改良型流動油面上真空蒸着法を用いて合成した銀ナノ粒子表面における保護剤吸着に関する研究

金属ナノ粒子を効果的に合成するは、保護剤の選定が極めて重要である。しかし、保護剤の選定に関する調査は、合成過程における複雑な実験条件により厳しい制約を受け困難とされている。この研究では、銀ナノ粒子表面への保護剤吸着を理解するために改良型流動油面上真空蒸（VEROS）法を採用した。この手法は、金属ナノ粒子の合成において、保護剤が分子吸着する上で極めて単純な環境が提供される特徴を持つ。この研究においては主に以下三点を明らかした。1. 改良型VEROS法による銀ナノ粒子合成における保護剤の効果を調査した。5種類の保護剤を試した結果、ソルビタンモノオレートとオレイン酸は、オレイルアミンやオレイルアルコールおよびオレイン酸メチエステルより良い保護性能を示した（第二章）。2. 物理法および化学法によって合成されたオレイン酸保護銀ナノ粒子の比較を行った。合成過程におけるオレイン酸のイオン化の有無によらず、銀ナノ粒子上のオレイン酸吸着状態はほとんど変わらなかった（第三章）。3. 銀ナノ粒子表面への保護剤の物理的な吸着力を、配位子交換を用いることで比較した。オレイン酸はオクタン酸によって置き換えが可能であったが、オクチルアミンへ置き換えることはできなかった。この結果は改良型VEROS法における銀ナノ粒子の合成結果と良く一致した（第四章）。これらの結果を基にして、改良型VEROS法は物理的な吸着力による金属ナノ粒子保護に適した保護剤を選定するのに非常に有望であると結論づけた。

For the efficient synthesis of metal nanoparticles, the selection of the protective agent is highly important. However, such investigation has been strictly limited by the complex experimental conditions in the synthetic process. In this research, the improved vacuum evaporation on running oil substrate (VEROS) method was employed for understanding the adsorption of protective agents on the surface of silver nanoparticle. This method provides the extremely simple environment for molecular adsorption of protective agents in the synthesis of metal nanoparticles. In this study, the author mainly disclosed the following three points. 1. Effects of protective agents in the synthesis of silver nanoparticles by the improved VEROS method were investigated. Among five protective agents, sorbitan monoolate and oleic acid showed the better protection performance than oleylamine, oleyl alcohol, and methyl oleate (Chapter 2). 2. The oleic-acid-capped silver nanoparticles synthesized by physical and chemical synthetic methods were compared. The adsorption states of oleic acid on the surface of silver nanoparticles were almost the same regardless of the ionization of oleic acid in the synthetic process (Chapter 3). 3. Physical adsorption strength of protective agents on the surface of silver nanoparticle were compared through ligand exchange. Oleic acid was exchanged by octanoic acid but it was not exchanged by n-octylamine. These results were in good agreement with those of the improved VEROS method for the synthesis of silver nanoparticles (Chapter 4). Based on these results, the author concludes that the improved VEROS method may be highly useful for determining a suitable protective agent for the protection of metal nanoparticles with physical adsorption.