[發明專利]制造核殼型金屬納米粒子的方法以及裝置

有效

• 申請號: 201510063447.8
• 申請日: 2015-02-06
• 公開（公告）號: CN104827048B
• 公開（公告）日: 2018-08-17
• 發明（設計）人: 渡部雅王;石切山守;木下洋平;齊藤永宏;簾智仁
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社;國立大學法人名古屋大學
• 主分類號: B22F9/24
• 分類號: B22F9/24;B22F1/02;H01L35/16;H01L35/34;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 孫蕾

提供生產能力優良的制造核殼型金屬納米粒子的方法以及裝置。本發明提供包括(a)將第一金屬的鹽溶液導入到流型反應裝置的第一流路，在第一流路內對第一金屬的鹽溶液應用等離子體，得到包含第一金屬的金屬納米粒子的溶液的工序、和(b)將第二金屬的鹽溶液導入到流型反應裝置的第二流路，與包含第一金屬的金屬納米粒子的溶液合流而成為混合溶液，對混合溶液應用等離子體而用第二金屬覆蓋第一金屬的金屬納米粒子的工序的、制造核殼型金屬納米粒子的方法。

技術領域

本發明涉及制造核殼型金屬納米粒子的方法以及裝置。

背景技術

金屬納米粒子除了被用作用于通過燒結制造熱電變換材料的合金粒子以外，還被用作三元催化劑、光催化劑等催化劑、以及其他功能性粉末。

作為制造含有多個金屬的金屬納米粒子的以往的方法，例如，有通過在包含多個金屬化合物的溶液中添加還原劑而使金屬納米粒子析出的方法。

例如，在制造用于熱電變換材料的Bi以及Te的復合金屬納米粒子的以往的方法中，通過在BiCl₃、TeCl₄等金屬化合物的溶液中，添加NaBH₄等還原劑，使Bi以及Te的復合金屬納米粒子析出。

近年來，已知在包含金屬化合物的溶液中發生等離子體，利用等離子體的還原作用而使金屬納米粒子析出的、所謂溶液等離子體法。

例如，在專利文獻1中，記載了在包含金屬含氧酸的溶液中產生等離子體，制造金屬氧化物納米粒子的方法。另外，在專利文獻2中，記載了在金屬鹽的水溶液中產生等離子體而制造粒徑是500nm以下的金屬納米粒子的方法。

另外，已知利用了流型反應裝置、例如微型反應器等的金屬納米粒子的制造方法。

例如，在專利文獻3中，記載了如下方法：在微型反應器內，在包含金屬鹽的水溶液中混合聯氨溶液來形成聯氨絡合物，使得到的聯氨絡合物通過堿溶液還原，從而制造金屬納米粒子。另外，在專利文獻4中，記載了如下方法：通過對向微型反應器內供給了的原料溶液照射激光、電磁波、粒子束、或者超聲波中的單獨或者多個能量波束，來制造金屬納米粒子。

作為這樣的金屬納米粒子的方式之一，已知核殼型金屬納米粒子。

例如，在專利文獻5中，記載了如下方法：通過利用所謂熱皂法、即在加熱到高溫的分散劑中注入成為核芯的ZnO的納米粒子和成為殼的CoSb₃的前驅體并用CoSb₃覆蓋ZnO，制造核殼型金屬納米粒子。

【專利文獻1】日本特開2011-195420號公報

【專利文獻2】日本特開2008-013810號公報

【專利文獻3】日本特開2013-108121號公報

【專利文獻4】日本特開2008-246394號公報

【專利文獻5】日本特開2005-294478號公報

發明內容

本發明的目的在于提供一種生產能力優良并且核芯以及殼的設計的自由度高的核殼型金屬納米粒子的制造方法以及裝置。

但是，在包括還原劑、分散劑等添加物的添加的使金屬納米粒子析出的以往的方法中，由來于那樣的添加物的雜質元素有時殘存在金屬納米粒子中。因此，一般，對得到的金屬納米粒子進行洗凈、或者進行熱分解等處理，去除雜質元素，由此認為雜質元素被充分地去除。

例如，在專利文獻5記載的方法中，對得到的核殼型金屬納米粒子進行熱分解處理，去除雜質元素。