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ナノ粒子の製造・評価・応用・機器の最新技術

★ ナノテクノロジーのキーマテリアル!
★ 製造~トピックスまで“ナノ粒子のすべて”を網羅!
★ 65名の執筆陣がナノ粒子化の世界を解明!

※こちらの書籍は、ご注文後コピー製本にてお作り致しますので
納品までに一週間ほどお時間を頂きます。予めご了承下さい。

商品コード: T0333

  • 監修: (編集)小泉光恵・奥山喜久夫・目(さっか)義雄
  • 発行日: 2002年10月
  • 価格(税込): 70,200 円
  • 体裁: B5判,272ページ
  • ISBNコード: 4-88231-374-X
こちらの書籍については、お問い合わせください。

刊行にあたって

 いまやわが国全体を巻き込んだ感のある“ナノテクノロジーフィーバー”は,「国家戦略」として位置づけられ産・官・学ともにその技術開発にしのぎを削っている。このナノテクノロジーを支え,キーマテリアルとなるのが「ナノ粒子」である。
 ナノ粒子は,100nmより小さな粒径の微粒子と定義されており,分野,物性によってサイズが異なる「超微粒子」とは区別されており,量子サイズ効果による超高機能・新物性の発現や,新物質の創製が最近の成果として生まれ,また,溶融温度・焼成温度の大幅な低下,新合金の合成等,新しい新しい応用面も報告されて,21世紀の材料としてナノ粒子に大きな期待が寄せられるようになった。
 本書は,昨年発行し,好評を博した『ナノマテリアルの最新技術』『ポリマー系ナノコンポジットの最新技術と応用』に続くもので,産・官・学の第一線専門技術者64名により,このナノ粒子およびその構造体の製造・合成,計測・分析,評価・応用ならびにそれらに必要な機器の最新技術を包括的にまとめ,また,最近のトピックスを出来うる限り網羅して“ナノ粒子のすべて”を概観していただくことを目的として編集した。

