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特許7483201熱分解で金属ないしは金属酸化物を析出する金属化合物の微細結晶を液体の有機化合物で取り囲み、金属ないしは金属酸化物のナノ粒子を液体の有機化合物で取り囲んで析出させ、該有機化合物を気化させ、金属ないしは金属酸化物のナノ粒子を凝集させずに析出させる方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-05-07
(45)【発行日】2024-05-15
(54)【発明の名称】熱分解で金属ないしは金属酸化物を析出する金属化合物の微細結晶を液体の有機化合物で取り囲み、金属ないしは金属酸化物のナノ粒子を液体の有機化合物で取り囲んで析出させ、該有機化合物を気化させ、金属ないしは金属酸化物のナノ粒子を凝集させずに析出させる方法
(51)【国際特許分類】
B22F 9/30 20060101AFI20240508BHJP
C01G 23/053 20060101ALI20240508BHJP
C01B 13/18 20060101ALI20240508BHJP
B82Y 40/00 20110101ALI20240508BHJP
【ＦＩ】
B22F9/30
C01G23/053
C01B13/18
B82Y40/00
【請求項の数】
4
(21)【出願番号】P 2020178481
(22)【出願日】2020-10-23
(65)【公開番号】P2022069342
(43)【公開日】2022-05-11
【審査請求日】2023-01-17
(73)【特許権者】
【識別番号】512150358
【氏名又は名称】小林 博
(72)【発明者】
【氏名】小林 博
【審査官】池ノ谷 秀行
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１７－１２５２５２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－１６０５３１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００８－１２７６８０（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ２２Ｆ ９／００－９／３０
Ｃ０１Ｂ １３／１８
Ｂ８２Ｙ ４０／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
熱分解する雰囲気に晒すとともに、熱分解温度に昇温することによって、金属ないしは金属酸化物を析出する金属化合物について、該金属化合物の微細結晶が、液体の有機化合物で囲まれるとともに、該金属化合物の微細結晶が前記液体の有機化合物中に分散した懸濁液を作成し、さらに、該懸濁液から金属ないしは金属酸化物からなるナノ粒子の集まりを析出させる方法は、メタノールに分子状態となって分散するが、メタノールに金属が金属イオンとなって溶出しない第一の性質と、熱分解で金属ないしは金属酸化物を析出する第二の性質を兼備する金属化合物をメタノールに分散し、該金属化合物のメタノール分散液を作成し、この後、該金属化合物のメタノール分散液からメタノールを気化させ、該金属化合物の結晶の集まりを析出させる、
さらに、前記金属化合物の結晶の集まりを容器に充填し、該金属化合物の結晶の集まりの表面全体を覆う板材を、該金属化合物の結晶の集まりの上に被せる、この後、該板材の表面全体に、前記容器の大きさに応じて、１０－１００ｋｇ重に相当する圧縮荷重を加え、前記容器内の前記金属化合物の結晶を粉砕する、さらに、前記容器に、該容器の大きさに応じて、０．３－１．０Ｇからなる前後、左右、上下の３方向の衝撃加速度を繰り返し加え、該容器内の前記粉砕された金属化合物の結晶の集まりにおける空隙を埋めるように、該結晶を移動させ、該結晶の集まりを容器内で再配列させる、この後、前記板材の表面全体に再度前記圧縮荷重を加え、前記金属化合物の結晶の粉砕をさらに進める、さらに、前記容器に前記３方向の衝撃加速度を再度繰り返し加える、こうした前記圧縮荷重を加える処理と前記衝撃加速度を加える処理とからなる一対の処理を繰り返し、前記板材に前記圧縮荷重を加えた際に、該板材からの反発力が発生した時点で、前記結晶の微細化が限界になり、前記結晶の粉砕が行われないため、前記一対の処理を停止する、
この後、前記板材を前記容器から取り出し、さらに、前記容器に、融点が１５℃より低い第一の性質と、前記金属化合物の金属が金属イオンとなって溶出せず、かつ、前記金属化合物が分子状態となって分散しない第二の性質と、沸点が前記金属化合物の熱分解温度より３０℃以内の温度だけ高い第三の性質と、前記金属化合物の熱分解温度で析出した金属ないしは金属酸化物の微粒子と化学反応を起こさない第四の性質と、吸水性を持たない第五の性質からなる５つの性質を兼備する液体の有機化合物を、前記容器内の前記金属化合物の粉砕された結晶の集まりより多い体積からなる該有機化合物の重量として秤量し、該秤量した液体の有機化合物を前記容器に混合し、前記金属化合物の粉砕された結晶の集まりが、前記液体の有機化合物に分散された第一の懸濁液を作成する、
さらに、前記容器内に超音波ホモジナイザー装置を配置し、該超音波ホモジナイザー装置の稼働によって、前記第一の懸濁液中に衝撃波を連続して発生させ、該衝撃波が前記金属化合物の粉砕された結晶の集まりに連続して衝突し、該粉砕された結晶が個々の結晶に分離し、該個々の結晶が、前記液体の有機化合物で囲まれ、該個々の結晶が前記液体の有機化合物中に分散した第二の懸濁液が前記容器内に作成される、
さらに、前記第二の懸濁液の必要となる量を新たな容器に充填し、該新たな容器を、前記金属化合物が熱分解する還元雰囲気ないしは大気雰囲気に晒すとともに、該金属化合物が熱分解する温度に昇温する、これによって、前記液体の有機化合物で囲まれた金属化合物の微細結晶が、無機物の分子ないしは有機物の分子と金属分子とに分解し、該無機物の分子ないしは該有機物の分子が気化熱を奪って気化し、さらに、該無機物の分子ないしは該有機物の分子の気化が完了した瞬間に、前記金属分子の集まりが１０ｎｍ前後の大きさからなる金属ないしは金属酸化物のナノ粒子を形成し、該ナノ粒子が前記液体の有機化合物に囲まれて析出し、該液体の有機化合物中に前記ナノ粒子の集まりが分散した第三の懸濁液が作成される、
この後、前記第三の懸濁液が充填された前記新たな容器を真空チャンバー内に移し、真空ポンプによって前記真空チャンバー内の圧力を、該新たな容器内の前記第三の懸濁液の温度における前記液体の有機化合物の蒸気圧より低い圧力に減圧させ、前記第三の懸濁体から前記液体の有機化合物を気化させる、これによって、前記新たな容器に、前記金属ないしは前記金属酸化物からなるナノ粒子の集まりが析出する、
これら極めて簡単な７つの処理を連続して実施すると、金属化合物の微細結晶が液体の有機化合物中に分散した懸濁液から金属ないしは金属酸化物からなるナノ粒子の集まりを析出させる方法。
【請求項2】
請求項１に記載した金属化合物の微細結晶が、液体の有機化合物で囲まれるとともに、該金属化合物の微細結晶が前記液体の有機化合物中に分散した懸濁液を作成する方法は、
請求項１に記載した熱分解で金属を析出する金属化合物が、無機物の分子ないしは無機物のイオンが配位子となって金属イオンに配位結合した金属錯イオンを有する無機塩で構成された無機金属化合物であり、請求項１に記載した液体の有機化合物が、炭素原子の数が１１－１３からなるアルカン、ないしは、飽和脂肪酸からなるカルボン酸エステル類、ないしは、脂肪族アルコール類に属するいずれか１種類の有機化合物であり、前記無機金属化合物を、請求項１に記載した熱分解で金属を析出する金属化合物として用い、前記アルカン、ないしは、前記飽和脂肪酸からなるカルボン酸エステル類、ないしは、前記脂肪族アルコール類に属するいずれか１種類の有機化合物を、請求項１に記載した液体の有機化合物として用い、請求項１に記載した懸濁液を製造する方法に従って該懸濁液を製造する、請求項１に記載した熱分解で金属を析出する金属化合物の微細結晶が、液体の有機化合物で囲まれ、該金属化合物の微細結晶が前記液体の有機化合物中に分散した懸濁液を製造する方法。
【請求項3】
請求項１に記載した金属化合物の微細結晶が、液体の有機化合物で囲まれるとともに、該金属化合物の微細結晶が前記液体の有機化合物中に分散した懸濁液を作成する方法は、
請求項１に記載した熱分解で金属を析出する金属化合物が、オクチル酸金属化合物であり、請求項１に記載した液体の有機化合物が、飽和脂肪酸からなるカルボン酸エステル類に属する１種類の有機化合物であり、前記オクチル酸金属化合物を、請求項１に記載した熱分解で金属を析出する金属化合物として用い、前記飽和脂肪酸からなるカルボン酸エステル類に属する１種類の有機化合物を、請求項１に記載した液体の有機化合物として用い、請求項１に記載した懸濁液を製造する方法に従って該懸濁液を製造する、請求項１に記載した熱分解で金属を析出する金属化合物の微細結晶が、液体の有機化合物で囲まれ、該金属化合物の微細結晶が前記液体の有機化合物中に分散した懸濁液を製造する方法。
【請求項4】
請求項１に記載した金属化合物の微細結晶が、液体の有機化合物で囲まれるとともに、該金属化合物の微細結晶が前記液体の有機化合物中に分散した懸濁液を作成する方法は、
請求項１に記載した熱分解で金属酸化物を析出する金属化合物が、カルボン酸のカルボキシル基を構成する酸素イオンが、金属イオンに配位結合したカルボン酸金属化合物からなる錯体であり、請求項１に記載した液体の有機化合物が、飽和脂肪酸からなるカルボン酸エステル類、ないしは、不飽和脂肪酸類に属するいずれか１種類の有機化合物であり、前記カルボン酸金属化合物を、請求項１に記載した熱分解で金属酸化物を析出する金属化合物として用い、前記カルボン酸エステル類、ないしは、前記不飽和脂肪酸類に属するいずれか１種類の液体の有機化合物を、請求項１に記載した液体の有機化合物として用い、請求項１に記載した懸濁液を製造する方法に従って該懸濁液を製造する、請求項１に記載した熱分解で金属酸化物を析出する金属化合物の微細結晶が、液体の有機化合物で囲まれ、該金属化合物の微細結晶が前記液体の有機化合物中に分散した懸濁液を製造する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、熱分解で金属ないしは金属酸化物を析出する金属化合物の結晶を、２０ｎｍ前後の大きさの微細結晶に粉砕し、該微細結晶を、液体の有機化合物で取り囲み、該液体の有機化合物中に分散した懸濁液を製造する。さらに、金属ないしは金属酸化物からなる１０ｎｍ前後の大きさのナノ粒子を、前記液体の有機化合物に取り囲んで析出させる。この後、前記液体の有機化合物を気化し、金属ないしは金属酸化物のナノ粒子が、凝集せずに個々のナノ粒子に分離した該ナノ粒子の集まりとして得られる。
本発明に先行して、本発明者は、飽和カルボン酸からなるエステル類に属する固体の有機化合物で覆われた金属ないしは金属酸化物からなるナノ粒子の集まりを製造する方法に係る発明を、特願２０２０－０９０８９２（令和２年５月１５日出願）として出願した。本発明は、熱分解で金属ないしは金属酸化物を析出する金属化合物の結晶を、２０ｎｍ前後の大きさの微細結晶に粉砕し、該微細結晶が、液体の有機化合物で囲まれ、該液体の有機化合物中に分散した第一の懸濁液を作成する。さらに、第一の懸濁液を昇温し、前記金属化合物を熱分解すると、金属ないしは金属酸化物からなる１０ｎｍ前後の大きさのナノ粒子が、前記液体の有機化合物に囲まれて析出し、該液体の有機化合物中に分散した第二の懸濁液が得られる。本発明は、金属化合物の結晶を２０ｎｍ前後の大きさに粉砕したため、前記した先行出願に比べ、金属化合物の結晶の大きさが１／５程度に縮小する。これによって、金属化合物の微細結晶を熱分解すると、金属ないしは金属酸化物からなる１０ｎｍ前後の大きさのナノ粒子が、液体の有機化合物に囲まれて析出し、先行出願に比べ、ナノ粒子の大きさが１／５程度に縮小する。さらに、本発明では、ナノ粒子を液体の有機化合物で囲み、該液体の有機化合物中に分散させるため、固体の有機化合物でナノ粒子を囲む先行出願より、ナノ粒子の保存とナノ粒子を取り出すことが容易になる。
本発明に先行して、本発明者は、飽和カルボン酸からなるエステル類に属する固体の有機化合物で覆われた金属ないしは金属酸化物からなるナノ粒子の集まりを製造する方法に係る発明を、特願２０２０－０９０８９２（令和２年５月１５日出願）として出願した。本発明は、熱分解で金属ないしは金属酸化物を析出する金属化合物の結晶を、２０ｎｍ前後の大きさの微細結晶に粉砕し、該微細結晶が、液体の有機化合物で囲まれ、該液体の有機化合物中に分散した第一の懸濁液を作成する。さらに、第一の懸濁液を昇温し、前記金属化合物を熱分解すると、金属ないしは金属酸化物からなる１０ｎｍ前後の大きさのナノ粒子が、前記液体の有機化合物に囲まれて析出し、該液体の有機化合物中に分散した第二の懸濁液が得られる。本発明は、金属化合物の結晶を２０ｎｍ前後の大きさに粉砕したため、前記した先行出願に比べ、金属化合物の結晶の大きさが１／５程度に縮小する。これによって、金属化合物の微細結晶を熱分解すると、金属ないしは金属酸化物からなる１０ｎｍ前後の大きさのナノ粒子が、液体の有機化合物に囲まれて析出し、先行出願に比べ、ナノ粒子の大きさが１／５程度に縮小する。さらに、本発明では、ナノ粒子を液体の有機化合物で囲み、該液体の有機化合物中に分散させるため、固体の有機化合物でナノ粒子を囲む先行出願より、ナノ粒子の保存とナノ粒子を取り出すことが容易になる。
【背景技術】
【0002】
ナノレベルの大きさからなる金属ナノ粒子の性質が、バルクからなる金属とは異なる性質を持つため、様々な製法によって様々な金属ナノ粒子が製造されている。
