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ナノ粒子・マイクロ粒子の調製と応用技術

(2004年『ナノ粒子・マイクロ粒子の最先端技術』普及版)

商品コード: B0917

  • 監修: 川口春馬
  • 発行日: 2010年4月
  • 価格(税込): 4,752 円
  • 体裁: A5判,314ページ
  • ISBNコード: 978-4-7813-0191-4

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刊行にあたって

<普及版の刊行にあたって>
 本書は2004年に『ナノ粒子・マイクロ粒子の最先端技術』として刊行されました。普及版の刊行にあたり,内容は当時のままであり加筆・訂正などの手は加えておりませんので、ご了承ください。

2010年4月  シーエムシー出版 編集部

著者一覧

川口春馬   慶應義塾大学 理工学部 教授
         (現)神奈川大学 工学部 特任教授
杉本忠夫   (現)真鶴超微粒子科学研究所;東北大学名誉教授
山本孝夫   大阪大学大学院 工学研究科 ビジネスエンジニアリング専攻 教授
岩村 武   京都大学大学院 工学研究科 高分子化学専攻 産学官連携研究員
         (現)静岡県立大学 環境科学研究所 反応化学研究室 助教
中條善樹   (現)京都大学大学院 工学研究科 教授
福井 寛   (現)(株)資生堂 リサーチセンター 特別研究員
菊地隆司   京都大学大学院 工学研究科 物質エネルギー化学専攻 助教授
         (現)東京大学大学院 工学系研究科 化学システム工学専攻 准教授
星川豊久   京都大学大学院 工学研究科 物質エネルギー化学専攻 博士課程
江口浩一   京都大学大学院 工学研究科 物質エネルギー化学専攻 教授
藤 正督   (現)名古屋工業大学 セラミックス基盤工学研究センター 教授
澤上一美   プレシジョン・システム・サイエンス(株) 研究開発本部 システム開発部 開発第2グループ マネージャー
田島秀二   (現)プレシジョン・システム・サイエンス(株) 代表取締役社長
今岡享稔   慶應義塾大学大学院 理工学研究科 後期博士課程
山元公寿   (現)慶應義塾大学 理工学部 化学科 教授
鳥越幹二郎  東京理科大学 理学部 応用化学科 界面科学研究所 嘱託助手
         (現)東京理科大学 理工学部 工業化学科 ポストドクトラル研究員
江角邦男   東京理科大学 理学部 応用化学科 界面科学研究所 教授
長井勝利   山形大学 工学部 機能高分子工学科 教授
須田光広   (現)金沢大学 理工研究域物質化学系 助教
大久保恒夫  (現)コロイド組織化研究所 所長;山形大学大学院 理工学研究科 客員教授;岐阜大学名誉教授
中道敏彦   日油商事(株) 取締役 塗料営業本部長
田中克史   京都工芸繊維大学 繊維学部 高分子学科 助教授
高橋泰樹   (現)工学院大学 工学部 情報通信工学科 准教授
木坂隆一   (現)王子製紙(株) 情報用紙営業部 部長
時吉智文   (現)王子製紙(株) 情報メディア開発研究所 上級研究員
佐々木一郎  三井化学(株) 機能材料研究所 情報材料グループ 主席研究員
横山昌幸   (現)東京慈恵会医科大学 医用エンジニアリング研究室 准教授
小林 猛   中部大学 応用生物学部 教授
井藤 彰   名古屋大学 工学研究科 助手
         (現)九州大学大学院 工学研究院 化学工学部門 准教授 
本多裕之   (現)名古屋大学大学院 工学研究科 化学・生物工学専攻 教授
佐倉武司   (現)住友ベークライト(株) Sバイオ事業部 主席研究員
長崎幸夫   東京理科大学 基礎工学部 材料工学科 教授
壺内信吾   東京工業大学大学院 生命理工学研究科 生命情報専攻 博士研究員 
西尾広介   東京工業大学大学院 生命理工学研究科 生命情報専攻 大学院生
池田森人   東京工業大学大学院 生命理工学研究科 生命情報専攻 大学院生 
成松宏樹   東京工業大学大学院 生命理工学研究科 生命情報専攻 大学院生 
郷右近展之  東京工業大学大学院 生命理工学研究科 生命情報専攻 助手
         (現)新潟大学 超域研究機構 准教授
半田 宏   (現)東京工業大学大学院 生命理工学研究科 生命情報専攻 教授;統合研究院 教授
小池康博   (現)慶応義塾大学 理工学部 物理情報工学科 教授;(独)科学技術振興機構 ERATOSORST小池フォトニクスポリマープロジェクト 研究総括
多加谷明広  (現)(独)科学技術振興機構 ERATOSORST小池フォトニクスポリマープロジェクト グループリーダー;慶応義塾大学 理工学部 特別研究准教授
明石量磁郎  富士ゼロックス(株) 研究本部 主任研究員
筒井浩明   (現)富士ゼロックス(株) R&D企画管理部  
竹内浩士   (独)産業技術総合研究所 環境管理技術研究部門 総括研究員
神谷 格   (株)三菱化学科学技術研究センター ナノマテリアル研究所 所長
         (現)豊田工業大学 教授
三澤弘明   (現)北海道大学 電子科学研究所 所長・教授
松尾繁樹   (現)徳島大学大学院 ソシオテクノサイエンス研究部 准教授
福井武久   (現)(株)栗本鐵工所 技術開発本部 クリモト創造技術研究所 所長
藤田豊久   (現)東京大学大学院 工学系研究科 システム創成学専攻 教授
後藤雄一   (現)(独)交通安全環境研究所 環境研究領域 環境研究領域長