著者一覧

小泉光恵   大阪大学・龍谷大学 名誉教授、ナノ粒子研究会会長
奥山喜久夫  広島大学大学院 工学研究科 物質化学システム専攻 教授
目 義雄    (独)物質・材料研究機構 材料研究所 微粒子プロセスグループ ディレクター
中曽浩一   広島大学大学院 工学研究科 物質化学システム専攻
神谷 格    三菱化学(株) 科学技術研究センター ナノテクノロジー研究所 所長
齋藤文良   東北大学 多元物質科学研究所 教授
阿尻雅文   東北大学 多元物質科学研究所 教授
伯田幸也   (独)産業技術総合研究所 超臨界流体研究センター 研究員
山本孝夫   大阪大学大学院 工学研究科 原子力工学専攻 助教授
興津健二   日本学術振興会 科学技術特別研究員
竹田精治   大阪大学大学院 理学研究科 物理学専攻 教授
河野日出夫  大阪大学大学院 理学研究科 物理学専攻 助手
柳田祥三   大阪大学大学院 工学研究科 物質・生命工学専攻 教授
和田雄二   大阪大学大学院 工学研究科 物質・生命工学専攻 助教授
山本哲士   大阪大学大学院 工学研究科 物質・生命工学専攻
打越哲郎   (独)物質・材料研究機構 材料研究所 微粒子プロセスグループ 主任研究員
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
原田仁平   理学電機(株) X線研究所 所長
板東義雄   (独)物質・材料研究機構 物質研究所 超微細構造解析グループ ディレクター
櫻井健次   (独)物質・材料研究機構 材料研究所 高輝度光解析グループ ディレクター
水沢まり   (独)物質・材料研究機構 材料研究所 高輝度光解析グループ 特別研究員
古林孝夫   (独)物質・材料研究機構 ナノマテリアル研究所 ナノファブリケーショングループ 主席研究員
渕田英嗣   真空治金(株) GDD 部長
渡辺隆行   東京工業大学 原子炉工学研究所 助教授
瀬戸章文   (独)産業技術総合研究所 マイクロ・ナノ機能広域発現研究センター
武内一夫   理化学研究所 ナノ物質工学研究室 主任研究員
薛 光洙   理化学研究所 ナノ物質工学研究室 研究員
横山豊和   ホソカワミクロン(株) 研究開発カンパニー 粉体工学研究所 所長
Wuled Lenggoro  広島大学大学院 工学研究科 物質化学システム専攻 助手
鴇田正雄   住友石炭鉱業(株) 新素材事業部 開発センター 所長
森井克行   セイコーエプソン(株) テクノロジープラットフォーム研究所 主任
下田達也   セイコーエプソン(株) テクノロジープラットフォーム研究所 所長
小松晃雄   大研化学工業(株) 研究所 所長
吉原佐知雄  宇都宮大学大学院 工学研究科 エネルギー環境科学専攻 助教授
岩木 貫   戸田工業(株) 創造本部 大竹創造センター 部長
柿原康男   戸田工業(株) 創造本部 大竹創造センター
馬越佑吉   大阪大学大学院 工学研究科 マテリアル科学専攻 教授
河本邦仁   名古屋大学大学院 工学研究科 物質化学専攻 教授
齋藤紀子   (独)物質・材料研究機構 物質研究所 電子セラミックスグループ 主任研究員
岡本正巳   豊田工業大学大学院 工学研究科 極限材料専攻 講師
甲斐昌一   九州大学大学院 工学研究院 エネルギー量子工学部門 教授
瀧 正二   九州大学大学院 工学府 エネルギー量子工学専攻 技官
杉田 孝   広島大学大学院 整形外科 助教授
松尾俊宏   広島大学大学院 整形外科 
久保忠彦   広島大学大学院 整形外科 
村上照夫   広島大学大学院 薬学科 助教授
越智光夫   広島大学大学院 整形外科 教授
藤木道也   奈良先端科学技術大学院大学 物質創成科学研究科 高分子創成科学講座 教授
中山喜萬   大阪府立大学大学院 工学研究科 電気・情報系専攻 教授
佐々木高義  (独)物質・材料研究機構 物質研究所 ソフト化学グループ 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 助教授
中根 尭   (株)バイオ・ナノテック・リサーチ・インスティチュート 取締役研究所長
阿部正紀   東京工業大学大学院 理工学研究科 電子物理工学専攻 教授
半田 宏   東京工業大学 フロンティア創造共同研究センター 教授
山元公寿   慶應義塾大学 理工学部 化学科 教授
樋口昌芳   慶應義塾大学 理工学部 化学科 助手
益田秀樹   東京都立大学大学院 工学研究科 応用化学専攻 教授
大砂 哲   東北大学 金属材料研究所 助教授
劉  崢   東北大学 多元物質科学研究所 助手
寺崎 治   東北大学大学院 理学研究科 教授
中許昌美   大阪市立工業研究所 研究副主幹
野田哲二   (独)物質・材料研究機構 ナノマテリアル研究所 ナノファブリケーショングループ ディレクター
矢田光徳   佐賀大学 理工学部 機能物質化学科 助教授
木島 剛   宮崎大学 工学部 物質環境化学科 教授

目次

刊行にあたって  

第1章 総 論
 1.はじめに
 2.ナノ粒子による現行デバイスの高機能化
 3.ナノ粒子合成法の現状
 4.ナノ粒子を用いたデバイス高機能化の現状
 5.おわりに

第2章 ナノ粒子の製造
 1. 単分散ナノ粒子の製造
  1.1  気相法 
   1.1.1 はじめに
   1.1.2 気相法によるナノ粒子の合成
     (1)粒子生成過程の概要
     (2)分類と応用例
     (3)(3)粒子性状を支配する因子
   1.1.3 最近の単分散ナノ粒子合成の試み
     (1)微分型静電分級器(DMA)を利用した単分散ナノ粒子の製造
     (2)界面活性剤の添加による凝集の緩和と自己組織化
     (3)静電反発力を利用した凝集の緩和
   1.1.4 おわりに