例えば、特許文献１には、銅イオン、及び炭素原子数４－１２のラクタム系化合物が溶解している還元反応水溶液において、銅イオンの電解還元反応により、ラクタム系有機化合物で被覆された銅ナノ粒子を析出させる技術が開示されている。これによって、析出する銅ナノ粒子がデンドライト状に凝集するのが抑制されるとの記載がある。しかし、還元反応水溶液における全ての異物を完全に排除することは困難であるため、本技術によって析出する銅ナノ粒子の純度は低い。さらに、製造できるナノ粒子が銅に限定される。また特殊な薬品に依る還元反応を利用するため、安価なナノ粒子が製造できない。
例えば、特許文献１には、銅イオン、及び炭素原子数４－１２のラクタム系化合物が溶解している還元反応水溶液において、銅イオンの電解還元反応により、ラクタム系有機化合物で被覆された銅ナノ粒子を析出させる技術が開示されている。これによって、析出する銅ナノ粒子がデンドライト状に凝集するのが抑制されるとの記載がある。しかし、還元反応水溶液における全ての異物を完全に排除することは困難であるため、本技術によって析出する銅ナノ粒子の純度は低い。さらに、製造できるナノ粒子が銅に限定される。また特殊な薬品に依る還元反応を利用するため、安価なナノ粒子が製造できない。
【0003】
また、特許文献２には、銅化合物が溶解あるいは分散している液中で、化学的に修飾したゼラチンの存在下で、銅イオンを還元して、銅ナノ粒子を得る技術が開示されている。しかしながら、前記した特許文献１と同様に、化学的に修飾したゼラチンの加水分解において、全ての異物を完全に排除することは困難であり、本技術によって得られる銅ナノ粒子の純度は低い。また、特許文献１と同様に、製造できる金属ナノ粒子が銅に限定される。また特殊な薬品に依る還元反応を利用するため、安価なナノ粒子が製造できない。
【0004】
さらに、特許文献３には、金属酸化物または金属水酸化物と、酸性物質または塩基性物質と、有機修飾剤を含有する有機溶媒からなる反応媒体をマイクロ波で加熱することにより金属ナノ粒子を製造する技術が開示されている。しかしながら、反応媒質に均一にマイクロ波を照射して、同一の温度に加熱するには、反応媒体の量に制限があり、金属ナノ粒子の量産性に劣る。また、マイクロ波を照射した試料を濾過、精製した後に８００℃という高温で熱処理することが必要になり、大気雰囲気での処理ではナノ粒子が酸化される。また、酸化されない雰囲気での熱処理は、金属ナノ粒子の製造費用が高価になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特開２０１４－１５６６２７号公報
【文献】特開２０１４－１２９６０９号公報
【文献】特開２０１３－２３６９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
ナノ粒子が凝集せずに、個々のナノ粒子に分離した該ナノ粒子の集まりとして得られれば、ナノ粒子の固有の性質が工業製品に適応でき、ナノ粒子を工業製品に適応する範囲が広がる。また、金属に限らず、金属酸化物のナノ粒子が製造できれば、ナノ粒子の工業製品への適応範囲がさらに広がる。さらに、ナノ粒子の大きさが小さいほど、ナノ粒子を適応する工業製品の範囲が広がる。しかしながら、ナノ粒子が、極微細で極軽量で比表面積が大きいため、ナノ粒子の大きさが小さくなるほど、ナノ粒子の取り扱いが難しくなる。特に、不純物を含まない金属のナノ粒子は、製造時に活性状態にあるため凝集し易く、一度、凝集した金属のナノ粒子を、個々のナノ粒子に解除することは難しい。これによって、金属のナノ粒子の製造意義が失われる。また、ナノ粒子を製造する際に、ナノ粒子を構成する以外の原子が存在すると、純粋な金属ないしは純粋な金属酸化物のナノ粒子が生成されない。従って、ナノ粒子を製造する際に、異物や不純物の存在や混入は、完全に排除しなければならない。いっぽう、ナノ粒子を化学的に安定な有機化合物で取り囲んで析出させ、この後、ナノ粒子が、不活性で安定したナノ粒子になれば、有機化合物で取り囲んだナノ粒子の集まりは、長期保存が可能になる。さらに、有機化合物の蒸気圧より低い圧力に減圧させ、ナノ粒子を取り囲んだ有機化合物を気化すれば、ナノ粒子が再度活性化することがないため、ナノ粒子が凝集せず、個々のナノ粒子に分離した状態でナノ粒子の集まりが析出する。この結果、ナノ粒子の集まりを、様々な工業製品に適応できる。しかし、こうしたナノ粒子の集まりを製造するに際し、次の９つの課題が発生する。
第一に、安価な原料を用い、極めて簡単な処理でナノ粒子の集まりを製造する。これによって、安価なナノ粒子が製造できる。第二に、不純物を一切含まないナノ粒子を製造する。第三に、製造するナノ粒子の量に制約がない。第四に、金属に限らず、金属酸化物のナノ粒子を製造する。第五に、ナノ粒子の大きさが１０ｎｍ前後と小さい。第六に、ナノ粒子を有機化合物で取り囲んで析出させる。第七に、有機化合物が化学的に安定な物質で、活性状態で析出した金属のナノ粒子が、有機化合物と化学反応を起こさず、その後、金属のナノ粒子が不活性になり、安定化した金属のナノ粒子が、有機化合物で取り囲まれる。第八に、有機化合物が化学的に安定な物質で、ナノ粒子が経時変化せず、また、室温における蒸気圧が低く、長期保存が可能になる。第九に、有機化合物の気化によって、必要な時に必要な量のナノ粒子を、ナノ粒子同士が凝集せず、個々のナノ粒子に分離した該ナノ粒子の集まりとして取り出せる。
本発明における解決すべき課題は、前記した９つの課題を解決して、金属ないしは金属酸化物からなるナノ粒子を製造することにある。
第一に、安価な原料を用い、極めて簡単な処理でナノ粒子の集まりを製造する。これによって、安価なナノ粒子が製造できる。第二に、不純物を一切含まないナノ粒子を製造する。第三に、製造するナノ粒子の量に制約がない。第四に、金属に限らず、金属酸化物のナノ粒子を製造する。第五に、ナノ粒子の大きさが１０ｎｍ前後と小さい。第六に、ナノ粒子を有機化合物で取り囲んで析出させる。第七に、有機化合物が化学的に安定な物質で、活性状態で析出した金属のナノ粒子が、有機化合物と化学反応を起こさず、その後、金属のナノ粒子が不活性になり、安定化した金属のナノ粒子が、有機化合物で取り囲まれる。第八に、有機化合物が化学的に安定な物質で、ナノ粒子が経時変化せず、また、室温における蒸気圧が低く、長期保存が可能になる。第九に、有機化合物の気化によって、必要な時に必要な量のナノ粒子を、ナノ粒子同士が凝集せず、個々のナノ粒子に分離した該ナノ粒子の集まりとして取り出せる。
本発明における解決すべき課題は、前記した９つの課題を解決して、金属ないしは金属酸化物からなるナノ粒子を製造することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明における熱分解する雰囲気に晒すとともに、熱分解温度に昇温することによって、金属ないしは金属酸化物を析出する金属化合物について、該金属化合物の微細結晶が、液体の有機化合物で囲まれるとともに、該金属化合物の微細結晶が前記液体の有機化合物中に分散した懸濁液を作成し、さらに、該懸濁液から金属ないしは金属酸化物からなるナノ粒子の集まりを析出させる方法は、
メタノールに分子状態となって分散するが、メタノールに金属が金属イオンとなって溶出しない第一の性質と、熱分解で金属ないしは金属酸化物を析出する第二の性質を兼備する金属化合物をメタノールに分散し、該金属化合物のメタノール分散液を作成し、この後、該金属化合物のメタノール分散液からメタノールを気化させ、該金属化合物の結晶の集まりを析出させる、
さらに、該金属化合物の結晶の集まりを容器に充填し、該金属化合物の結晶の集まりの表面全体を覆う板材を、該金属化合物の結晶の集まりの上に被せる、この後、該板材の表面全体に、前記容器の大きさに応じて、１０－１００ｋｇ重に相当する圧縮荷重を加え、前記容器内の前記金属化合物の結晶を粉砕する、さらに、前記容器に、該容器の大きさに応じて、０．３－１．０Ｇからなる前後、左右、上下の３方向の衝撃加速度を繰り返し加え、該容器内の前記粉砕された金属化合物の結晶の集まりにおける空隙を埋めるように、該結晶を移動させ、該結晶の集まりを容器内で再配列させる、この後、前記板材の表面全体に再度前記圧縮荷重を加え、前記金属化合物の結晶の粉砕をさらに進める、さらに、前記容器に前記３方向の衝撃加速度を再度繰り返し加える、こうした前記圧縮荷重を加える処理と前記衝撃加速度を加える処理とからなる一対の処理を繰り返し、前記板材に前記圧縮荷重を加えた際に、該板材からの反発力が発生した時点で、前記結晶の微細化が限界になり、前記結晶の粉砕が行われないため、前記一対の処理を停止する、
この後、前記板材を前記容器から取り出し、さらに、前記容器に、融点が１５℃より低い第一の性質と、前記金属化合物の金属が金属イオンとなって溶出せず、かつ、前記金属化合物が分子状態となって分散しない第二の性質と、沸点が前記金属化合物の熱分解温度より３０℃以内の温度だけ高い第三の性質と、前記金属化合物の熱分解温度で析出した金属ないしは金属酸化物の微粒子と化学反応を起こさない第四の性質と、吸水性を持たない第五の性質からなる５つの性質を兼備する液体の有機化合物を、前記容器内の前記金属化合物の粉砕された結晶の集まりより多い体積からなる該有機化合物の重量として秤量し、該秤量した液体の有機化合物を前記容器に混合し、前記金属化合物の粉砕された結晶の集まりが、前記液体の有機化合物に分散された第一の懸濁液を作成する、
さらに、前記容器内に超音波ホモジナイザー装置を配置し、該超音波ホモジナイザー装置の稼働によって、前記第一の懸濁液中に衝撃波を連続して発生させ、該衝撃波が前記金属化合物の粉砕された結晶の集まりに連続して衝突し、該粉砕された結晶が個々の結晶に分離し、該個々の結晶が、前記液体の有機化合物で囲まれ、該個々の結晶が前記液体の有機化合物中に分散した第二の懸濁液が前記容器内に作成される、
さらに、前記第二の懸濁液の必要となる量を新たな容器に充填し、該新たな容器を、前記金属化合物が熱分解する還元雰囲気ないしは大気雰囲気に晒すとともに、該金属化合物が熱分解する温度に昇温する、これによって、前記液体の有機化合物で囲まれた金属化合物の微細結晶が、無機物の分子ないしは有機物の分子と金属分子とに分解し、該無機物の分子ないしは該有機物の分子が気化熱を奪って気化し、さらに、該無機物の分子ないしは該有機物の分子の気化が完了した瞬間に、前記金属分子の集まりが１０ｎｍ前後の大きさからなる金属ないしは金属酸化物のナノ粒子を形成し、該ナノ粒子が前記液体の有機化合物に囲まれて析出し、該液体の有機化合物中に前記ナノ粒子の集まりが分散した第三の懸濁液が作成される、
この後、前記第三の懸濁液が充填された前記新たな容器を真空チャンバー内に移し、真空ポンプによって前記真空チャンバー内の圧力を、該新たな容器内の前記第三の懸濁液の温度における前記液体の有機化合物の蒸気圧より低い圧力に減圧させ、前記第三の懸濁体から前記液体の有機化合物を気化させる、これによって、前記新たな容器に、前記金属ないしは前記金属酸化物からなるナノ粒子の集まりが析出する、
これら極めて簡単な７つの処理を連続して実施すると、金属化合物の微細結晶が液体の有機化合物中に分散した懸濁液から金属ないしは金属酸化物からなるナノ粒子の集まりを析出させる方法。
メタノールに分子状態となって分散するが、メタノールに金属が金属イオンとなって溶出しない第一の性質と、熱分解で金属ないしは金属酸化物を析出する第二の性質を兼備する金属化合物をメタノールに分散し、該金属化合物のメタノール分散液を作成し、この後、該金属化合物のメタノール分散液からメタノールを気化させ、該金属化合物の結晶の集まりを析出させる、
さらに、該金属化合物の結晶の集まりを容器に充填し、該金属化合物の結晶の集まりの表面全体を覆う板材を、該金属化合物の結晶の集まりの上に被せる、この後、該板材の表面全体に、前記容器の大きさに応じて、１０－１００ｋｇ重に相当する圧縮荷重を加え、前記容器内の前記金属化合物の結晶を粉砕する、さらに、前記容器に、該容器の大きさに応じて、０．３－１．０Ｇからなる前後、左右、上下の３方向の衝撃加速度を繰り返し加え、該容器内の前記粉砕された金属化合物の結晶の集まりにおける空隙を埋めるように、該結晶を移動させ、該結晶の集まりを容器内で再配列させる、この後、前記板材の表面全体に再度前記圧縮荷重を加え、前記金属化合物の結晶の粉砕をさらに進める、さらに、前記容器に前記３方向の衝撃加速度を再度繰り返し加える、こうした前記圧縮荷重を加える処理と前記衝撃加速度を加える処理とからなる一対の処理を繰り返し、前記板材に前記圧縮荷重を加えた際に、該板材からの反発力が発生した時点で、前記結晶の微細化が限界になり、前記結晶の粉砕が行われないため、前記一対の処理を停止する、
この後、前記板材を前記容器から取り出し、さらに、前記容器に、融点が１５℃より低い第一の性質と、前記金属化合物の金属が金属イオンとなって溶出せず、かつ、前記金属化合物が分子状態となって分散しない第二の性質と、沸点が前記金属化合物の熱分解温度より３０℃以内の温度だけ高い第三の性質と、前記金属化合物の熱分解温度で析出した金属ないしは金属酸化物の微粒子と化学反応を起こさない第四の性質と、吸水性を持たない第五の性質からなる５つの性質を兼備する液体の有機化合物を、前記容器内の前記金属化合物の粉砕された結晶の集まりより多い体積からなる該有機化合物の重量として秤量し、該秤量した液体の有機化合物を前記容器に混合し、前記金属化合物の粉砕された結晶の集まりが、前記液体の有機化合物に分散された第一の懸濁液を作成する、