 執筆者の所属表記は、注記以外は2004年当時のものを使用しております。

目次

序文

【第1編 微粒子製造と新規微粒子】
第1章 注目の微粒子作製技術
1. 金属・金属酸化物ナノ粒子のサイズ形態制御
1.1 はじめに
1.2 金属および金属酸化物ナノ粒子の合成系とサイズ形態制御
1.2.1 均一還元反応系
1.2.2 化合物分解系
1.2.3 アルコキサイド加水分解系
1.2.4 金属イオン加水分解系
1.2.5 マイクロエマルション反応系
1.2.6 相転移系
1.3 最近の異方性貴金属ナノ粒子の生成機構とサイズ形態制御機構に関する考察

2. 磁性複合ナノ粒子の放射線や超音波による合成と評価
2.1 はじめに
2.2 複合ナノ粒子合成の問題点
2.3 新たな磁性複合ナノ粒子の概要
2.4 合成法の解説(放射線の場合を主として)
2.5 得られた磁性ナノ粒子の材料評価
2.6 得られた磁性ナノ粒子の吸着性能評価

3. 有機-無機ハイブリッド微粒子
3.1 はじめに
3.2 有機と無機のハイブリッド
3.3 有機‐無機ハイブリッド微粒子合成へのアプローチ
3.4 無機微粒子の表面修飾によるハイブリッド微粒子の合成
3.5 有機修飾アルコキシシランを用いた有機‐無機ハイブリッド微粒子の合成
3.6 シルセスキオキサンを用いた有機‐無機ハイブリッド微粒子の合成
3.7 金属ナノ粒子の表面修飾による有機‐無機ハイブリッド微粒子の合成
3.8 おわりに

4. 微粒子合成へのリビングラジカル重合の適用
4.1 はじめに
4.2 微粒子生成重合
4.2.1 懸濁重合
4.2.2 乳化重合
4.2.3 ミニエマルション重合
4.2.4 分散重合
4.3 リビングラジカル重合概説
4.4 安定ラジカル重合(SFRP)および微粒子系への応用
4.5 原子移動ラジカル重合(ATRP)および微粒子系への応用
4.6 イニファータ法
4.7 Reversible Addition-Fragmentation Chain Transfer
4.8 退化的連鎖移動を利用した重合
4.9 おわりに