  1.2 溶液法 
   1.2.1 はじめに
   1.2.2 無機ナノ粒子結晶の液相合成
   1.2.3 化学沈殿法
   1.2.4 逆ミセル法
   1.2.5 ホットソープ法
   1.2.6 表面配位子

 2. 粉砕法によるナノ粒子の製造 
   2.1 はじめに
   2.2 鉱石への応用
    2.2.1 2水石膏から半水石膏の製造
    2.2.2 カオリナイトからのゼオライト合成
    2.2.3 硫酸塩から炭酸塩の製造
    2.2.4 触媒(LaOX等)の固相合成
   2.3 リサイクルへの応用
    2.3.1 ITOスクラップの粉砕とInの酸抽出
    2.3.2 重油燃焼煤の粉砕とバナジウム回収
    2.3.3 PVC廃棄物の脱塩素・再資源化
   2.4 環境保全への貢献
    2.4.1 有害有機ハロゲン化物の無害化
   2.5 おわりに
 3.ナノ粒子の製造法

  3.1 超臨界水を利用したナノ粒子の作製
   3.1.1 はじめに
   3.1.2 超臨界水の物性およびイオン反応場としての特性
     (1)超臨界水の物性 
     (2)超臨界水のイオン反応場としての特性
   3.1.3 超臨界水での水熱合成
     (1)ナノ粒子合成 
     (2)酸化還元環境の制御 
     (3)反応場の制御による形状制御
   3.1.4 超臨界水中での水熱合成による複合酸化物微粒子の高速連続合成
     (1)チタン酸バリウムナノ粒子合成
     (2)酸化雰囲気制御によるリチウムイオン二次電池正極材料合成
     (3)光触媒6チタン酸カリウムナノワイヤー合成
   3.1.5 おわりに

  3.2 超音波を利用したナノ粒子の作製
   3.2.1 はじめに
   3.2.2 超音波照射によって発生する高温高圧のキャビテーション反応場
   3.2.3 有機溶媒系におけるナノ粒子の調製
   3.2.4 水溶液系におけるナノ粒子の調製

  3.3 ナノ触媒を利用したシリコン球体チェインの作製 
   3.3.1 はじめに
   3.3.2 シリコン・ナノ結晶チェイン
     (1) シリコン・ナノ結晶チェインの成長法
     (2) シリコン・ナノ結晶チェインの構造評価
   3.3.3 VLS結晶成長メカニズム
   3.3.4 ナノ触媒を利用した結晶成長
   3.3.5 おわりに

  3.4 マイクロ波化学 
    3.4.1 マイクロ波を用いた化学反応
    3.4.2 無機ナノ結晶の合成でマイクロ波化学に何を期待するか
    3.4.3 マイクロ波を用いたナノ結晶合成の報告
      (1)貴金属ナノ結晶の合成 
      (2)遷移金属ナノ結晶の調整
      (3)金属カルコゲナイドナノ結晶 
      (4)金属酸化物ナノ結晶
    3.4.4 これからの展望

第3章 計測装置・分析
 1. 粒子計測概論
  1.1 物理化学的手法 
   1.1.1 はじめに
   1.1.2 粒径計測
     (1)顕微鏡法  
     (2)沈降法 
     (3)光回折・散乱法
     (4)電気音響法
     (5)比表面積法
   1.1.3 細孔分布
     (1)水銀圧入法 
     (2)ガス吸着法
   1.1.4 気相中における粒子間の相互作用
     (1)van der Waals 力 
     (2)静電気力 
     (3)液架橋力
   1.1.5 溶液中における粒子
     (1)粒子の帯電
     (2)電気二重層
     (3)DLVO理論
     (4)電気泳動
   1.1.6 溶液中における粒子間相互作用の測定
     (1)表面力測定(SFA)法 
     (2)原子間力顕微鏡(AFM)法
     (3)内部全反射顕微鏡(TIRM)法