さらに、前記容器内に超音波ホモジナイザー装置を配置し、該超音波ホモジナイザー装置の稼働によって、前記第一の懸濁液中に衝撃波を連続して発生させ、該衝撃波が前記金属化合物の粉砕された結晶の集まりに連続して衝突し、該粉砕された結晶が個々の結晶に分離し、該個々の結晶が、前記液体の有機化合物で囲まれ、該個々の結晶が前記液体の有機化合物中に分散した第二の懸濁液が前記容器内に作成される、
さらに、前記第二の懸濁液の必要となる量を新たな容器に充填し、該新たな容器を、前記金属化合物が熱分解する還元雰囲気ないしは大気雰囲気に晒すとともに、該金属化合物が熱分解する温度に昇温する、これによって、前記液体の有機化合物で囲まれた金属化合物の微細結晶が、無機物の分子ないしは有機物の分子と金属分子とに分解し、該無機物の分子ないしは該有機物の分子が気化熱を奪って気化し、さらに、該無機物の分子ないしは該有機物の分子の気化が完了した瞬間に、前記金属分子の集まりが１０ｎｍ前後の大きさからなる金属ないしは金属酸化物のナノ粒子を形成し、該ナノ粒子が前記液体の有機化合物に囲まれて析出し、該液体の有機化合物中に前記ナノ粒子の集まりが分散した第三の懸濁液が作成される、
この後、前記第三の懸濁液が充填された前記新たな容器を真空チャンバー内に移し、真空ポンプによって前記真空チャンバー内の圧力を、該新たな容器内の前記第三の懸濁液の温度における前記液体の有機化合物の蒸気圧より低い圧力に減圧させ、前記第三の懸濁体から前記液体の有機化合物を気化させる、これによって、前記新たな容器に、前記金属ないしは前記金属酸化物からなるナノ粒子の集まりが析出する、
これら極めて簡単な７つの処理を連続して実施すると、金属化合物の微細結晶が液体の有機化合物中に分散した懸濁液から金属ないしは金属酸化物からなるナノ粒子の集まりを析出させる方法。
【0008】
つまり、本方法は、熱分解する雰囲気に晒すとともに、熱分解温度に昇温することによって、金属ないしは金属酸化物を析出する金属化合物について、該金属化合物の微細結晶が、液体の有機化合物で囲まれるとともに、該金属化合物の微細結晶が前記液体の有機化合物中に分散した懸濁液を作成し、さらに、該懸濁液から金属ないしは金属酸化物からなるナノ粒子の集まりを析出させる方法であり、次の７つの極めて簡単な処理を連続して実施すると、金属化合物の微細結晶が液体の有機化合物中に分散した懸濁液から金属ないしは金属酸化物からなるナノ粒子の集まりが析出する。
第一の処理は、金属化合物を、最も汎用的な溶剤であるメタノールに分散するだけの処理である。第二の処理は、メタノール分散液からメタノールを気化するだけの処理である。第三の処理は、容器に充填した金属化合物の微細結晶の集まりに圧縮荷重を加える処理と、さらに、容器に３方向の衝撃加速度を加える処理とからなる一対の処理を繰り返し、金属化合物の結晶の粉砕を進める処理である。第四の処理は、粉砕が進んだ結晶の集まりが充填された容器に、５つの性質を兼備する有機化合物を充填するだけの処理である。第五の処理は、超音波ホモジナイザー装置の稼働によって、懸濁液に衝撃波を連続して加えるだけの処理である。第六の処理は、懸濁液の一部を容器に充填し、容器を金属化合物が熱分解する雰囲気に晒すとともに、金属化合物が熱分解する温度に昇温するだけの処理である。第七の処理は、容器を真空チャンバー内に移し、真空チャンバー内の圧力を、懸濁液の温度における液体の有機化合物の蒸気圧より低い圧力に減圧させるだけの処理である。
これら極めて簡単な７つの処理を連続して実施すると、粉砕された個々の結晶が、液体の有機化合物で囲まれ、該個々の結晶が有機化合物中に分散した懸濁液が容器に製造される。この結果、６段落に記載した全ての課題が解決される。
次に、前記した７つの処理における現象と各々の処理の効果とを説明する。
第一の処理において、熱分解で金属を析出する金属化合物を、最も汎用的な溶剤であるメタノールに分散すると、金属化合物が分子状態となってメタノールに分散する。これに対し、金属化合物がメタノールに溶解すると、金属化合物を構成する金属が金属イオンとなってメタノール中に溶出し、溶解した金属化合物は、溶解前の金属化合物に戻ることができない。このため、金属化合物のメタノール溶解液からメタノールを気化させると、溶解前の金属化合物の結晶が析出しない。従って、メタノールに溶解せず分散する金属化合物を用いる。つまり、金属化合物のメタノール分散液からメタノールを気化させると、分散前の金属化合物が、１００ｎｍより小さい金属化合物の結晶として析出する。
第二の処理において、金属化合物のメタノール分散液からメタノールを気化すると、１００ｎｍより小さい金属化合物の結晶の集まりが析出する。つまり、金属化合物のメタノール分散液において、金属化合物が分子状態となってメタノールに均一に分散しため、メタノールを気化させると、分散前の金属化合物が、１００ｎｍより小さい粒状の結晶として析出する。この結晶は、分子状態でメタノール中に分散した金属化合物が、結晶として析出したため、金属化合物の単分子が形成する結晶が集積した結晶の集まりである。従って、結晶に応力を加えると結晶が粉砕され、微細な結晶になる。いっぽう、結晶が微細になるほど、結晶に応力を加えることが難しくなり、結晶の微細化には限界がある。なお、気化したメタノールは回収機で回収し、再利用する。
第三の処理において、板材で容器内に拘束した金属化合物の結晶の集まりに対し、板材を介して圧縮荷重を加える。この際、結晶の大きさが相対的に大きい結晶ほど粉砕されやすい。このため、相対的に大きい結晶が優先して粉砕され、圧縮荷重が加えられている間は、結晶の粉砕が進む。いっぽう、結晶の集まりにおいては、結晶の粉砕によって新たな空隙が形成され、圧縮荷重が加えられている間は、空隙を埋めるように結晶が移動する。印加する圧縮荷重を停止した後に、容器に前後、左右、上下の３方向の衝撃加速度を繰り返し加える。この際、結晶は、板材で容器内に拘束されているため飛散せず、空隙を埋めるように結晶が移動し、結晶の集まりが容器内で再配列する。さらに、印加する衝撃加速度を停止した後に、再度、板材を介して結晶の集まりに圧縮荷重を加える。この際、より微細になった結晶の集まりに対し、前記した結晶の粉砕が進む。この後、再度、容器に３方向の衝撃加速度を繰り返し加え、微細になった結晶の集まりの再配列を進める。こうした圧縮荷重を加える処理と、３方向の衝撃加速度を加える処理とからなる一対の処理を繰り返す。いっぽう、結晶が微細になるほど、圧縮荷重を加えも、結晶に応力を加えることが難しくなり、結晶の微細化には限界がある。結晶の微細化が限界になると、板材に圧縮荷重を加えても、結晶の粉砕が行われず、板材に反発力が発生する。この時点で、一対の処理を停止する。この結果、結晶の大きさは、結晶が析出した時点の大きさに比べ、１／５に近い２０ｎｍ前後になる。なお、金属化合物の結晶が析出した際に、結晶の大きさにばらつきがあり、また、粉砕よってできた空隙の大きさにもばらつきがある。このため、粉砕が進んだ結晶の集まりの大きさにもばらつきがある。また、板材に加える圧縮荷重は、容器の大きさに応じて、１０－１００ｋｇ重に相当する圧縮荷重を加える。また、容器に加える衝撃加速度は、容器の大きさに応じて、０．３－１．０Ｇの衝撃加速度を加える。
第四の処理において、融点が１５℃より低い第一の性質と、前記金属化合物が溶解及び分散しない第二の性質と、沸点が前記金属化合物の熱分解温度より３０℃以内の温度だけ高い第三の性質と、前記金属化合物の熱分解温度で析出した金属ないしは金属酸化物の微粒子と化学反応を起こさない第四の性質と、吸水性を持たない第五の性質からなる５つの性質を兼備する液体の有機化合物を、容器内の金属化合物の粉砕された結晶の集まりより多い体積からなる該有機化合物を、容器に充填して攪拌すると、粉砕された結晶の集まりが液体の有機化合物に分散された第一の懸濁液が、容器内に製造される。なお、有機化合物の重量を、粉砕された結晶の集まりの重量より多い重量とし加え、第一の懸濁液における粉砕された結晶の分散性を高めた。
第五の処理において、超音波ホモジナイザー装置の稼働によって、第一の懸濁液に衝撃波を連続して加えると、液体の有機化合物を介して、粉砕された結晶の集まりに衝撃波が連続して加わる。つまり、容器内で超音波ホモジナイザー装置を稼働させると、超音波の振動周波数の振動周期に応じて、粗密波からなる超音波が、第一の懸濁液中を連続して伝搬する際に、高圧域と低圧域とが繰り返し発生し、この圧力差が第一懸濁液を構成する有機化合物の分子間力を上回る際に、微細結晶と同程度の大きさで、莫大な数のキャビティ（空洞）が連続して形成される。このキャビティが第一の懸濁液内で膨張し、この後、収縮する現象を繰り返し、次第にキャビティが成長し、一定の大きさ以上にキャビティが膨張すると、莫大な数のキャビティが連続して圧壊する。この際に莫大な数の衝撃波が連続して第一の懸濁液中に発生する。この衝撃波が液体の有機化合物を介して粉砕された結晶の集まりに加わり、粉砕された結晶同士が直接接触した部位に衝撃波が加わると、粉砕された結晶が殆ど質量を持たないため、粉砕された結晶が容易に分離する。この際、液体の有機化合物の粘度に応じて、液体の有機化合物が分離した結晶に吸着し、分離した結晶が液体の有機化合物で覆われ、この後、分離した結晶同士が直接接触しない。この結果、粉砕された結晶は、懸濁液中で１個１個の結晶に分離され、分離された結晶は、液体の有機化合物で囲まれた第二の懸濁液になる。
これら５つの処理を連続して実施すると、容器内に第二の懸濁液が製造される。いっぽう、粉砕された結晶が２０ｎｍ前後と極めて微細であるため、粉砕された結晶の集まりを経時変化させることなく、長期に保管することは難しい。しかしながら、第二の懸濁液においては、個々の粉砕された結晶を取り囲む液体の有機化合物が、金属化合物に溶解及び分散せず、また、吸水性を持たないため、液体の有機化合物で囲まれた金属化合物の粉砕された結晶は、長期に亘って経時変化しない。さらに、液体の有機化合物は、室温における蒸気圧が著しく小さく、蒸発量は極めて少なく、長期に亘って粉砕された結晶を取り囲んで保存する。この結果、５つの性質を兼備する有機化合物で粉砕された結晶が取り囲まれ、長期に亘って経時変化することなく粉砕された結晶が保存できる。
さらに、第六の処理において、７段落に記載した方法で製造した第二の懸濁液の必要となる量を新たな容器に充填し、新たな容器を、金属化合物を熱分解させる雰囲気に晒すとともに、金属化合物が熱分解する温度まで昇温する。金属化合物が熱分解する温度に到達すると、液体の有機化合物で囲まれた金属化合物の粉砕された結晶が、無機物の分子ないしは有機物の分子と金属分子とに分解し、無機物の分子ないしは有機物の分子が気化熱を奪って気化する。この際、無機物ないしは有機物からなる気体の体積が爆発的に膨張し、気体分子が有機化合物を通過して、順次外界に吐き出る。つまり、無機物の分子ないしは有機物の分子の１モルが気化すると、無機物ないしは有機物からなる気体の体積は２２．４リットルを占める。このため、無機物の分子ないしは有機物の分子の気化が始まると、液体の有機化合物で囲まれた無機物ないしは有機物からなる気体は、２０ｎｍ前後の大きさから爆発的に膨張し、気体分子が有機化合物を通過して、順次外界に吐き出る。また、無機物ないしは有機物からなる気体の密度は、液体の有機化合物の密度より２桁小さいため、無機物ないしは有機物からなる気体は、液体の有機化合物内に留まることはできない。この後、無機物の分子ないしは有機物の分子の気化が完了した瞬間に、金属分子の集まりが１０ｎｍ前後の大きさからなる金属ないしは金属酸化物のナノ粒子を形成し、該ナノ粒子が液体の有機化合物に囲まれて析出する。これによって、液体の有機化合物に囲まれて金属ないしは金属酸化物からなるナノ粒子が析出し、該液体の有機化合物中にナノ粒子が分散した第三の懸濁液が作成される。なお、金属化合物が熱分解する際に、第二の懸濁液に含まれ、沸点が金属化合物の熱分解温度より低い、水分、有機物、水酸化物などの不純物は、全て第二の懸濁液から気化し、金属ないしは金属酸化物のナノ粒子が析出する際に、ナノ粒子が不純物を持たない液体の有機化合物に囲まれて析出するため、真性な金属ないしは真性な金属酸化物のナノ粒子として析出する。
いっぽう、真性な金属のナノ粒子は、析出した際は活性状態にあるが、液体の有機化合物とは化学反応を起こさず、析出後には、液体の有機化合物で囲まれて、不活性で安定した金属のナノ粒子になる。また、有機化合物が化学的に安定な物質で、吸水性を持たないため、液体の有機化合物で囲まれたナノ粒子は化学変化しない。この結果、６段落に記載した全ての課題が解決される。なお、容器から気化した無機物ないしは有機物の気体は、回収機で回収し、再利用する。
第七の処理において、第三の懸濁液を真空チャンバー内に速やかに移し、真空ポンプによって真空チャンバー内の圧力を、容器内の第三の懸濁液の温度における有機化合物の蒸気圧より低い圧力に減圧させると、第三の懸濁液から有機化合物が気化し、容器内に金属ないしは金属酸化物からなるナノ粒子の集まりが析出する。なお、第三の懸濁液の温度が金属化合物の熱分解温度に近く、また、有機化合物の沸点が金属化合物の熱分解温度より３０℃以内の温度だけ高いため、真空チャンバー内に移された第三の懸濁液における有機化合物の蒸気圧は、数千パスカルを超える蒸気圧持つ。従って、真空チャンバー内の圧力を数千パスカルに近い圧力に減圧するだけで、有機化合物が気化できる。なお、液体の有機化合物で囲まれた金属ないしは金属酸化物からなるナノ粒子は、既に不活性で安定したナノ粒子になっている。従って、有機化合物の蒸気圧より低い圧力に減圧させ、有機化合物を気化させたため、ナノ粒子は昇温の過程を踏んでいないため、容器内に析出した金属ないしは金属酸化物からなるナノ粒子は凝集せず、個々のナノ粒子に分離した該ナノ粒子の集まりとして析出する。従って、個々のナノ粒子に分離した該ナノ粒子の集まりを、容器から取り出せる。