5. 微細エマルションの調製技術
5.1 はじめに
5.2 エマルションの調製方法
5.3 界面化学的手法による調製
5.3.1 転相乳化法によるエマルションの調製
5.3.2 HLB温度乳化法によるエマルションの調製
5.3.3 D相乳化法によるエマルションの調製
5.3.4 アミノ酸ゲル乳化によるエマルションの調製
5.3.5 凝集法によるエマルションの調製
5.3.6 マイクロエマルション
5.3.7 超臨界マイクロエマルション
5.4 機械力によるエマルションの調製
5.4.1 高圧ホモジナイザーによるエマルションの調製
5.4.2 膜乳化法によるエマルションの調製
5.5 おわりに

第2章 注目を集める微粒子
1. チタニア粒子の合成と色素増感太陽電池への応用
1.1 はじめに
1.2 グリコサーマル法によるチタニア粒子の調製
1.3 色素増感太陽電池の作製および発電性能評価
1.4 結果と考察
1.4.1 GT法により調製したTiO2と市販TiO2を用いた太陽電池の性能比較
1.4.2 GT法で調製したTiO2の結晶子径と発電特性
1.4.3 グリコサーマル法により調製したSi-TiO2を用いた電極の発電特性
1.4.4 TiO2/Si-TiO2混合電極の発電特性
1.5 おわりに

2. 中空粒子
2.1 はじめに
2.2 中空粒子の合成法
2.2.1 有機ビーズテンプレート法
2.2.2 エマルジョンテンプレート法
2.2.3 噴霧熱分解法
2.2.4 静電噴霧法
2.3 素材別にみた中空粒子
2.3.1 酸化ケイ素
2.3.2 酸化チタン
2.3.3 酸化亜鉛

3. バーコード化磁気微粒子
3.1 はじめに
3.2 マルチプレックス(多重化)・アッセイ
3.3 バーコード化磁気微粒子
3.3.1 磁気微粒子
3.3.2 磁気微粒子のバーコード化
3.3.3 バーコード化磁気微粒子の応用範囲
3.3.4 バーコード化磁気微粒子の検出システム
3.4 バーコード化磁気微粒子を用いる自動化システム
3.5 おわりに

4. 球状超分子
4.1 はじめに
4.2 単一構造のナノスケール有機-金属複合体
4.2.1 樹状高分子
4.2.2 無機金属塩との錯形成
4.2.3 金属集積挙動の自在制御
4.3 金属集積構造体を利用した触媒への応用
4.3.1 錯体担持型触媒
4.3.2 金属微粒子系触媒
4.3.3 多電子触媒系への応用
4.4 おわりに

第3章 微粒子集積技術
1. 金属ナノ粒子の1次元配列法
1.1 はじめに
1.2 ナノ粒子の1次元配列法
1.2.1 テンプレート法
1.2.2 テンプレートフリー法
1.3 おわりに

2. 二次元コロイド結晶
2.1 はじめに
2.2 最密充填型構造の二次元コロイド結晶
2.2.1 移流集積法
2.2.2 電気泳動デポジション法
2.2.3 ラングミュア・ブロジェット(LB)法
2.3 非最密充填型構造の二次元コロイド結晶
2.3.1 荷電固体表面での単粒子膜形成
2.3.2 疎水性固体表面での単粒子膜形成
2.3.3 化学反応を伴う単粒子膜形成
2.4 パターン化固体表面上での二次元コロイド結晶
2.5 応用と展望
2.6 おわりに

3. 高分子イオンの交互積層多層粒子
3.1 はじめに
3.2 高分子イオンの交互積層多層粒子の調製
3.3 交互多層錯体の安定性
3.4 交互多層錯体の機能性
3.5 おわりに

【第2編 微粒子・粉体の応用展開】
第1章 レオロジー・トライボロジーと微粒子
1. 微粒子分散系へのレオロジー
1.1 はじめに
1.2 均一粒径の球形剛体粒子分散系の濃度依存性
1.3 非球形粒子および凝集体の濃度依存性
1.4 ラテックス濃厚分散体のレオロジー
1.5 粒径の影響
1.6 ラテックスの配合組成とレオロジー
1.6.1 アミン中和の影響
1.6.2 共溶剤の影響
1.6.3 シックナー、界面活性剤の影響