  1.2 回折技術
    1.2.1 X線回折による結晶子径の測定
     (1)回折線幅の解析(LBA) 
     (2)結晶子径の測定例
    1.2.2 透過型電子顕微鏡の利用
    1.2.3 レーザー回折,散乱法による微粒子の粒子径測定

 2.計測装置・分析法の最新技術
  2.1 X線小角散乱
   2.1.1 はじめに
   2.1.2 小角散乱の基礎理論
   2.1.3 ナノ粒子が分散している系
      (1) 一様な密度の媒体に密度がpで粒径がRの球が分散している場合
      (2) 球状散乱体の粒径に分布がある場合
   2.1.4 実験方法
      (1) 測定装置 
      (2) 装置の概要
   2.1.5 応用研究
      (1) ラテックスの粒径分布と粒子間の相関
      (2) その他の例
   2.1.6 おわりに

  2.2 高分解能,原子識別電子顕微
   2.2.1 はじめに
   2.2.2 電子顕微鏡の仕組み
   2.2.3 分解能
   2.2.4 格子像観察法と撮影条件
   2.2.5 電子回折の種類
      (1) 制限視野電子回折法 
      (2) ナノ電子回折法
   2.2.6 エネルギー分散型X線分光
   2.2.7 電子エネルギー損分失光
   2.2.8 ナノ粒子の観察実例
      (1)BNのナノチューブ,ナノコーンとフラーレン
      (2)チューブ内に金属ガリウムを含んだカーボンナノチューブ

  2.3 高輝度放射光によるナノ粒子・薄膜の構造評価
   2.3.1 はじめに
   2.3.2 X線・放射光によるナノ構造評価法
      (1)全反射現象について
      (2)鏡面反射・散漫散乱・反射小角散乱
      (3)放射光のビームライン
   2.3.3 応用例
      (1)グラニュラー多層膜
      (2)セラミック・メタル薄膜
      (3)ナノドット
      (4)多孔質構造
   2.3.4 おわりに

  2.4 メスバウワー効果によるナノ粒子のキャラクタリゼーション
   2.4.1 メスバウワー効果とは
   2.4.2 メスバウワーパラメータ
      (1)アイソマーシフト 
      (2)四重極分裂 
      (3)内部磁場
   2.4.3 ナノ粒子への応用
      (1)化学的状態
      (2)磁性
   2.4.4 おわりに

第4章ナノ粒子,ナノ構造体製造装置
 1.ガスディポジション,成膜装置 
  1.1 はじめに103
  1.2 ジェットプリンティングシステム(JPS)の概要
   1.2.1 JPS膜の特長
     (1)蒸発室の圧力及び基板温度による効果
     (2)膜堆積速度
     (3)ファインパターン形成
     (4)シャッターシステムによるパターン形成
     (5)膜の密着力
     (6)電気伝導性
   1.2.2 エアロゾル化JPS
   1.2.3 JPSの応用分野

 2.熱プラズマ装置 
  2.1 熱プラズマの定義
  2.2 熱プラズマの特徴
  2.3 プラズマの発生方法
   2.3.1 直流アーク
   2.3.2 プラズマジェット
   2.3.3 誘導結合型熱プラズマ
   2.3.4 ハイブリッドプラズマ
   2.3.5 マイクロ波加熱プラズマ
  2.4 熱プラズマによるナノ粒子合成
   2.4.1 直流アークによるナノ粒子合成
   2.4.2 プラズマジェットによるナノ粒子合成
  2.4.3 誘導結合型熱プラズマおよびハイブリッドプラズマによるナノ粒子合成

 3.レーザーアブレーション 
  3.1 はじめに
  3.2 レーザーアブレーションにおけるナノ粒子の生成機構
  3.3 レーザーアブレーション装置
  3.4 作製されるナノ粒子の例
  3.5 おわりに