これに対し、第三の懸濁液を有機化合物の沸点に昇温し、有機化合物を気化させると、液体の有機化合物で囲まれた金属ないしは金属酸化物からなるナノ粒子が、金属化合物の熱分解温度より３０℃以内だけ高い温度に昇温され、金属のナノ粒子が析出した際の温度より３０℃以内だけ高い温度に昇温されるため、金属のナノ粒子が再度活性化する。従って、有機化合物が気化した後に、活性化した金属のナノ粒子同士が接触し、金属のナノ粒子同士が凝着する。ナノ粒子の大きさが１０ｎｍ前後と小さいため、凝着した金属のナノ粒子を分離することはできない。このため、第二の懸濁液を用い、金属ないしは金属酸化物からなるナノ粒子の集まりを析出させる方法として、第三の懸濁液を、容器内の第三の懸濁液の温度における有機化合物の蒸気圧より低い圧力に減圧させて、有機化合物を気化させる方法を用いた。
第一の処理は、金属化合物を、最も汎用的な溶剤であるメタノールに分散するだけの処理である。第二の処理は、メタノール分散液からメタノールを気化するだけの処理である。第三の処理は、容器に充填した金属化合物の微細結晶の集まりに圧縮荷重を加える処理と、さらに、容器に３方向の衝撃加速度を加える処理とからなる一対の処理を繰り返し、金属化合物の結晶の粉砕を進める処理である。第四の処理は、粉砕が進んだ結晶の集まりが充填された容器に、５つの性質を兼備する有機化合物を充填するだけの処理である。第五の処理は、超音波ホモジナイザー装置の稼働によって、懸濁液に衝撃波を連続して加えるだけの処理である。第六の処理は、懸濁液の一部を容器に充填し、容器を金属化合物が熱分解する雰囲気に晒すとともに、金属化合物が熱分解する温度に昇温するだけの処理である。第七の処理は、容器を真空チャンバー内に移し、真空チャンバー内の圧力を、懸濁液の温度における液体の有機化合物の蒸気圧より低い圧力に減圧させるだけの処理である。
これら極めて簡単な７つの処理を連続して実施すると、粉砕された個々の結晶が、液体の有機化合物で囲まれ、該個々の結晶が有機化合物中に分散した懸濁液が容器に製造される。この結果、６段落に記載した全ての課題が解決される。
次に、前記した７つの処理における現象と各々の処理の効果とを説明する。
第一の処理において、熱分解で金属を析出する金属化合物を、最も汎用的な溶剤であるメタノールに分散すると、金属化合物が分子状態となってメタノールに分散する。これに対し、金属化合物がメタノールに溶解すると、金属化合物を構成する金属が金属イオンとなってメタノール中に溶出し、溶解した金属化合物は、溶解前の金属化合物に戻ることができない。このため、金属化合物のメタノール溶解液からメタノールを気化させると、溶解前の金属化合物の結晶が析出しない。従って、メタノールに溶解せず分散する金属化合物を用いる。つまり、金属化合物のメタノール分散液からメタノールを気化させると、分散前の金属化合物が、１００ｎｍより小さい金属化合物の結晶として析出する。
第二の処理において、金属化合物のメタノール分散液からメタノールを気化すると、１００ｎｍより小さい金属化合物の結晶の集まりが析出する。つまり、金属化合物のメタノール分散液において、金属化合物が分子状態となってメタノールに均一に分散しため、メタノールを気化させると、分散前の金属化合物が、１００ｎｍより小さい粒状の結晶として析出する。この結晶は、分子状態でメタノール中に分散した金属化合物が、結晶として析出したため、金属化合物の単分子が形成する結晶が集積した結晶の集まりである。従って、結晶に応力を加えると結晶が粉砕され、微細な結晶になる。いっぽう、結晶が微細になるほど、結晶に応力を加えることが難しくなり、結晶の微細化には限界がある。なお、気化したメタノールは回収機で回収し、再利用する。
第三の処理において、板材で容器内に拘束した金属化合物の結晶の集まりに対し、板材を介して圧縮荷重を加える。この際、結晶の大きさが相対的に大きい結晶ほど粉砕されやすい。このため、相対的に大きい結晶が優先して粉砕され、圧縮荷重が加えられている間は、結晶の粉砕が進む。いっぽう、結晶の集まりにおいては、結晶の粉砕によって新たな空隙が形成され、圧縮荷重が加えられている間は、空隙を埋めるように結晶が移動する。印加する圧縮荷重を停止した後に、容器に前後、左右、上下の３方向の衝撃加速度を繰り返し加える。この際、結晶は、板材で容器内に拘束されているため飛散せず、空隙を埋めるように結晶が移動し、結晶の集まりが容器内で再配列する。さらに、印加する衝撃加速度を停止した後に、再度、板材を介して結晶の集まりに圧縮荷重を加える。この際、より微細になった結晶の集まりに対し、前記した結晶の粉砕が進む。この後、再度、容器に３方向の衝撃加速度を繰り返し加え、微細になった結晶の集まりの再配列を進める。こうした圧縮荷重を加える処理と、３方向の衝撃加速度を加える処理とからなる一対の処理を繰り返す。いっぽう、結晶が微細になるほど、圧縮荷重を加えも、結晶に応力を加えることが難しくなり、結晶の微細化には限界がある。結晶の微細化が限界になると、板材に圧縮荷重を加えても、結晶の粉砕が行われず、板材に反発力が発生する。この時点で、一対の処理を停止する。この結果、結晶の大きさは、結晶が析出した時点の大きさに比べ、１／５に近い２０ｎｍ前後になる。なお、金属化合物の結晶が析出した際に、結晶の大きさにばらつきがあり、また、粉砕よってできた空隙の大きさにもばらつきがある。このため、粉砕が進んだ結晶の集まりの大きさにもばらつきがある。また、板材に加える圧縮荷重は、容器の大きさに応じて、１０－１００ｋｇ重に相当する圧縮荷重を加える。また、容器に加える衝撃加速度は、容器の大きさに応じて、０．３－１．０Ｇの衝撃加速度を加える。
第四の処理において、融点が１５℃より低い第一の性質と、前記金属化合物が溶解及び分散しない第二の性質と、沸点が前記金属化合物の熱分解温度より３０℃以内の温度だけ高い第三の性質と、前記金属化合物の熱分解温度で析出した金属ないしは金属酸化物の微粒子と化学反応を起こさない第四の性質と、吸水性を持たない第五の性質からなる５つの性質を兼備する液体の有機化合物を、容器内の金属化合物の粉砕された結晶の集まりより多い体積からなる該有機化合物を、容器に充填して攪拌すると、粉砕された結晶の集まりが液体の有機化合物に分散された第一の懸濁液が、容器内に製造される。なお、有機化合物の重量を、粉砕された結晶の集まりの重量より多い重量とし加え、第一の懸濁液における粉砕された結晶の分散性を高めた。
第五の処理において、超音波ホモジナイザー装置の稼働によって、第一の懸濁液に衝撃波を連続して加えると、液体の有機化合物を介して、粉砕された結晶の集まりに衝撃波が連続して加わる。つまり、容器内で超音波ホモジナイザー装置を稼働させると、超音波の振動周波数の振動周期に応じて、粗密波からなる超音波が、第一の懸濁液中を連続して伝搬する際に、高圧域と低圧域とが繰り返し発生し、この圧力差が第一懸濁液を構成する有機化合物の分子間力を上回る際に、微細結晶と同程度の大きさで、莫大な数のキャビティ（空洞）が連続して形成される。このキャビティが第一の懸濁液内で膨張し、この後、収縮する現象を繰り返し、次第にキャビティが成長し、一定の大きさ以上にキャビティが膨張すると、莫大な数のキャビティが連続して圧壊する。この際に莫大な数の衝撃波が連続して第一の懸濁液中に発生する。この衝撃波が液体の有機化合物を介して粉砕された結晶の集まりに加わり、粉砕された結晶同士が直接接触した部位に衝撃波が加わると、粉砕された結晶が殆ど質量を持たないため、粉砕された結晶が容易に分離する。この際、液体の有機化合物の粘度に応じて、液体の有機化合物が分離した結晶に吸着し、分離した結晶が液体の有機化合物で覆われ、この後、分離した結晶同士が直接接触しない。この結果、粉砕された結晶は、懸濁液中で１個１個の結晶に分離され、分離された結晶は、液体の有機化合物で囲まれた第二の懸濁液になる。
これら５つの処理を連続して実施すると、容器内に第二の懸濁液が製造される。いっぽう、粉砕された結晶が２０ｎｍ前後と極めて微細であるため、粉砕された結晶の集まりを経時変化させることなく、長期に保管することは難しい。しかしながら、第二の懸濁液においては、個々の粉砕された結晶を取り囲む液体の有機化合物が、金属化合物に溶解及び分散せず、また、吸水性を持たないため、液体の有機化合物で囲まれた金属化合物の粉砕された結晶は、長期に亘って経時変化しない。さらに、液体の有機化合物は、室温における蒸気圧が著しく小さく、蒸発量は極めて少なく、長期に亘って粉砕された結晶を取り囲んで保存する。この結果、５つの性質を兼備する有機化合物で粉砕された結晶が取り囲まれ、長期に亘って経時変化することなく粉砕された結晶が保存できる。
さらに、第六の処理において、７段落に記載した方法で製造した第二の懸濁液の必要となる量を新たな容器に充填し、新たな容器を、金属化合物を熱分解させる雰囲気に晒すとともに、金属化合物が熱分解する温度まで昇温する。金属化合物が熱分解する温度に到達すると、液体の有機化合物で囲まれた金属化合物の粉砕された結晶が、無機物の分子ないしは有機物の分子と金属分子とに分解し、無機物の分子ないしは有機物の分子が気化熱を奪って気化する。この際、無機物ないしは有機物からなる気体の体積が爆発的に膨張し、気体分子が有機化合物を通過して、順次外界に吐き出る。つまり、無機物の分子ないしは有機物の分子の１モルが気化すると、無機物ないしは有機物からなる気体の体積は２２．４リットルを占める。このため、無機物の分子ないしは有機物の分子の気化が始まると、液体の有機化合物で囲まれた無機物ないしは有機物からなる気体は、２０ｎｍ前後の大きさから爆発的に膨張し、気体分子が有機化合物を通過して、順次外界に吐き出る。また、無機物ないしは有機物からなる気体の密度は、液体の有機化合物の密度より２桁小さいため、無機物ないしは有機物からなる気体は、液体の有機化合物内に留まることはできない。この後、無機物の分子ないしは有機物の分子の気化が完了した瞬間に、金属分子の集まりが１０ｎｍ前後の大きさからなる金属ないしは金属酸化物のナノ粒子を形成し、該ナノ粒子が液体の有機化合物に囲まれて析出する。これによって、液体の有機化合物に囲まれて金属ないしは金属酸化物からなるナノ粒子が析出し、該液体の有機化合物中にナノ粒子が分散した第三の懸濁液が作成される。なお、金属化合物が熱分解する際に、第二の懸濁液に含まれ、沸点が金属化合物の熱分解温度より低い、水分、有機物、水酸化物などの不純物は、全て第二の懸濁液から気化し、金属ないしは金属酸化物のナノ粒子が析出する際に、ナノ粒子が不純物を持たない液体の有機化合物に囲まれて析出するため、真性な金属ないしは真性な金属酸化物のナノ粒子として析出する。
いっぽう、真性な金属のナノ粒子は、析出した際は活性状態にあるが、液体の有機化合物とは化学反応を起こさず、析出後には、液体の有機化合物で囲まれて、不活性で安定した金属のナノ粒子になる。また、有機化合物が化学的に安定な物質で、吸水性を持たないため、液体の有機化合物で囲まれたナノ粒子は化学変化しない。この結果、６段落に記載した全ての課題が解決される。なお、容器から気化した無機物ないしは有機物の気体は、回収機で回収し、再利用する。
第七の処理において、第三の懸濁液を真空チャンバー内に速やかに移し、真空ポンプによって真空チャンバー内の圧力を、容器内の第三の懸濁液の温度における有機化合物の蒸気圧より低い圧力に減圧させると、第三の懸濁液から有機化合物が気化し、容器内に金属ないしは金属酸化物からなるナノ粒子の集まりが析出する。なお、第三の懸濁液の温度が金属化合物の熱分解温度に近く、また、有機化合物の沸点が金属化合物の熱分解温度より３０℃以内の温度だけ高いため、真空チャンバー内に移された第三の懸濁液における有機化合物の蒸気圧は、数千パスカルを超える蒸気圧持つ。従って、真空チャンバー内の圧力を数千パスカルに近い圧力に減圧するだけで、有機化合物が気化できる。なお、液体の有機化合物で囲まれた金属ないしは金属酸化物からなるナノ粒子は、既に不活性で安定したナノ粒子になっている。従って、有機化合物の蒸気圧より低い圧力に減圧させ、有機化合物を気化させたため、ナノ粒子は昇温の過程を踏んでいないため、容器内に析出した金属ないしは金属酸化物からなるナノ粒子は凝集せず、個々のナノ粒子に分離した該ナノ粒子の集まりとして析出する。従って、個々のナノ粒子に分離した該ナノ粒子の集まりを、容器から取り出せる。
これに対し、第三の懸濁液を有機化合物の沸点に昇温し、有機化合物を気化させると、液体の有機化合物で囲まれた金属ないしは金属酸化物からなるナノ粒子が、金属化合物の熱分解温度より３０℃以内だけ高い温度に昇温され、金属のナノ粒子が析出した際の温度より３０℃以内だけ高い温度に昇温されるため、金属のナノ粒子が再度活性化する。従って、有機化合物が気化した後に、活性化した金属のナノ粒子同士が接触し、金属のナノ粒子同士が凝着する。ナノ粒子の大きさが１０ｎｍ前後と小さいため、凝着した金属のナノ粒子を分離することはできない。このため、第二の懸濁液を用い、金属ないしは金属酸化物からなるナノ粒子の集まりを析出させる方法として、第三の懸濁液を、容器内の第三の懸濁液の温度における有機化合物の蒸気圧より低い圧力に減圧させて、有機化合物を気化させる方法を用いた。
【0009】
７段落に記載した金属化合物の微細結晶が、液体の有機化合物で囲まれるとともに、該金属化合物の微細結晶が前記液体の有機化合物中に分散した懸濁液を作成する方法は、
７段落に記載した熱分解で金属を析出する金属化合物が、無機物の分子ないしは無機物のイオンが配位子となって金属イオンに配位結合した金属錯イオンを有する無機塩で構成された無機金属化合物であり、請求項１に記載した液体の有機化合物が、炭素原子の数が１１－１３からなるアルカン、ないしは、飽和脂肪酸からなるカルボン酸エステル類、ないしは、脂肪族アルコール類に属するいずれか１種類の有機化合物であり、前記無機金属化合物を、請求項１に記載した熱分解で金属を析出する金属化合物として用い、前記アルカン、ないしは、前記飽和脂肪酸からなるカルボン酸エステル類、ないしは、前記脂肪族アルコール類に属するいずれか１種類の有機化合物を、請求項１に記載した液体の有機化合物として用い、請求項１に記載した懸濁液を製造する方法に従って該懸濁液を製造する、請求項１に記載した熱分解で金属を析出する金属化合物の微細結晶が、液体の有機化合物で囲まれ、該金属化合物の微細結晶が前記液体の有機化合物中に分散した懸濁液を製造する方法。
