公立大学法人大阪府立大学

グリーンケミストリー(環境に優しい合成化学)を実現する新しいナノ材料「微細ナノ粒子懸濁液」を開発

更新日:2016年6月3日

大阪府立大学(学長:辻󠄀 洋)大学院工学研究科の徳留靖明准教授、高橋雅英教授と、フランス、ポルトガル、英国の共同研究者らから成る研究チームは、触媒・物質吸着・イオン交換・生体親和という複数の特性を併せ持つ、微細ナノ粒子懸濁液(解説1)を安価かつ簡便に合成する新たな手法を開発しました。この手法を用いて得られる結晶は自然界にも存在するものなので、水を溶媒に用いた広範な応用分野で利用可能で、環境に優しい合成化学を意味する「グリーンケミストリー」への貢献が期待されます。

なお、本研究成果は2016年4月28日に、アメリカ科学雑誌「ACS Nano」のオンライン速報版で公開されました。

論文タイトル:Layered Double Hydroxide Nanoclusters: Aqueous, Concentrated, Stable, and Catalytically Active Colloids toward Green Chemistry

研究成果のポイント

  • 従来法とは異なる合成スキームを開発し、微細ナノ粒子懸濁液の合成に成功
  • 安価な原料から、室温・大気環境下、水溶液プロセスにより、極めて簡単に(混合するだけで)合成可能
  • 得られる結晶は、層状複水酸化物(LDH)と呼ばれる自然界にも存在する環境材料であり、生体親和性・触媒特性・イオン交換性・物質吸着性をはじめとした優れた機能性を示すとともにグリーンケミストリーに大きく貢献

ナノ粒子懸濁液の図

層状複水酸化物(LDH)は自然界にも存在する環境材料であり、グリーンケミストリーを可能にする機能性材料として注目されています。一方で、天然LDHおよび合成LDHは共にマイクロメートルサイズの大きな結晶の凝集体となりやすく、大きな比表面積と高い活性を持つナノLDH粒子の作製は困難でした。今回、本研究成果で開発した手法により、微細ナノLDH粒子(3~10nm)の水性懸濁液の合成が可能となりました。

またこの手法は、室温・大気環境下で、汎用的な原料を溶解した溶液を24時間放置するだけでナノLDH粒子懸濁液が合成でき、煩雑なプロセスを伴わないのが大きな特徴です。かつ、材料合成からその利用までを一貫して水性溶液中でおこなうことができるため、低環境負荷のグリーンケミストリーに大きく貢献できることが期待されます。

用語解説

解説1 懸濁液

液体中に粒子が分散しているもの。今回の場合、粒子が極めて微細であるため溶液は濁らず透明になる。

お問い合わせ

大阪府立大学 工学研究科

准教授 徳留 靖明

Tel 072-254-7598 Eメール tokudome[at]mtr.osakafu-u.ac.jp[at]の部分を@と変えてください。