 4.電気移動度を用いたナノ粒子のサイズ選別
  4.1 ナノ粒子の計測法
  4.2 微分型電気移動度測定装置(DMA)の概要
  4.3 低圧DMA
  4.4 広帯域DMA
  4.5 クラスターDMA

 5.機械的粒子複合化
  5.1 ナノ粒子・ミクロン粒子の複合化
  5.2 機械的粒子複合化
  5.3 ナノ粒子-ミクロン粒子複合化例
  5.4 ナノ構造をもったマイクロバルーン
  5.5 その他の応用

 6.噴霧熱分解法によるナノ粒子の製造 
  6.1 噴霧熱分解法による粒子の製造
   6.1.1 プロセス
   6.1.2 粒子生成におけるモデル化の検討および形態の制御
  6.2 噴霧熱分解法によるナノ粒子の製造
   6.2.1 静電噴霧熱分解法
   6.2.2 減圧噴霧熱分解法
   6.2.3 フラックス塩添加噴霧熱分解法

 7.放電プラズマ焼結装置
  7.1 「放電プラズマ焼結」の概要
  7.2 SPS法の特徴とナノフェーズ材料への応用例
  7.3 放電プラズマ焼結装置
   7.3.1 SPS装置の基本構成
   7.3.2 新材料研究開発用SPS装置
   7.3.3 生産兼研究用SPS装置
   7.3.4 SPS生産システム装置
  7.4 将来展望

 8.インクジェット成膜技術
  8.1 はじめに
  8.2 インクジェットプリンター技術
  8.3 インクジェット技術の工業応用
  8.4 インクジェット液滴の基礎物性
  8.5 おわりに

第5章 ナノ粒子およびナノ構造体のトピックス
 1.光触媒
  1.1 ナノ粒径金属担持ルチル光触媒

  1.2 酸化亜鉛光触媒
   1.2.1 ナノテクと酸化亜鉛
   1.2.2 作製方法
     (1)陰極電析法 
     (2)無電解析出法による活性炭電極上への酸化亜鉛担持
     (3)ガスフロースパッタ法
   1.2.3 光触媒活性評価
   1.2.4 各酸化亜鉛皮膜の光触媒活性
     (1)陰極析出法により作製した酸化亜鉛皮膜の光触媒活性
     (2)無電解析出法により活性炭電極上に作製した酸化亜鉛の光触媒活性
     (3) 酸化チタン被覆酸化亜鉛皮膜の光触媒活性

 2.磁性ナノ粒子
  2.1 はじめに
  2.2 磁気記録デバイス用磁性ナノ粒子の合成
  2.3 Coナノ粒子
  2.4 FePtナノ粒子
  2.5 酸化鉄ナノ粒子

 3.電子線照射による非晶質の結晶化によるナノコンポジットの作製 

 4.酸化亜鉛粒子膜のパターン析出

 5.ポリ乳酸・層状ケイ酸塩ナノコンポジット
  5.1 はじめに
  5.2 ナノ構造制御
   5.2.1 ナノ分散構造
   5.2.2 層間挿入
   5.2.3 端面結合の制御
  5.3 結晶化挙動と機械的耐熱性
  5.4 溶融レオロジーと自己集合組織化
  5.5 生分解性
  5.6 ナノコンポジットからセラミック多孔体
  5.7 おわりに

 6.超高圧STM装置の開発と分子配向観測
  6.1 はじめに
  6.2 液晶の分子配向
  6.3 超高圧STM装置の開発とそれを使った分子配向観測
  6.4 おわりに

 7.コロイドプロセスによるナノ構造体の作製
  7.1 はじめに
  7.2 コロイドプロセスとは
  7.3 コロイド系の相互作用
  7.4 ナノ構造体の作製例
   7.4.1 単斜晶ジルコニア,正方晶ジルコニアおよびそのナノコンポジット
   7.4.2 多孔質体
   7.4.3 複合酸化物の合成
  7.5 外場制御コロイドプロセス
   7.5.1 電気泳動法(EPD)
   7.5.2 強磁界印加
  7.6 おわりに