７段落に記載した熱分解で金属を析出する金属化合物が、無機物の分子ないしは無機物のイオンが配位子となって金属イオンに配位結合した金属錯イオンを有する無機塩で構成された無機金属化合物であり、請求項１に記載した液体の有機化合物が、炭素原子の数が１１－１３からなるアルカン、ないしは、飽和脂肪酸からなるカルボン酸エステル類、ないしは、脂肪族アルコール類に属するいずれか１種類の有機化合物であり、前記無機金属化合物を、請求項１に記載した熱分解で金属を析出する金属化合物として用い、前記アルカン、ないしは、前記飽和脂肪酸からなるカルボン酸エステル類、ないしは、前記脂肪族アルコール類に属するいずれか１種類の有機化合物を、請求項１に記載した液体の有機化合物として用い、請求項１に記載した懸濁液を製造する方法に従って該懸濁液を製造する、請求項１に記載した熱分解で金属を析出する金属化合物の微細結晶が、液体の有機化合物で囲まれ、該金属化合物の微細結晶が前記液体の有機化合物中に分散した懸濁液を製造する方法。
【0010】
つまり、無機物からなる分子ないしは無機物からなるイオンが配位子となって、金属イオンに配位結合した金属錯イオンを有する無機塩からなる無機金属化合物を、還元雰囲気で熱処理すると、最初に配位結合部が分断され、無機物と金属とに分解する。さらに昇温すると、無機物が気化熱を奪って気化し、１８０－２２０℃の温度範囲で無機物の気化が完了して金属が析出する。
すなわち、無機金属化合物を構成するイオンの中で、分子の中央に位置する金属イオンが最も大きく、金属イオンと配位子との距離が最も長い。この無機金属化合物を還元雰囲気で熱処理すると、金属イオンが配位子と結合する配位結合部が最初に分断され、金属と無機物とに分解する。さらに温度が上がると、無機物が気化熱を奪って気化し、無機物の気化が完了すると金属が析出し、熱分解を終える。金属が析出する温度は、金属化合物の熱分解で金属が析出する温度の中で最も低い。従って、熱処理費用が安価で済む。また、金属錯イオンを有する無機塩からなる無機金属化合物は、メタノールに１０重量％近く分散し、メタノールに溶解しない。このため、無機金属化合物は、７段落に記載した熱分解で金属を析出する金属化合物として用いることができる。
すなわち、無機物からなる分子ないしは無機物からなるイオンが配位子になって、金属イオンに配位結合する金属錯イオンは、他の金属錯イオンに比べて合成が容易である。このような金属錯イオンとして、アンモニアＮＨ ３ が配位子となって金属イオンに配位結合するアンミン金属錯イオン、水Ｈ ２ Ｏが配位子となって金属イオンに配位結合するアクア金属錯イオン、水酸基ＯＨ ― が配位子となって金属イオンに配位結合するヒドロキソ金属錯イオン、塩素イオンＣｌ － が、ないしは塩素イオンＣｌ － とアンモニアＮＨ ３ とが配位子となって金属イオンに配位結合するクロロ金属錯イオンなどがある。さらに、このような金属錯イオンを有する塩化物、硫酸塩、硝酸塩などの無機塩からなる無機金属化合物は、合成が容易で、無機塩の分子量が小さいため、１８０－２２０℃の温度範囲で無機物の気化が完了し金属を析出する。この金属が析出する温度は、金属化合物の熱分解で金属を析出する温度の中で最も低い。こうした無機金属化合物は、汎用的な工業用の薬品である。
いっぽう、７段落に記載した熱分解で金属を析出する金属化合物として、前記した無機金属化合物を用いることで、７段落に記載した５つの性質を兼備する適切な有機化合物として、炭素原子の数が１１－１３からなるアルカン、ないしは、飽和脂肪酸からなるカルボン酸エステル類、ないしは、脂肪族アルコール類に属する有機化合物が存在する。なお、これらの有機化合物は、汎用的な工業用の有機化合物である。
すなわち、炭素原子の数が１１からなるｎ－ウンデカンＣ １１ Ｈ ２４ は、融点が－２６℃で、前記した無機金属化合物が溶解及び分散せず、沸点が無機金属化合物の熱分解温度より高い１９６℃で、無機金属化合物の熱分解で析出する金属からなる微粒子と化学反応を起こさず、吸水性を持たない、７段落に記載した５つの性質を兼備する。なお、蒸気圧は、沸点に近い１９２℃では５３８３パスカルである。従って、９段落に記載した第三の懸濁液の温度が低下する以前に、真空ポンプで真空チャンバー内を減圧すると、ｎ－ウンデカンが数千パスカルの蒸気圧を持つため、真空チャンバー内の真空度を高めることなく、ｎ－ウンデカンを気化することができる。さらに、ｎ－ウンデカンは水に殆ど溶けない。このため、常温の２０℃近辺で吸水性がない。また、常温の２０℃近辺での蒸気圧が低く、蒸発量が極めて僅かな液体である。さらに、常温の２０℃近辺では化学的に安定している。このため、第二の懸濁液において、長期に亘って、無機金属化合物の微細結晶を変化させることなく保管できる。
次に、炭素原子の数が１２からなるｎ－ドデカンＣ １２ Ｈ ２６ は、融点が－９．６℃で、前記した無機金属化合物が溶解及び分散せず、沸点が無機金属化合物の熱分解温度より高い２１６℃で、無機金属化合物の熱分解で析出する金属からなる微粒子と化学反応を起こさず、吸水性を持たない、７段落に記載した５つの性質を兼備する。なお、蒸気圧は、４８℃では１３３パスカルで、無機金属化合物の熱分解温度に近い２０４℃では、蒸気圧は６３１０パスカルである。従って、９段落に記載した第三の懸濁液の温度が低下する以前に、真空ポンプで真空チャンバー内を減圧すると、ｎ－ドデカンが数千パスカルの蒸気圧を持つため、真空チャンバー内の真空度を高めることなく、ｎ－ドデカンを気化することができる。さらに、ｎ－ドデカンは水に殆ど溶けない。このため、常温の近辺では吸水性がない。また、常温の２０℃近辺での蒸気圧が低いため、蒸発量が極めて僅かな液体である。さらに、常温の２０℃近辺では化学的に安定している。このため、第二の懸濁液において、長期に亘って、無機金属化合物の微細結晶を変化させることなく保管できる。
さらに、炭素原子の数が１３からなるｎ－トリデカンＣ １３ Ｈ ２８ は、融点が－５℃で、前記した無機金属化合物が溶解及び分散せず、沸点が無機金属化合物の熱分解温度より高い２３５℃で、無機金属化合物の熱分解で析出する金属からなる微粒子と化学反応を起こさず、吸水性を持たない、７段落に記載した５つの性質を兼備する。なお、蒸気圧は、無機金属化合物の熱分解温度に近い２１１℃では、５５２０パスカルである。従って、９段落に記載した第三の懸濁液の温度が低下する以前に、真空ポンプで真空チャンバー内を減圧すると、ｎ－トリデカンが数千パスカルの蒸気圧を持つため、真空チャンバー内の真空度を高めることなく、ｎ－トリデカンを気化することができる。さらに、ｎ－トリデカンは水に殆ど溶けない。このため、常温の２０℃近辺で吸水性がない。常温の２０℃近辺での蒸気圧が低いため、蒸発量が極めて僅かな液体である。また、常温の２０℃近辺では化学的に安定している。このため、第二の懸濁液において、長期に亘って、無機金属化合物の微細結晶を変化させることなく保管できる。
さらに、７段落に記載した金属化合物として、前記した無機金属化合物を用いることによって、７段落に記載した５つの性質を兼備する適切な他の有機化合物として、飽和脂肪酸からなるカルボン酸エステル類に属する有機化合物が存在する。
すなわち、デカン酸エステル類の中では、デカン酸メチルＣＨ ３ （ＣＨ ２ ） ８ ＣＯＯＣＨ ３ は、融点が－１２℃で、前記した無機金属化合物が溶解及び分散せず、沸点が無機金属化合物の熱分解温度より高い２２４℃で、無機金属化合物の熱分解で析出する金属からなる微粒子と化学反応を起こさず、吸水性を持たない、７段落に記載した５の性質を兼備する。蒸気圧は、１９９℃においては２２１３パスカルで、沸点に近づくにつれ急増する。従って、９段落に記載した第三の懸濁液の温度が低下する以前に、真空ポンプで真空チャンバー内を減圧すると、デカン酸メチルが数千パスカルの蒸気圧を持つため、真空チャンバー内の真空度を高めることなく、デカン酸メチルを気化することができる。さらに、デカン酸メチルは水に殆ど溶けない。このため、常温の２０℃近辺で吸水性がない。また、常温の２０℃近辺での蒸気圧が低く、蒸発量が極めて僅かな液体である。さらに、常温の２０℃近辺では化学的に安定している。このため、第二の懸濁液において、長期に亘って、無機金属化合物の微細結晶を変化させることなく保管できる。
次に、デカン酸エチルＣＨ ３ （ＣＨ ２ ） ８ ＣＯＯＣ ２ Ｈ ５ は、融点が－２０℃で、前記した無機金属化合物が溶解及び分散せず、沸点が無機金属化合物の熱分解温度より高い２４３℃で、前記無機金属化合物の熱分解で析出する金属からなる微粒子と化学反応を起こさず、吸水性を持たない、７段落に記載した５の性質を兼備する。蒸気圧は、デカン酸メチルと同様に、沸点に近づくと急激に増加する。従って、９段落に記載した第三の懸濁液の温度が低下する以前に、真空ポンプで真空チャンバー内を減圧すると、デカン酸エチルが一定の蒸気圧を持つため、真空チャンバー内の真空度を高めることなく、デカン酸エチルを気化することができる。さらに、デカン酸エチルは水に殆ど溶けない。このため、常温の２０℃近辺で吸水性がない。また、常温の２０℃近辺での蒸気圧が低く、蒸発量が極めて僅かな液体である。さらに、常温の２０℃近辺では化学的に安定している。このため、第二の懸濁液において、長期に亘って、無機金属化合物の微細結晶を変化させることなく保管できる。
いっぽう、ノナン酸エステル類の中で、ノナン酸メチルＣＨ ３ （ＣＨ ２ ） ７ ＣＯＯＣＨ ３ は、融点が－３５℃で、前記した無機金属化合物が溶解及び分散せず、沸点が無機金属化合物の熱分解温度より高い２１４℃で、無機金属化合物の熱分解で析出する金属からなる微粒子と化学反応を起こさず、吸水性を持たない、７段落に記載した５の性質を兼備する。蒸気圧は、沸点が無機金属化合物の熱分解温度に近いため、無機金属化合物の熱分解温度では１気圧に近い蒸気圧を持つ。従って、９段落に記載した第三の懸濁液の温度が低下する以前に、真空ポンプで真空チャンバー内を減圧すると、ノナン酸メチルが一定の蒸気圧を持つため、真空チャンバー内の真空度を高めることなく、ノナン酸メチルを気化することができる。さらに、ノナン酸メチルは水に殆ど溶けない。このため、常温の２０℃近辺で吸水性がない。また、常温の２０℃近辺での蒸気圧が低く、蒸発量が極めて僅かな液体である。さらに、常温の２０℃近辺では化学的に安定している。このため、無機金属化合物の微細結晶を変化させることなく保管できる。
また、ノナン酸エチルＣＨ ３ （ＣＨ ２ ） ７ ＣＯＯＣ ２ Ｈ ５ は、融点は－４４℃で、前記した無機金属化合物が溶解及び分散せず、沸点が無機金属化合物の熱分解温度より高い２２０℃で、無機金属化合物の熱分解で析出する金属からなる微粒子と化学反応を起こさず、吸水性を持たない、７段落に記載した５の性質を兼備する。蒸気圧は、沸点が無機金属化合物の熱分解温度に近いため、無機金属化合物の熱分解温度では１気圧に近い蒸気圧を持つ。従って、９段落に記載した第三の懸濁液の温度が低下する以前に、真空ポンプで真空チャンバー内を減圧すると、ノナン酸エチルが一定の蒸気圧を持つため、真空チャンバー内の真空度を高めることなく、ノナン酸エチルを気化することができる。さらに、ノナン酸エチルは水に殆ど溶けない。このため、常温の２０℃近辺で吸水性がない。また、常温の２０℃近辺での蒸気圧が低く、蒸発量が極めて僅かな液体である。さらに、常温の２０℃近辺では化学的に安定している。このため、第二の懸濁液において、長期に亘って、無機金属化合物の微細結晶を変化させることなく保管できる。
さらに、オクタン酸エステル類の中では、オクタン酸メチルＣＨ ３ （ＣＨ ２ ） ６ ＣＯＯＣＨ ３ は、融点が－４０℃で、前記した無機金属化合物が溶解及び分散せず、沸点が無機金属化合物の熱分解温度より高い１９４℃で、無機金属化合物の熱分解で析出する金属からなる微粒子と化学反応を起こさず、吸水性を持たない、７段落に記載した５の性質を兼備する。蒸気圧は、沸点に近い１９０℃では４４１０パスカルを持つ。従って、９段落に記載した第三の懸濁液の温度が低下する以前に、真空ポンプで真空チャンバー内を減圧すると、オクタン酸メチルが数千パスカルの蒸気圧を持つため、真空チャンバー内の真空度を高めることなく、オクタン酸メチルを気化することができる。さらに、オクタン酸メチルは水に殆ど溶けない。このため、常温の２０℃近辺で吸水性がない。また、常温の２０℃近辺での蒸気圧が低く、蒸発量が極めて僅かな液体である。さらに、常温の２０℃近辺では化学的に安定している。このため、第二の懸濁液において、長期に亘って、無機金属化合物の微細結晶を変化させることなく保管できる。
さらに、オクタン酸エチルＣＨ ３ （ＣＨ ２ ） ６ ＣＯＯＣ ２ Ｈ ５ は、融点が－４８℃で、前記した無機金属化合物が溶解及び分散せず、沸点が無機金属化合物の熱分解温度より高い２０８℃で、無機金属化合物の熱分解で析出する金属からなる微粒子と化学反応を起こさず、吸水性を持たない、７段落に記載した５の性質を兼備する。蒸気圧は、６０℃において３２２パスカルで、沸点に近づくと蒸気圧が急増する。従って、９段落に記載した第三の懸濁液の温度が低下する以前に、真空ポンプで真空チャンバー内を減圧すると、オクタン酸エチルが一定の蒸気圧を持つため、真空チャンバー内の真空度を高めることなく、オクタン酸エチルを気化することができる。さらに、オクタン酸エチルは水に殆ど溶けない。このため、常温の２０℃近辺で吸水性がない。また、常温の２０℃近辺での蒸気圧が低く、蒸発量が極めて僅かな液体である。さらに、常温の２０℃近辺では化学的に安定している。このため、第二の懸濁液において、長期に亘って、無機金属化合物の微細結晶を変化させることなく保管できる。