2. ナノ粒子分散系のエレクトロレオロジー
2.1 はじめに
2.2 マイクロ粒子分散系のER効果と諸問題
2.3 ナノ粒子分散系とER効果
2.4 ナノ粒子分散系におけるER効果の検討例
2.4.1 酸化チタンナノ粒子とその分散系の無電場下におけるレオロジー挙動
2.4.2 酸化チタンナノ粒子分散系におけるER効果
2.5 おわりに

第2章 情報・メディアと微粒子
1. 電子ペーパー
1.1 はじめに
1.2 電子ペーパー
1.3 電子ペーパーの用途・応用例
1.4 電子ペーパーに要求される性能
1.5 微粒子を用いた電子ペーパーの開発例
1.5.1 マイクロカプセル化電気泳動方式
1.5.2 マイクロカップ電気泳動方式
1.5.3 トナーを用いた電気泳動方式(インプレーン)
1.5.4 トナーディスプレイ方式
1.5.5 異方性流体を用いた方式
1.5.6 電子粉流体方式
1.5.7 ツイストボール方式
1.6 おわりに

2. オンディマンド印刷/乾式電子写真対応グロスコート紙の開発―ナノとミクロのクロステクノロジー
2.1 はじめに
2.2 オンディマンド印刷について
2.2.1 大量印刷の時代から1部単位の個人情報を提供できるオンディマンド印刷の時代へ
2.2.2 オンディマンド印刷としての電子写真方式の特徴
2.3 電子写真方式で要望される用紙と要求品質について
2.3.1 オンディマンド印刷で要望される用紙
2.3.2 電子写真方式で印刷用グロスコート紙を用いた場合の問題点
2.4 PODグロスコートの開発におけるナノとミクロのクロステクノロジー
2.4.1 ブリスタ(トナー・ペーパー)改善技術
2.4.2 軽量化と定着ロールへの貼り付きの改善
2.5 電子写真画質をオフセット印刷に近づけるPODグロスコート
2.6 おわりに

3. 重合トナー
3.1 はじめに
3.2  トナーへの要求特性
3.2.1 インクジェット法と電子写真法の比較
3.2.2 定着性
3.2.3 電子写真プロセスからの要求
3.2.4 製造コスト
3.3 バインダー樹脂
3.3.1 重合トナーの現状
3.3.2 各種バインダー樹脂の特徴
3.3.3 バインダー樹脂とトナーの定着性/耐オフセット性
3.3.4 重合トナーにおけるバインダー樹脂の動向
3.4 重合トナーの製法
3.4.1 粉砕法と重合法
3.4.2 重合法の分類
3.4.3 懸濁法
3.4.4 エマルション凝集法
3.5 重合トナーの特徴
3.5.1 重合トナーのメリット
3.5.2 重合トナーのデメリット
3.6 今後の重合トナー
3.6.1 トナー製法の本命
3.6.2 球形化処理
3.6.3 押出転相法
3.6.4 結晶性樹脂の活用
3.6.5 環境問題
3.7 おわりに

第3章 生体・医療と微粒子
1. 高分子ミセルやデンドリマーを用いたDDS
1.1 高分子ミセルによるDDS
1.1.1 DDS用薬物キャリヤーとしての特徴
1.1.2 研究の歴史
1.1.3 目的別分類
1.2 デンドリマー
1.2.1 DDS用薬物キャリヤーとしての特徴
1.2.2 運搬する対象による分類

2. 磁性ナノ粒子を用いた新しいガン治療法の開発
2.1 はじめに
2.2 マグネタイトナノ粒子を用いた磁場誘導加温型温熱療法
2.3 温熱療法とガン免疫における熱ショックタンパク質の役割
2.4 温熱療法によるガン細胞の免疫原性の亢進
2.5 温熱療法によるガン細胞の壊死に伴うHSPワクチン放出
2.6 今後の展望