 8.ナノカプセルによる薬物送達
  8.1 はじめに
  8.2 磁性体リポソーム
  8.3 磁性体リポソームによるDDS
   8.3.1 悪性腫瘍に対する抗癌剤の経静脈全身投与による原発巣への標的療法
   8.3.2 骨形成因子の骨欠損部への局所投与による骨再生のための標的療法
  8.4 おわりに

 9.光学活性スイッチ・メモリー機能と分子キラリティ識別機能を有するポリシラン微粒子
  9.1 はじめに
  9.2 アルキルアリルポリシランの合成
  9.3 分子構造と光学活性スイッチ・メモリー機能と分子キラリティ識別機能設計
  9.4 まとめおよび今後の展望

 10.ナノピンセット
  10.1 はじめに
  10.2 カーボンナノチューブでつくるナノピンセット
  10.3 ナノピンセットの開発
   10.3.1 ナノチューブカートリッジの製作
   10.3.2 ナノファクトリーシステムの開発
   10.3.3 ナノチューブピンセットの製作
   10.3.4 ナノチューブピンセットの特性
  10.4 SPMナノマニピュレータの開発
  10.5 おわりに

 11.酸化チタンナノシートとその応用
  11.1 ナノシートの合成と特徴
  11.2 バルーン状酸化チタンの合成
  11.3 ナノシート累積超薄膜

 12.金,半導体ナノ粒子の調整
  12.1 はじめに
  12.2 金ナノ粒子の調製
  12.3 バイオディテクションのための金ナノ粒子
  12.4 安定金ナノ粒子の分子設計
  12.5 安定金ナノ粒子による分子認識
  12.6 バイオ検出用半導体ナノ粒子
  12.7 PEG分散安定化半導体ナノ粒子の調製と機能
  12.8 将来性
  12.9 おわりに

 13.ナノポーラスセラミックス膜
  13.1 セラミックス分離膜開発の概況
  13.2 浸透気化(PV)膜・蒸気透過(VP)膜
  13.3 溶質分離膜
  13.4 気体分離膜

 14.医用・磁性ナノビーズ 
  14.1 はじめに
  14.2 実験法と結果
  14.3 おわりに-生理活性物質とフェライトとの結合状態について

 15.有機/金属ハイブリッド材料
  15.1 はじめに
  15.2 有機材料と金属のハイブリッド化の方法
  15.3 デンドリマー/金属ハイブリッド材料
   15.3.1 デンドリマーとは
   15.3.2 デンドリマーと金属の複合化の方法
  15.4 フェニルアゾメチンデンドリマーにおける多段階精密金属集積
   15.4.1 デンドリマーの合成法
   15.4.2 金属イオンとの多段階錯形成
   15.4.3 選択的世代還元
   15.4.4 TEM測定
   15.4.5 NMR測定
   15.4.6 電子勾配のコントロール
  15.5 フェニルアゾメチンデンドリマーの成膜性
  15.6 おわりに

 16.陽極酸化ポーラスアルミナを用いるナノ粒子の作製
  16.1 はじめに
  16.2 細孔を鋳型とする金属ナノ微粒子の合成
  16.3 半導体,炭素系ナノ粒子の合成
  16.4 おわりに

 17.メソ多孔体を利用して作製したナノマテリアルの電子顕微鏡観察
 18.金属錯体の熱分解による金属ナノ粒子の合成と物性
  18.1 はじめに
  18.2 金属錯体の熱分解による金属ナノ粒子の合成
   18.2.1 基本的な考え方
   18.2.2 金ナノ粒子の合成と物性
   18.2.3 金ナノ粒子の性質
   18.2.4 銀ナノ粒子の合成と性質
  18.3 おわりに

 19.シリコンナノワイヤーの合成

 20.希土類酸化物ナノチューブの合成 
  20.1 はじめに
  20.2 希土類酸化物ナノチューブの合成
  20.3 希土類酸化物ナノチューブの特性
  20.4 おわりに
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