また、オクタン酸イソプロピルＣＨ ３ （ＣＨ ２ ） ６ ＣＯＯＣＨ（ＣＨ ３ ） ２ は、融点が１２℃で、前記した無機金属化合物が溶解及び分散せず、沸点が無機金属化合物の熱分解温度より高い２１４℃で、無機金属化合物の熱分解で析出する金属からなる微粒子と化学反応を起こさず、吸水性を持たない、７段落に記載した５の性質を兼備する。蒸気圧は、沸点が無機金属化合物の熱分解温度に近いため、無機金属化合物の熱分解温度では１気圧に近い蒸気圧を持つ。従って、９段落に記載した第三の懸濁液の温度が低下する以前に、真空ポンプで真空チャンバー内を減圧すると、オクタン酸イソプロピルが一定の蒸気圧を持つため、真空チャンバー内の真空度を高めることなく、オクタン酸イソプロピルを気化することができる。さらに、オクタン酸イソプロピルは水に殆ど溶けない。このため、常温の２０℃近辺で吸水性がない。また、常温の２０℃近辺での蒸気圧が低く、蒸発量が極めて僅かな液体である。さらに、常温の２０℃近辺では化学的に安定している。このため、第二の懸濁液において、長期に亘って、無機金属化合物の微細結晶を変化させることなく保管できる。
さらに、ヘプタン酸エステル類の中では、ヘプタン酸ブチルＣＨ ３ （ＣＨ ２ ） ５ ＣＯＯＣ ４ Ｈ ９ は、融点が－６４℃で、前記した無機金属化合物が溶解及び分散せず、沸点が無機金属化合物の熱分解温度より高い２０７℃で、無機金属化合物の熱分解で析出する金属からなる微粒子と化学反応を起こさず、吸水性を持たない、７段落に記載した５の性質を兼備する。蒸気圧は、沸点が無機金属化合物の熱分解温度に近いため、無機金属化合物の熱分解温度では１気圧に近い蒸気圧を持つ。従って、９段落に記載した第三の懸濁液の温度が低下する以前に、真空ポンプで真空チャンバー内を減圧すると、ヘプタン酸ブチルが一定の蒸気圧を持つため、真空チャンバー内の真空度を高めることなく、ヘプタン酸ブチルを気化することができる。さらに、ヘプタン酸ブチルは水に殆ど溶けない。このため、常温の２０℃近辺で吸水性がない。また、常温の２０℃近辺での蒸気圧が低く、蒸発量が極めて僅かな液体である。さらに、常温の２０℃近辺では化学的に安定している。このため、第二の懸濁液において、長期に亘って、無機金属化合物の微細結晶を変化させることなく保管できる。
いっぽう、７段落に記載した金属化合物として、前記した無機金属化合物を用いることによって、７段落に記載した５つの性質を兼備する適切な他の有機化合物として、８－２２個の炭素の鎖からなる脂肪族アルコールＣＨ ３ （ＣＨ ２ ） ｎ－１ ＯＨに属する有機化合物が存在する。
すなわち、炭素の鎖が８からなる１－オクタノールＣＨ ３ （ＣＨ ２ ） ７ ＯＨは、融点が－１６℃で、無機金属化合物が溶解及び分散せず、沸点が無機金属化合物の熱分解温度より高い１９５℃で、無機金属化合物の熱分解で析出する金属からなる微粒子と化学反応を起こさず、吸水性を持たない、７段落に記載した５の性質を兼備する。蒸気圧は、１７１℃で３４８パスカル、１９３℃では３７９７パスカルであり、沸点に近づくと蒸気圧が急増する。従って、９段落に記載した第三の懸濁液の温度が低下する以前に、真空ポンプで真空チャンバー内を減圧すると、１－オクタノールが一定の蒸気圧を持つため、真空チャンバー内の真空度を高めることなく、１－オクタノールを気化することができる。さらに、１－オクタノールは水に殆ど溶けない。このため、常温の２０℃近辺で吸水性がない。また、常温の２０℃近辺での蒸気圧が低く、蒸発量が極めて僅かな液体である。さらに、常温の２０℃近辺では化学的に安定している。このため、第二の懸濁液において、長期に亘って、無機金属化合物の微細結晶を変化させることなく保管できる。
次に、炭素の鎖が９からなる１－ノナノールＣＨ ３ （ＣＨ ２ ） ８ ＯＨは、融点が－７℃で、前記した無機金属化合物が溶解及び分散せず、沸点が無機金属化合物の熱分解温度より高い２１５℃で、無機金属化合物の熱分解で析出する金属からなる微粒子と化学反応を起こさず、吸水性を持たない、７段落に記載した５の性質を兼備する。蒸気圧は、１９３℃では１８４２パスカルで、沸点に近づくと蒸気圧が急増する。従って、９段落に記載した第三の懸濁液の温度が低下する以前に、真空ポンプで真空チャンバー内を減圧すると、１－ノナノールが一定の蒸気圧を持つため、真空チャンバー内の真空度を高めることなく、１－ノナノールを気化することができる。さらに、１－ノナノールは水に殆ど溶けない。このため、常温の２０℃近辺で吸水性がない。また、常温の２０℃近辺での蒸気圧が低く、蒸発量が極めて僅かな液体である。さらに、常温の２０℃近辺では化学的に安定している。このため、第二の懸濁液において、長期に亘って、無機金属化合物の微細結晶を変化させることなく保管できる。
さらに、炭素の鎖が１０からなる１－デカノールＣＨ ３ （ＣＨ ２ ） ９ ＯＨは、融点が－６．４℃で、前記した無機金属化合物が溶解及び分散せず、沸点が無機金属化合物の熱分解温度より高い２３３℃で、無機金属化合物の熱分解で析出する金属からなる微粒子と化学反応を起こさず、吸水性を持たない、７段落に記載した５の性質を兼備する。蒸気圧は、１９３℃では９１０パスカルで、沸点に近づくと蒸気圧が急増する。従って、９段落に記載した第三の懸濁液の温度が低下する以前に、真空ポンプで真空チャンバー内を減圧すると、１－デカノールが一定の蒸気圧を持つため、真空チャンバー内の真空度を高めることなく、１－デカノールを気化することができる。さらに、１－デカノールは水に殆ど溶けない。このため、常温の２０℃近辺で吸水性がない。また、常温の２０℃近辺での蒸気圧が低く、蒸発量が極めて僅かな液体である。さらに、常温の２０℃近辺では化学的に安定している。このため、第二の懸濁液において、長期に亘って、無機金属化合物の微細結晶を変化させることなく保管できる。
以上に説明したように、７段落に記載した熱分解で金属を析出する金属化合物として、前記した無機金属化合物を用いることによって、７段落に記載した５つの性質を兼備する適切な有機化合物として、炭素原子の数が１１－１４からなるアルカン、ないしは、飽和脂肪酸からなるカルボン酸エステル類、ないしは、脂肪族アルコール類に属する有機化合物が存在する。
すなわち、無機金属化合物を構成するイオンの中で、分子の中央に位置する金属イオンが最も大きく、金属イオンと配位子との距離が最も長い。この無機金属化合物を還元雰囲気で熱処理すると、金属イオンが配位子と結合する配位結合部が最初に分断され、金属と無機物とに分解する。さらに温度が上がると、無機物が気化熱を奪って気化し、無機物の気化が完了すると金属が析出し、熱分解を終える。金属が析出する温度は、金属化合物の熱分解で金属が析出する温度の中で最も低い。従って、熱処理費用が安価で済む。また、金属錯イオンを有する無機塩からなる無機金属化合物は、メタノールに１０重量％近く分散し、メタノールに溶解しない。このため、無機金属化合物は、７段落に記載した熱分解で金属を析出する金属化合物として用いることができる。
すなわち、無機物からなる分子ないしは無機物からなるイオンが配位子になって、金属イオンに配位結合する金属錯イオンは、他の金属錯イオンに比べて合成が容易である。このような金属錯イオンとして、アンモニアＮＨ ３ が配位子となって金属イオンに配位結合するアンミン金属錯イオン、水Ｈ ２ Ｏが配位子となって金属イオンに配位結合するアクア金属錯イオン、水酸基ＯＨ ― が配位子となって金属イオンに配位結合するヒドロキソ金属錯イオン、塩素イオンＣｌ － が、ないしは塩素イオンＣｌ － とアンモニアＮＨ ３ とが配位子となって金属イオンに配位結合するクロロ金属錯イオンなどがある。さらに、このような金属錯イオンを有する塩化物、硫酸塩、硝酸塩などの無機塩からなる無機金属化合物は、合成が容易で、無機塩の分子量が小さいため、１８０－２２０℃の温度範囲で無機物の気化が完了し金属を析出する。この金属が析出する温度は、金属化合物の熱分解で金属を析出する温度の中で最も低い。こうした無機金属化合物は、汎用的な工業用の薬品である。
いっぽう、７段落に記載した熱分解で金属を析出する金属化合物として、前記した無機金属化合物を用いることで、７段落に記載した５つの性質を兼備する適切な有機化合物として、炭素原子の数が１１－１３からなるアルカン、ないしは、飽和脂肪酸からなるカルボン酸エステル類、ないしは、脂肪族アルコール類に属する有機化合物が存在する。なお、これらの有機化合物は、汎用的な工業用の有機化合物である。
すなわち、炭素原子の数が１１からなるｎ－ウンデカンＣ １１ Ｈ ２４ は、融点が－２６℃で、前記した無機金属化合物が溶解及び分散せず、沸点が無機金属化合物の熱分解温度より高い１９６℃で、無機金属化合物の熱分解で析出する金属からなる微粒子と化学反応を起こさず、吸水性を持たない、７段落に記載した５つの性質を兼備する。なお、蒸気圧は、沸点に近い１９２℃では５３８３パスカルである。従って、９段落に記載した第三の懸濁液の温度が低下する以前に、真空ポンプで真空チャンバー内を減圧すると、ｎ－ウンデカンが数千パスカルの蒸気圧を持つため、真空チャンバー内の真空度を高めることなく、ｎ－ウンデカンを気化することができる。さらに、ｎ－ウンデカンは水に殆ど溶けない。このため、常温の２０℃近辺で吸水性がない。また、常温の２０℃近辺での蒸気圧が低く、蒸発量が極めて僅かな液体である。さらに、常温の２０℃近辺では化学的に安定している。このため、第二の懸濁液において、長期に亘って、無機金属化合物の微細結晶を変化させることなく保管できる。
次に、炭素原子の数が１２からなるｎ－ドデカンＣ １２ Ｈ ２６ は、融点が－９．６℃で、前記した無機金属化合物が溶解及び分散せず、沸点が無機金属化合物の熱分解温度より高い２１６℃で、無機金属化合物の熱分解で析出する金属からなる微粒子と化学反応を起こさず、吸水性を持たない、７段落に記載した５つの性質を兼備する。なお、蒸気圧は、４８℃では１３３パスカルで、無機金属化合物の熱分解温度に近い２０４℃では、蒸気圧は６３１０パスカルである。従って、９段落に記載した第三の懸濁液の温度が低下する以前に、真空ポンプで真空チャンバー内を減圧すると、ｎ－ドデカンが数千パスカルの蒸気圧を持つため、真空チャンバー内の真空度を高めることなく、ｎ－ドデカンを気化することができる。さらに、ｎ－ドデカンは水に殆ど溶けない。このため、常温の近辺では吸水性がない。また、常温の２０℃近辺での蒸気圧が低いため、蒸発量が極めて僅かな液体である。さらに、常温の２０℃近辺では化学的に安定している。このため、第二の懸濁液において、長期に亘って、無機金属化合物の微細結晶を変化させることなく保管できる。
さらに、炭素原子の数が１３からなるｎ－トリデカンＣ １３ Ｈ ２８ は、融点が－５℃で、前記した無機金属化合物が溶解及び分散せず、沸点が無機金属化合物の熱分解温度より高い２３５℃で、無機金属化合物の熱分解で析出する金属からなる微粒子と化学反応を起こさず、吸水性を持たない、７段落に記載した５つの性質を兼備する。なお、蒸気圧は、無機金属化合物の熱分解温度に近い２１１℃では、５５２０パスカルである。従って、９段落に記載した第三の懸濁液の温度が低下する以前に、真空ポンプで真空チャンバー内を減圧すると、ｎ－トリデカンが数千パスカルの蒸気圧を持つため、真空チャンバー内の真空度を高めることなく、ｎ－トリデカンを気化することができる。さらに、ｎ－トリデカンは水に殆ど溶けない。このため、常温の２０℃近辺で吸水性がない。常温の２０℃近辺での蒸気圧が低いため、蒸発量が極めて僅かな液体である。また、常温の２０℃近辺では化学的に安定している。このため、第二の懸濁液において、長期に亘って、無機金属化合物の微細結晶を変化させることなく保管できる。
さらに、７段落に記載した金属化合物として、前記した無機金属化合物を用いることによって、７段落に記載した５つの性質を兼備する適切な他の有機化合物として、飽和脂肪酸からなるカルボン酸エステル類に属する有機化合物が存在する。
すなわち、デカン酸エステル類の中では、デカン酸メチルＣＨ ３ （ＣＨ ２ ） ８ ＣＯＯＣＨ ３ は、融点が－１２℃で、前記した無機金属化合物が溶解及び分散せず、沸点が無機金属化合物の熱分解温度より高い２２４℃で、無機金属化合物の熱分解で析出する金属からなる微粒子と化学反応を起こさず、吸水性を持たない、７段落に記載した５の性質を兼備する。蒸気圧は、１９９℃においては２２１３パスカルで、沸点に近づくにつれ急増する。従って、９段落に記載した第三の懸濁液の温度が低下する以前に、真空ポンプで真空チャンバー内を減圧すると、デカン酸メチルが数千パスカルの蒸気圧を持つため、真空チャンバー内の真空度を高めることなく、デカン酸メチルを気化することができる。さらに、デカン酸メチルは水に殆ど溶けない。このため、常温の２０℃近辺で吸水性がない。また、常温の２０℃近辺での蒸気圧が低く、蒸発量が極めて僅かな液体である。さらに、常温の２０℃近辺では化学的に安定している。このため、第二の懸濁液において、長期に亘って、無機金属化合物の微細結晶を変化させることなく保管できる。
