の有機化合物で囲まれ、該金属化合物の微細結晶が前記液体の有機化合物中に分散した懸濁液を製造する方法。 A suspension is produced in which fine crystals of a metal compound that deposits metal by thermal decomposition according to claim 1 are surrounded by a liquid organic compound, and the fine crystals of the metal compound are dispersed in the liquid organic compound. The method is
The metal compound that precipitates a metal by thermal decomposition described in claim 1 is a metal octylate compound, and the liquid organic compound described in claim 1 is one type of organic organic compound belonging to carboxylic acid esters composed of saturated fatty acids. and the metal octylate compound is used as the metal compound that deposits metal by thermal decomposition, and the one kind of organic compound belonging to carboxylic acid esters composed of the saturated fatty acid is used as the metal compound of claim 1. Fine crystals of a metal compound that deposits metal by thermal decomposition according to claim 1, which is used as the liquid organic compound described in claim 1 and is used to produce the suspension according to the method for producing the suspension according to claim 1. is surrounded by a liquid organic compound, and the fine crystals of the metal compound are dispersed in the liquid organic compound.
請求項１に記載した熱分解で金属酸化物を析出する金属化合物が、カルボン酸のカルボキシル基を構成する酸素イオンが、金属イオンに配位結合したカルボン酸金属化合物からなる錯体であり、請求項１に記載した液体の有機化合物が、飽和脂肪酸からなるカルボン酸エステル類、ないしは、不飽和脂肪酸類に属するいずれか１種類の有機化合物であり、前記カルボン酸金属化合物を、請求項１に記載した熱分解で金属酸化物を析出する金属化合物として用い、前記カルボン酸エステル類、ないしは、前記不飽和脂肪酸類に属するいずれか１種類の液体の有機化合物を、請求項１に記載した液体の有機化合物として用い、請求項１に記載した懸濁液を製造する方法に従って該懸濁液を製造する、請求項１に記載した熱分解で金属酸化物を析出する金属化合物の微細結晶が、液体の有機化合物で囲まれ、該金属化合物の微細結晶が前記液体の有機化合物中に分散した懸濁液を製造する方法。
A suspension in which fine crystals of a metal compound that precipitates a metal oxide by thermal decomposition according to claim 1 are surrounded by a liquid organic compound, and the fine crystals of the metal compound are dispersed in the liquid organic compound. The method of manufacturing
The metal compound that deposits a metal oxide by thermal decomposition according to claim 1 is a complex composed of a carboxylic acid metal compound in which an oxygen ion that constitutes a carboxyl group of a carboxylic acid is coordinately bonded to a metal ion. 1. The liquid organic compound described in claim 1 is any one type of organic compound belonging to carboxylic acid esters composed of saturated fatty acids or unsaturated fatty acids, and the carboxylic acid metal compound described in claim 1. The liquid organic compound according to claim 1, which is used as a metal compound that deposits a metal oxide by thermal decomposition, and is one of the liquid organic compounds belonging to the carboxylic acid esters and the unsaturated fatty acids. The fine crystals of the metal compound that precipitates the metal oxide by thermal decomposition according to claim 1, which is used as a liquid organic A method for producing a suspension in which fine crystals of said metal compound are dispersed in said liquid organic compound surrounded by said compound.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020178481A JP7483201B2 (en) | 2020-10-23 | A method in which fine crystals of a metal compound that precipitates a metal or metal oxide by thermal decomposition are surrounded by a liquid organic compound, the metal or metal oxide nanoparticles are surrounded by the liquid organic compound and precipitated, and the organic compound is vaporized, thereby precipitating the metal or metal oxide nanoparticles without agglomeration. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020178481A JP7483201B2 (en) | 2020-10-23 | A method in which fine crystals of a metal compound that precipitates a metal or metal oxide by thermal decomposition are surrounded by a liquid organic compound, the metal or metal oxide nanoparticles are surrounded by the liquid organic compound and precipitated, and the organic compound is vaporized, thereby precipitating the metal or metal oxide nanoparticles without agglomeration. |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2022069342A JP2022069342A (en) | 2022-05-11 |
| JP2022069342A5 true JP2022069342A5 (en) | 2023-01-25 |
| JP7483201B2 JP7483201B2 (en) | 2024-05-15 |
Family
ID=
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Fiévet et al. | The polyol process: a unique method for easy access to metal nanoparticles with tailored sizes, shapes and compositions | |
| Tan et al. | Preparation of gold, platinum, palladium and silver nanoparticles by the reduction of their salts with a weak reductant–potassium bitartrate | |
| JP5774756B2 (en) | Solid solution type alloy fine particles | |
| JP6715450B2 (en) | Production method for producing a suspension in which individual nanoparticles of a metal or a metal oxide are surrounded by a liquid organic compound and dispersed in the organic compound | |
| Fereshteh et al. | Effect of ligand on particle size and morphology of nanostructures synthesized by thermal decomposition of coordination compounds | |
| US20210275993A1 (en) | Process for producing a catalyst comprising an intermetallic compound and a catalyst produced by the process | |
| JP6228765B2 (en) | Method for producing nanoparticles | |
| JP2017125252A5 (en) | ||
| WO2015129781A1 (en) | Metal nanowire-forming composition, metal nanowire, and method for producing same | |
| KR20060122616A (en) | Method for manufacturing metal oxide hollow nanoparticles and metal oxide hollow nanoparticles manufactured by the method | |
| WO2011115214A1 (en) | Nickel-cobalt nanoparticle and manufacturing method therefor | |
| JP5525301B2 (en) | Method for producing metal fine particles / metal oxide fine particles, metal fine particles / metal oxide fine particles, metal-containing paste, and metal film / metal oxide film | |
| Xu et al. | Recent advances and perspective on heterogeneous catalysis using metals and oxide nanocrystals | |
| JP2011214143A (en) | Method for production of nickel nanoparticle | |
| JP7483201B2 (en) | A method in which fine crystals of a metal compound that precipitates a metal or metal oxide by thermal decomposition are surrounded by a liquid organic compound, the metal or metal oxide nanoparticles are surrounded by the liquid organic compound and precipitated, and the organic compound is vaporized, thereby precipitating the metal or metal oxide nanoparticles without agglomeration. | |
| Wang et al. | Fabrication of copper oxide dumbbell-like architectures via the hydrophobic interaction of adsorbed hydrocarbon chains | |
| JP2022069342A5 (en) | ||
| JP2005111336A (en) | Heat-resistant catalyst and manufacturing method therefor | |
| Logutenko et al. | A novel method to prepare copper microspheres via chemical reduction route | |
| JP2022069342A (en) | Method for surrounding fine crystal of metallic compound precipitating metal or metallic oxide by thermal decomposition with liquid organic compound, surrounding nanoparticle of metal or metallic oxide with liquid organic compound so as to be precipitated, and precipitating nanoparticle of metal or metallic oxide without flocculation | |
| JP2023026255A (en) | Method for producing agglomeration of nanoparticles of metal or metal oxide by enclosing nanoparticles of individual metal or metal oxide with solid organic compound and vaporizing organic compound | |
| JP2023026255A5 (en) | ||
| JP2015025190A (en) | Production of foam metal and production method | |
| Adlim | Preparations and application of metal nanoparticles | |
| JP2021155822A (en) | Manufacturing method for manufacturing aggregate of nano particles dispersed in solid paraffin in which individual nano particle formed of metal or metal oxide is surrounded by solid paraffin |