銀ナノ粒子

アプリケーションノート:銀ナノワイヤの合成

Material Matters 2009, 4(1), 15. → PDF版

用いる試薬

改良ポリオールプロセスを用いることにより、均質な銀ナノワイヤを容易に合成することができます1。典型的な合成法では、溶媒および還元剤の両方の役割を果たすエチレングリコール(EG、324558)を用い、AgNO3204390)およびポリ(ビニルピロリドン)(PVP、MW = 55,000、856568)をそれぞれ、銀前駆体および高分子キャッピング剤として用います。この方法の場合、銀ナノワイヤの非等方的成長を促進するために、CuCl2203149)を添加することもできます。

一般的な手順

  1. テフロン製スターラーを入れた使い捨てガラス瓶に5 mLのEGを加えます。
  2. このガラス瓶をオイルバス(温度=151.5℃)中に浮かせ、磁気攪拌(260 rpm)しながら1時間加熱します。この時点で、4 mMの濃度でCuCl2が溶解したEG溶液40 μLを加熱したEGに注ぎ入れます。
  3. この溶液をさらに15分間加熱してから、0.147 M濃度でPVPを含むEG溶液1.5 mLを各ガラス瓶に加え、さらにその後、0.094 Mの硝酸銀EG溶液1.5 mLを加えます(これら溶液はすべてピペットで加えます)。

    反応溶液の色は次のように変化します。最初の無色透明から黄色(1分以内)、赤-オレンジ色(3分以内)、緑へと移り、次に濁り始め(5分以内)、完全に濁った後、緑から次第に茶-赤へと変化して(30分以内)、最終的には、長いナノワイヤの生成を示す霞んだ雲のような不透明な灰色(1時間から1.5時間以内)になります。

  4. 銀ナノワイヤが生成されたら、反応ガラス瓶を常温の水槽に入れて冷却し、反応を終了します。この生成物を、アセトンで1回、水で3回洗い、過剰のEGおよびPVPを除去してから分析します。

銀ナノワイヤ合成に

使用する実験装置の図

図1 銀ナノワイヤ合成に使用する実験装置。(a)実験装置の全体写真。温度管理可能な攪拌用ホットプレートを使用し、オイルを入れた加熱用容器に浮かせた使い捨てガラス瓶の中で反応実験を行いました。(b)最大で11本の反応ガラス瓶を支持するように設計された特製のガラス瓶ホルダーの写真。(c)反応ガラス瓶の拡大写真。反応ガラス瓶はOリングによって保持し、加熱したオイルバスの中に浮かせます。最初の予備加熱中は、水蒸気を逃すために蓋を斜めに傾けておきます。

銀ナノ粒子・ナノワイヤについては左記のページもご参考ください。

Reference

  1. Korte, K. E.; Skrabalak, S. E.; Xia, Y. J. Mater. Chem., 2008, 18, 437.
Redi-Driのご案内