次に、デカン酸エチルＣＨ ３ （ＣＨ ２ ） ８ ＣＯＯＣ ２ Ｈ ５ は、融点が－２０℃で、前記した無機金属化合物が溶解及び分散せず、沸点が無機金属化合物の熱分解温度より高い２４３℃で、前記無機金属化合物の熱分解で析出する金属からなる微粒子と化学反応を起こさず、吸水性を持たない、７段落に記載した５の性質を兼備する。蒸気圧は、デカン酸メチルと同様に、沸点に近づくと急激に増加する。従って、９段落に記載した第三の懸濁液の温度が低下する以前に、真空ポンプで真空チャンバー内を減圧すると、デカン酸エチルが一定の蒸気圧を持つため、真空チャンバー内の真空度を高めることなく、デカン酸エチルを気化することができる。さらに、デカン酸エチルは水に殆ど溶けない。このため、常温の２０℃近辺で吸水性がない。また、常温の２０℃近辺での蒸気圧が低く、蒸発量が極めて僅かな液体である。さらに、常温の２０℃近辺では化学的に安定している。このため、第二の懸濁液において、長期に亘って、無機金属化合物の微細結晶を変化させることなく保管できる。
いっぽう、ノナン酸エステル類の中で、ノナン酸メチルＣＨ ３ （ＣＨ ２ ） ７ ＣＯＯＣＨ ３ は、融点が－３５℃で、前記した無機金属化合物が溶解及び分散せず、沸点が無機金属化合物の熱分解温度より高い２１４℃で、無機金属化合物の熱分解で析出する金属からなる微粒子と化学反応を起こさず、吸水性を持たない、７段落に記載した５の性質を兼備する。蒸気圧は、沸点が無機金属化合物の熱分解温度に近いため、無機金属化合物の熱分解温度では１気圧に近い蒸気圧を持つ。従って、９段落に記載した第三の懸濁液の温度が低下する以前に、真空ポンプで真空チャンバー内を減圧すると、ノナン酸メチルが一定の蒸気圧を持つため、真空チャンバー内の真空度を高めることなく、ノナン酸メチルを気化することができる。さらに、ノナン酸メチルは水に殆ど溶けない。このため、常温の２０℃近辺で吸水性がない。また、常温の２０℃近辺での蒸気圧が低く、蒸発量が極めて僅かな液体である。さらに、常温の２０℃近辺では化学的に安定している。このため、無機金属化合物の微細結晶を変化させることなく保管できる。
また、ノナン酸エチルＣＨ ３ （ＣＨ ２ ） ７ ＣＯＯＣ ２ Ｈ ５ は、融点は－４４℃で、前記した無機金属化合物が溶解及び分散せず、沸点が無機金属化合物の熱分解温度より高い２２０℃で、無機金属化合物の熱分解で析出する金属からなる微粒子と化学反応を起こさず、吸水性を持たない、７段落に記載した５の性質を兼備する。蒸気圧は、沸点が無機金属化合物の熱分解温度に近いため、無機金属化合物の熱分解温度では１気圧に近い蒸気圧を持つ。従って、９段落に記載した第三の懸濁液の温度が低下する以前に、真空ポンプで真空チャンバー内を減圧すると、ノナン酸エチルが一定の蒸気圧を持つため、真空チャンバー内の真空度を高めることなく、ノナン酸エチルを気化することができる。さらに、ノナン酸エチルは水に殆ど溶けない。このため、常温の２０℃近辺で吸水性がない。また、常温の２０℃近辺での蒸気圧が低く、蒸発量が極めて僅かな液体である。さらに、常温の２０℃近辺では化学的に安定している。このため、第二の懸濁液において、長期に亘って、無機金属化合物の微細結晶を変化させることなく保管できる。
さらに、オクタン酸エステル類の中では、オクタン酸メチルＣＨ ３ （ＣＨ ２ ） ６ ＣＯＯＣＨ ３ は、融点が－４０℃で、前記した無機金属化合物が溶解及び分散せず、沸点が無機金属化合物の熱分解温度より高い１９４℃で、無機金属化合物の熱分解で析出する金属からなる微粒子と化学反応を起こさず、吸水性を持たない、７段落に記載した５の性質を兼備する。蒸気圧は、沸点に近い１９０℃では４４１０パスカルを持つ。従って、９段落に記載した第三の懸濁液の温度が低下する以前に、真空ポンプで真空チャンバー内を減圧すると、オクタン酸メチルが数千パスカルの蒸気圧を持つため、真空チャンバー内の真空度を高めることなく、オクタン酸メチルを気化することができる。さらに、オクタン酸メチルは水に殆ど溶けない。このため、常温の２０℃近辺で吸水性がない。また、常温の２０℃近辺での蒸気圧が低く、蒸発量が極めて僅かな液体である。さらに、常温の２０℃近辺では化学的に安定している。このため、第二の懸濁液において、長期に亘って、無機金属化合物の微細結晶を変化させることなく保管できる。
さらに、オクタン酸エチルＣＨ ３ （ＣＨ ２ ） ６ ＣＯＯＣ ２ Ｈ ５ は、融点が－４８℃で、前記した無機金属化合物が溶解及び分散せず、沸点が無機金属化合物の熱分解温度より高い２０８℃で、無機金属化合物の熱分解で析出する金属からなる微粒子と化学反応を起こさず、吸水性を持たない、７段落に記載した５の性質を兼備する。蒸気圧は、６０℃において３２２パスカルで、沸点に近づくと蒸気圧が急増する。従って、９段落に記載した第三の懸濁液の温度が低下する以前に、真空ポンプで真空チャンバー内を減圧すると、オクタン酸エチルが一定の蒸気圧を持つため、真空チャンバー内の真空度を高めることなく、オクタン酸エチルを気化することができる。さらに、オクタン酸エチルは水に殆ど溶けない。このため、常温の２０℃近辺で吸水性がない。また、常温の２０℃近辺での蒸気圧が低く、蒸発量が極めて僅かな液体である。さらに、常温の２０℃近辺では化学的に安定している。このため、第二の懸濁液において、長期に亘って、無機金属化合物の微細結晶を変化させることなく保管できる。
また、オクタン酸イソプロピルＣＨ ３ （ＣＨ ２ ） ６ ＣＯＯＣＨ（ＣＨ ３ ） ２ は、融点が１２℃で、前記した無機金属化合物が溶解及び分散せず、沸点が無機金属化合物の熱分解温度より高い２１４℃で、無機金属化合物の熱分解で析出する金属からなる微粒子と化学反応を起こさず、吸水性を持たない、７段落に記載した５の性質を兼備する。蒸気圧は、沸点が無機金属化合物の熱分解温度に近いため、無機金属化合物の熱分解温度では１気圧に近い蒸気圧を持つ。従って、９段落に記載した第三の懸濁液の温度が低下する以前に、真空ポンプで真空チャンバー内を減圧すると、オクタン酸イソプロピルが一定の蒸気圧を持つため、真空チャンバー内の真空度を高めることなく、オクタン酸イソプロピルを気化することができる。さらに、オクタン酸イソプロピルは水に殆ど溶けない。このため、常温の２０℃近辺で吸水性がない。また、常温の２０℃近辺での蒸気圧が低く、蒸発量が極めて僅かな液体である。さらに、常温の２０℃近辺では化学的に安定している。このため、第二の懸濁液において、長期に亘って、無機金属化合物の微細結晶を変化させることなく保管できる。
さらに、ヘプタン酸エステル類の中では、ヘプタン酸ブチルＣＨ ３ （ＣＨ ２ ） ５ ＣＯＯＣ ４ Ｈ ９ は、融点が－６４℃で、前記した無機金属化合物が溶解及び分散せず、沸点が無機金属化合物の熱分解温度より高い２０７℃で、無機金属化合物の熱分解で析出する金属からなる微粒子と化学反応を起こさず、吸水性を持たない、７段落に記載した５の性質を兼備する。蒸気圧は、沸点が無機金属化合物の熱分解温度に近いため、無機金属化合物の熱分解温度では１気圧に近い蒸気圧を持つ。従って、９段落に記載した第三の懸濁液の温度が低下する以前に、真空ポンプで真空チャンバー内を減圧すると、ヘプタン酸ブチルが一定の蒸気圧を持つため、真空チャンバー内の真空度を高めることなく、ヘプタン酸ブチルを気化することができる。さらに、ヘプタン酸ブチルは水に殆ど溶けない。このため、常温の２０℃近辺で吸水性がない。また、常温の２０℃近辺での蒸気圧が低く、蒸発量が極めて僅かな液体である。さらに、常温の２０℃近辺では化学的に安定している。このため、第二の懸濁液において、長期に亘って、無機金属化合物の微細結晶を変化させることなく保管できる。
いっぽう、７段落に記載した金属化合物として、前記した無機金属化合物を用いることによって、７段落に記載した５つの性質を兼備する適切な他の有機化合物として、８－２２個の炭素の鎖からなる脂肪族アルコールＣＨ ３ （ＣＨ ２ ） ｎ－１ ＯＨに属する有機化合物が存在する。
すなわち、炭素の鎖が８からなる１－オクタノールＣＨ ３ （ＣＨ ２ ） ７ ＯＨは、融点が－１６℃で、無機金属化合物が溶解及び分散せず、沸点が無機金属化合物の熱分解温度より高い１９５℃で、無機金属化合物の熱分解で析出する金属からなる微粒子と化学反応を起こさず、吸水性を持たない、７段落に記載した５の性質を兼備する。蒸気圧は、１７１℃で３４８パスカル、１９３℃では３７９７パスカルであり、沸点に近づくと蒸気圧が急増する。従って、９段落に記載した第三の懸濁液の温度が低下する以前に、真空ポンプで真空チャンバー内を減圧すると、１－オクタノールが一定の蒸気圧を持つため、真空チャンバー内の真空度を高めることなく、１－オクタノールを気化することができる。さらに、１－オクタノールは水に殆ど溶けない。このため、常温の２０℃近辺で吸水性がない。また、常温の２０℃近辺での蒸気圧が低く、蒸発量が極めて僅かな液体である。さらに、常温の２０℃近辺では化学的に安定している。このため、第二の懸濁液において、長期に亘って、無機金属化合物の微細結晶を変化させることなく保管できる。
次に、炭素の鎖が９からなる１－ノナノールＣＨ ３ （ＣＨ ２ ） ８ ＯＨは、融点が－７℃で、前記した無機金属化合物が溶解及び分散せず、沸点が無機金属化合物の熱分解温度より高い２１５℃で、無機金属化合物の熱分解で析出する金属からなる微粒子と化学反応を起こさず、吸水性を持たない、７段落に記載した５の性質を兼備する。蒸気圧は、１９３℃では１８４２パスカルで、沸点に近づくと蒸気圧が急増する。従って、９段落に記載した第三の懸濁液の温度が低下する以前に、真空ポンプで真空チャンバー内を減圧すると、１－ノナノールが一定の蒸気圧を持つため、真空チャンバー内の真空度を高めることなく、１－ノナノールを気化することができる。さらに、１－ノナノールは水に殆ど溶けない。このため、常温の２０℃近辺で吸水性がない。また、常温の２０℃近辺での蒸気圧が低く、蒸発量が極めて僅かな液体である。さらに、常温の２０℃近辺では化学的に安定している。このため、第二の懸濁液において、長期に亘って、無機金属化合物の微細結晶を変化させることなく保管できる。
さらに、炭素の鎖が１０からなる１－デカノールＣＨ ３ （ＣＨ ２ ） ９ ＯＨは、融点が－６．４℃で、前記した無機金属化合物が溶解及び分散せず、沸点が無機金属化合物の熱分解温度より高い２３３℃で、無機金属化合物の熱分解で析出する金属からなる微粒子と化学反応を起こさず、吸水性を持たない、７段落に記載した５の性質を兼備する。蒸気圧は、１９３℃では９１０パスカルで、沸点に近づくと蒸気圧が急増する。従って、９段落に記載した第三の懸濁液の温度が低下する以前に、真空ポンプで真空チャンバー内を減圧すると、１－デカノールが一定の蒸気圧を持つため、真空チャンバー内の真空度を高めることなく、１－デカノールを気化することができる。さらに、１－デカノールは水に殆ど溶けない。このため、常温の２０℃近辺で吸水性がない。また、常温の２０℃近辺での蒸気圧が低く、蒸発量が極めて僅かな液体である。さらに、常温の２０℃近辺では化学的に安定している。このため、第二の懸濁液において、長期に亘って、無機金属化合物の微細結晶を変化させることなく保管できる。
以上に説明したように、７段落に記載した熱分解で金属を析出する金属化合物として、前記した無機金属化合物を用いることによって、７段落に記載した５つの性質を兼備する適切な有機化合物として、炭素原子の数が１１－１４からなるアルカン、ないしは、飽和脂肪酸からなるカルボン酸エステル類、ないしは、脂肪族アルコール類に属する有機化合物が存在する。
【0011】
７段落に記載した金属化合物の微細結晶が、液体の有機化合物で囲まれるとともに、該金属化合物の微細結晶が前記液体の有機化合物中に分散した懸濁液を作成する方法は、
７段落に記載した熱分解で金属を析出する金属化合物が、オクチル酸金属化合物であり、７段落に記載した液体の有機化合物が、飽和脂肪酸からなるカルボン酸エステル類に属する１種類の有機化合物であり、前記オクチル酸金属化合物を、７段落に記載した熱分解で金属を析出する金属化合物として用い、前記飽和脂肪酸からなるカルボン酸エステル類に属する１種類の有機化合物を、７段落に記載した液体の有機化合物として用い、７段落に記載した懸濁液を製造する方法に従って該懸濁液を製造する、７段落に記載した熱分解で金属を析出する金属化合物の微細結晶が、液体の有機化合物で囲まれ、該金属化合物の微細結晶が前記液体の有機化合物中に分散した懸濁液を製造する方法。
７段落に記載した熱分解で金属を析出する金属化合物が、オクチル酸金属化合物であり、７段落に記載した液体の有機化合物が、飽和脂肪酸からなるカルボン酸エステル類に属する１種類の有機化合物であり、前記オクチル酸金属化合物を、７段落に記載した熱分解で金属を析出する金属化合物として用い、前記飽和脂肪酸からなるカルボン酸エステル類に属する１種類の有機化合物を、７段落に記載した液体の有機化合物として用い、７段落に記載した懸濁液を製造する方法に従って該懸濁液を製造する、７段落に記載した熱分解で金属を析出する金属化合物の微細結晶が、液体の有機化合物で囲まれ、該金属化合物の微細結晶が前記液体の有機化合物中に分散した懸濁液を製造する方法。
【0012】
つまり、オクチル酸金属化合物は、大気雰囲気の２９０℃で熱処理すると、金属を析出する。また、メタノールに１０重量％近く分散し、メタノールに溶解しない。従って、オクチル酸金属化合物は、７段落に記載した懸濁液を製造する方法において、２つの性質を兼備する金属化合物である。
すなわち、オクチル酸金属化合物を構成するイオンの中で、金属イオンが最も大きい。従って、オクチル酸のカルボキシル基を構成する酸素イオンが金属イオンに共有結合するオクチル酸金属化合物においては、カルボキシル基を構成する酸素イオンと金属イオンとの距離が、他のイオン同士の距離より長い。こうした分子構造の特徴を持つオクチル酸金属化合物を大気雰囲気で熱処理すると、オクチル酸の沸点の２２８℃を超えると、カルボキシル基を構成する酸素イオンと金属イオンとの結合部が最初に分断され、オクチル酸と金属とに分離する。さらに、オクチル酸が飽和脂肪酸であるため、炭素原子が水素原子に対して過剰となる不飽和構造を持たないため、オクチル酸が気化熱を奪って気化し、気化が完了する２９０℃で金属が析出する。なお、オクチル酸金属化合物を窒素雰囲気で熱処理すると、３３０℃で金属が析出する。