3. 金コロイドとその修飾体
3.1 はじめに
3.2 金ナノ粒子の調製
3.3 バイオディテクションのための金ナノ粒子
3.4 安定金ナノ粒子の分子設計
3.5 安定金ナノ粒子による分子認識
3.6 将来性
3.7 おわりに

4. 創薬に向けた磁気アフェニティビーズの創製
4.1 はじめに
4.2 SGビーズの開発
4.3 ラテックス磁気ビーズの開発
4.4 アフェニティクロマトグラフィを利用した薬剤設計と今後の展開

第4章 光と微粒子
1. 高輝度液晶ディスプレイ
1.1 はじめに
1.2 光散乱ポリマー導光体と液晶ディスプレイバックライト
1.2.1 高輝度光散乱ポリマー導光体の実現
1.2.2 色むら解消
1.2.3 シートレス光散乱ポリマー導光体バックライトの提案
1.3 おわりに

2. ゲル粒子の調光材料としての応用
2.1 刺激応答性高分子ゲルとは
2.2 刺激応答性高分子ゲル粒子とその応用
2.3 着色ゲル粒子からなる新規調光材料
2.4 高分子ゲル調光材料の設計と特性
2.4.1 ゲル粒子の合成
2.4.2 特性評価
2.5 調光特性の評価と応用
2.5.1 調光特性の評価
2.5.2 調光ガラスへの応用検討
2.6 今後の展開

3. 酸化チタンによる環境浄化
3.1 はじめに
3.2 酸化チタン上での化学反応
3.3 ナノ粒子の重要性
3.3.1 表面積
3.3.2 その他の要因
3.4 具体的な材料
3.5 環境浄化への応用
3.5.1 空気の浄化
3.5.2 水質汚濁物質の分解
3.5.3 防汚(セルフクリーニング)機能
3.5.4 抗菌作用
3.6 今後の展開

第5章 ナノテクノロジーと微粒子
1. 半導体ナノ粒子
1.1 はじめに
1.2 半導体ナノ構造
1.3 半導体ナノ粒子の液相合成
1.4 半導体ナノ粒子の電子物性と応用
1.5 配位子と物性
1.6 おわりに

2. 3次元フォトニック結晶
2.1 はじめに
2.2 フォトニック結晶の構造と作製技術
2.3 マクロ形状制御による面心立方格子コロイド結晶の作製
2.4 おわりに

第6章 産業用微粒子
1. 燃料電池電極材料としての複合微粒子
1.1 はじめに
1.2 SOFC電極の性能と微細構造
1.3 SOFC電極開発と構造制御
1.4 複合微粒子を原料とする電極微細構造制御
1.4.1 LSM‐YSZ複合微粒子を用いた空気極の微細構造制御
1.4.2 NiO‐YSZ複合微粒子を適用した燃料極の微細構造制御
1.4.3 機械的手法を適用した電極微細構造制御
1.5 おわりに

2. 磁性流体
2.1 はじめに
2.2 磁性流体の製造方法
2.2.1 フェライト粒子分散型磁性流体
2.2.2 金属強磁性粒子分散型磁性流体
2.3 粒子の分散安定化
2.4 磁性流体の磁気特性
2.5 磁性流体の力学的特性
2.6 磁性流体の応用
2.6.1 磁性流体シール
2.6.2 磁性流体中の非磁性体あるいは磁性体に作用する力を利用した応用
2.6.3 プリンタへの応用
2.6.4 磁性流体の磁化の温度依存性を利用した応用
2.6.5 光学への応用
2.6.6 バイオ関連への応用
2.7 他の機能性流体との比較

3. 自動車排ガス中の微粒子計測・除去技術
3.1 自動車排ガス中の微粒子の現状
3.2 微粒子計測技術
3.3 粒子除去技術
3.3.1 酸化触媒
3.3.2 DPF
3.3.3 NOx吸蔵触媒(LNT;Lean NOx Trap)
3.3.4 尿素SCR(Urea SCR)
3.3.5 連続再生式DPFと尿素SCRを組み合わせたシステム(SCRTTM)
3.4 今後の動向
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