つまり、飽和脂肪酸からなるカルボン酸のカルボキシラートアニオン（Ｒ－ＣＯＯ － ）が、金属イオンと共有結合するカルボン酸金属化合物は、熱分解で金属を析出する。こうしたカルボン酸金属化合物として、金属を析出する熱分解温度が低い順に、オクチル酸金属化合物、ラウリン酸金属化合物、ステアリン酸金属化合物がある。従って、熱分解温度が最も低いオクチル酸金属化合物を用いると、７段落に記載した懸濁液が安価に製造できる。なお、ラウリン酸金属化合物とステアリン酸金属化合物は、オクチル酸金属化合物と同様に、メタノールに１０重量％近く分散し、メタノールに溶解しない。
つまり、ラウリン酸の沸点は２９６℃であり、ラウリン酸金属化合物の熱分解温度が３６０℃である。しかし、ラウリン酸金属化合物とステアリン酸金属化合物の熱分解温度が、オクチル酸金属化合物の熱分解温度より高く、金属を析出する原料として、オクチル酸金属化合物を用いるのが望ましい。
なお、不飽和脂肪酸からなるカルボン酸金属化合物は、飽和脂肪酸からなるカルボン酸金属化合物に比べ、炭素原子が水素原子に対して過剰になるため、熱分解によって金属酸化物、例えば、オレイン酸銅の場合は、酸化第一銅Ｃｕ ２ Ｏと酸化第二銅ＣｕＯとが同時に析出し、酸化第一銅と酸化第二銅とを銅に還元する処理費用を要する。特に、酸化第一銅は、大気雰囲気より酸素がリッチな雰囲気で酸化第二銅に酸化させ、さらに、還元雰囲気で銅に還元させる必要があるため、処理費用がかさむ。
さらに、オクチル酸金属化合物は、容易に合成できる安価な工業用薬品である。すなわち、オクチル酸を強アルカリと反応させるとオクチル酸アルカリ金属化合物が生成される。この後、オクチル酸アルカリ金属化合物を無機金属化合物と反応させると、様々な金属からなるオクチル酸金属化合物が生成される。また、オクチル酸が汎用的な有機酸である。従って、オクチル酸金属化合物は、有機金属化合物の中で最も安価な有機金属化合物である。このため、１０段落で説明した無機金属化合物からなる錯体より熱分解温度が高くなるが、錯体より安価な金属化合物である。
以上に説明したように、オクチル酸金属化合物は、７段落に記載した懸濁液を製造する方法において、２つの性質を兼備する金属化合物であり、また、金属の微粒子の安価な原料になる。
いっぽう、７段落に記載した熱分解で金属を析出する金属化合物として、前記したオクチル酸金属化合物を用いることで、７段落に記載した５つの性質を兼備する適切な有機化合物として、飽和脂肪酸からなるカルボン酸エステル類に属する有機化合物が存在する。該カルボン酸エステル類に属する有機化合物は、汎用的な工業用の有機化合物である。
すなわち、ミリスチン酸エステル類の中で、ミリスチン酸エチルＣＨ ３ （ＣＨ ２ ） １２ ＣＯＯＣ ２ Ｈ ５ は、融点が１１℃で、前記したオクチル酸金属化合物が溶解及び分散せず、沸点が２９５℃で、オクチル酸金属化合物の熱分解温度である２９０℃より５℃高く、オクチル酸金属化合物の熱分解温度で析出した金属の微粒子と化学反応を起こさない、７段落に記載した５つの性質を兼備する有機化合物である。蒸気圧は、沸点に近づくほど蒸気圧が急増する。従って、９段落に記載した第三の懸濁液の温度が低下する以前に、真空ポンプで真空チャンバー内を減圧すると、ミリスチン酸エチルが一定の蒸気圧を持つため、真空チャンバー内の真空度を高めることなく、ミリスチン酸エチルを気化することができる。さらに、ミリスチン酸エチルは水に殆ど溶けない。このため、常温の２０℃近辺で吸水性がない。また、常温の２０℃近辺での蒸気圧が低く、蒸発量が極めて僅かな液体である。さらに、常温の２０℃近辺では化学的に安定している。このため、第二の懸濁液において、長期に亘って、オクチル酸金属化合物の微細結晶を変化させることなく保管できる。
さらに、ミリスチン酸イソプロピルＣＨ ３ （ＣＨ ２ ） １２ ＣＯＯＣ ３ Ｈ ７ は、融点が７℃で、前記したオクチル酸金属化合物が溶解及び分散せず、沸点が３２０℃で、オクチル酸金属化合物の熱分解温度である２９０℃より３０℃高く、オクチル酸金属化合物の熱分解温度で析出した金属の微粒子と化学反応を起こさない、７段落に記載した５つの性質を兼備する有機化合物である。蒸気圧は、２３５℃において１７５３パスカルで、沸点に近づくほど蒸気圧が急増する。従って、９段落に記載した第三の懸濁液の温度が低下する以前に、真空ポンプで真空チャンバー内を減圧すると、ミリスチン酸イソプロピルが数千パスカルの蒸気圧を持ち、真空チャンバー内の真空度を高めることなく、ミリスチン酸イソプロピルを気化することができる。さらに、ミリスチン酸イソプロピルは水に殆ど溶けない。このため、常温の２０℃近辺で吸水性がない。また、常温の２０℃近辺での蒸気圧が低く、蒸発量が極めて僅かな液体である。さらに、常温の２０℃近辺では化学的に安定している。このため、第二の懸濁液において、長期に亘ってオクチル酸金属化合物の微細結晶を変化させることなく保管できる。
次に、ラウリン酸エステル類の中で、ラウリン酸ブチルＣＨ ３ （ＣＨ ２ ） １０ ＣＯＯＣ ４ Ｈ ９ は、融点が－１０℃で、沸点が３０６℃で、前記したオクチル酸金属化合物の熱分解温度である２９０℃より１６℃高く、オクチル酸金属化合物の熱分解温度で析出した金属の微粒子と化学反応を起こさない、７段落に記載した５つの性質を兼備する有機化合物である。蒸気圧は、沸点に近づくほど蒸気圧が急増する。従って、９段落に記載した第三の懸濁液の温度が低下する以前に、真空ポンプで真空チャンバー内を減圧すると、真空チャンバー内の真空度を高めることなく、ラウリン酸ブチルを気化することができる。さらに、ラウリン酸ブチルは水に殆ど溶けない。このため、常温の２０℃近辺で吸水性がない。また、常温の２０℃近辺での蒸気圧が低く、蒸発量が極めて僅かな液体である。さらに、常温の２０℃近辺では化学的に安定している。このため、第二の懸濁液において、長期に亘って、オクチル酸金属化合物の微細結晶を変化させることなく保管できる。
また、ラウリン酸２－エチルヘキシルＣＨ ３ （ＣＨ ２ ） １０ ＣＯＯＣ ８ Ｈ １７ は、融点が－３０℃で、沸点が３１５℃で、前記したオクチル酸金属化合物の熱分解温度である２９０℃より２５℃高く、オクチル酸金属化合物の熱分解温度で析出した金属の微粒子と化学反応を起こさない、７段落に記載した５つの性質を兼備する有機化合物である。蒸気圧は、沸点に近づくほど蒸気圧が急増する。従って、９段落に記載した第三の懸濁液の温度が低下する以前に、真空ポンプで真空チャンバー内を減圧すると、ラウリン酸２－エチルヘキシルが一定の蒸気圧を持つため、真空チャンバー内の真空度を高めることなく、ラウリン酸２－エチルヘキシルを気化することができる。さらに、ラウリン酸２－エチルヘキシルは水に殆ど溶けない。このため、常温の２０℃近辺で吸水性がない。また、常温の２０℃近辺での蒸気圧が低く、蒸発量が極めて僅かな液体である。さらに、常温の２０℃近辺では化学的に安定している。このため、第二の懸濁液において、長期に亘って、オクチル酸金属化合物の微細結晶を変化させることなく保管できる。
さらに、オクタン酸エステル類の中で、オクタン酸オクチルＣＨ ３ （ＣＨ ２ ） ７ ＣＯＯ（ＣＨ ２ ） ６ ＣＨ ３ は、融点が－１８℃で、沸点が３０６℃で、前記したオクチル酸金属化合物の熱分解温度である２９０℃より１６℃高く、オクチル酸金属化合物の熱分解温度で析出した金属の微粒子と化学反応を起こさない、７段落に記載した５つの性質を兼備する有機化合物である。蒸気圧は、沸点に近づくほど蒸気圧が急増する。従って、９段落に記載した第三の懸濁液の温度が低下する以前に、真空ポンプで真空チャンバー内を減圧すると、オクタン酸オクチルが一定の蒸気圧を持つため、真空チャンバー内の真空度を高めることなく、オクタン酸オクチルを気化することができる。さらに、オクタン酸オクチルは水に殆ど溶けない。このため、常温の２０℃近辺で吸水性がない。また、常温の２０℃近辺での蒸気圧が低く、蒸発量が極めて僅かな液体である。さらに、常温の２０℃近辺では化学的に安定している。このため、第二の懸濁液において、長期に亘って、オクチル酸金属化合物の微細結晶を変化させることなく保管できる。
以上に説明したように、７段落に記載した熱分解で金属を析出する金属化合物として、前記したオクチル酸金属化合物を用いることによって、７段落に記載した５つの性質を兼備する適切な有機化合物として、飽和脂肪酸からなるカルボン酸エステル類に属する有機化合物が存在する。
すなわち、オクチル酸金属化合物を構成するイオンの中で、金属イオンが最も大きい。従って、オクチル酸のカルボキシル基を構成する酸素イオンが金属イオンに共有結合するオクチル酸金属化合物においては、カルボキシル基を構成する酸素イオンと金属イオンとの距離が、他のイオン同士の距離より長い。こうした分子構造の特徴を持つオクチル酸金属化合物を大気雰囲気で熱処理すると、オクチル酸の沸点の２２８℃を超えると、カルボキシル基を構成する酸素イオンと金属イオンとの結合部が最初に分断され、オクチル酸と金属とに分離する。さらに、オクチル酸が飽和脂肪酸であるため、炭素原子が水素原子に対して過剰となる不飽和構造を持たないため、オクチル酸が気化熱を奪って気化し、気化が完了する２９０℃で金属が析出する。なお、オクチル酸金属化合物を窒素雰囲気で熱処理すると、３３０℃で金属が析出する。
つまり、飽和脂肪酸からなるカルボン酸のカルボキシラートアニオン（Ｒ－ＣＯＯ － ）が、金属イオンと共有結合するカルボン酸金属化合物は、熱分解で金属を析出する。こうしたカルボン酸金属化合物として、金属を析出する熱分解温度が低い順に、オクチル酸金属化合物、ラウリン酸金属化合物、ステアリン酸金属化合物がある。従って、熱分解温度が最も低いオクチル酸金属化合物を用いると、７段落に記載した懸濁液が安価に製造できる。なお、ラウリン酸金属化合物とステアリン酸金属化合物は、オクチル酸金属化合物と同様に、メタノールに１０重量％近く分散し、メタノールに溶解しない。
つまり、ラウリン酸の沸点は２９６℃であり、ラウリン酸金属化合物の熱分解温度が３６０℃である。しかし、ラウリン酸金属化合物とステアリン酸金属化合物の熱分解温度が、オクチル酸金属化合物の熱分解温度より高く、金属を析出する原料として、オクチル酸金属化合物を用いるのが望ましい。
なお、不飽和脂肪酸からなるカルボン酸金属化合物は、飽和脂肪酸からなるカルボン酸金属化合物に比べ、炭素原子が水素原子に対して過剰になるため、熱分解によって金属酸化物、例えば、オレイン酸銅の場合は、酸化第一銅Ｃｕ ２ Ｏと酸化第二銅ＣｕＯとが同時に析出し、酸化第一銅と酸化第二銅とを銅に還元する処理費用を要する。特に、酸化第一銅は、大気雰囲気より酸素がリッチな雰囲気で酸化第二銅に酸化させ、さらに、還元雰囲気で銅に還元させる必要があるため、処理費用がかさむ。
さらに、オクチル酸金属化合物は、容易に合成できる安価な工業用薬品である。すなわち、オクチル酸を強アルカリと反応させるとオクチル酸アルカリ金属化合物が生成される。この後、オクチル酸アルカリ金属化合物を無機金属化合物と反応させると、様々な金属からなるオクチル酸金属化合物が生成される。また、オクチル酸が汎用的な有機酸である。従って、オクチル酸金属化合物は、有機金属化合物の中で最も安価な有機金属化合物である。このため、１０段落で説明した無機金属化合物からなる錯体より熱分解温度が高くなるが、錯体より安価な金属化合物である。
以上に説明したように、オクチル酸金属化合物は、７段落に記載した懸濁液を製造する方法において、２つの性質を兼備する金属化合物であり、また、金属の微粒子の安価な原料になる。
いっぽう、７段落に記載した熱分解で金属を析出する金属化合物として、前記したオクチル酸金属化合物を用いることで、７段落に記載した５つの性質を兼備する適切な有機化合物として、飽和脂肪酸からなるカルボン酸エステル類に属する有機化合物が存在する。該カルボン酸エステル類に属する有機化合物は、汎用的な工業用の有機化合物である。
すなわち、ミリスチン酸エステル類の中で、ミリスチン酸エチルＣＨ ３ （ＣＨ ２ ） １２ ＣＯＯＣ ２ Ｈ ５ は、融点が１１℃で、前記したオクチル酸金属化合物が溶解及び分散せず、沸点が２９５℃で、オクチル酸金属化合物の熱分解温度である２９０℃より５℃高く、オクチル酸金属化合物の熱分解温度で析出した金属の微粒子と化学反応を起こさない、７段落に記載した５つの性質を兼備する有機化合物である。蒸気圧は、沸点に近づくほど蒸気圧が急増する。従って、９段落に記載した第三の懸濁液の温度が低下する以前に、真空ポンプで真空チャンバー内を減圧すると、ミリスチン酸エチルが一定の蒸気圧を持つため、真空チャンバー内の真空度を高めることなく、ミリスチン酸エチルを気化することができる。さらに、ミリスチン酸エチルは水に殆ど溶けない。このため、常温の２０℃近辺で吸水性がない。また、常温の２０℃近辺での蒸気圧が低く、蒸発量が極めて僅かな液体である。さらに、常温の２０℃近辺では化学的に安定している。このため、第二の懸濁液において、長期に亘って、オクチル酸金属化合物の微細結晶を変化させることなく保管できる。
さらに、ミリスチン酸イソプロピルＣＨ ３ （ＣＨ ２ ） １２ ＣＯＯＣ ３ Ｈ ７ は、融点が７℃で、前記したオクチル酸金属化合物が溶解及び分散せず、沸点が３２０℃で、オクチル酸金属化合物の熱分解温度である２９０℃より３０℃高く、オクチル酸金属化合物の熱分解温度で析出した金属の微粒子と化学反応を起こさない、７段落に記載した５つの性質を兼備する有機化合物である。蒸気圧は、２３５℃において１７５３パスカルで、沸点に近づくほど蒸気圧が急増する。従って、９段落に記載した第三の懸濁液の温度が低下する以前に、真空ポンプで真空チャンバー内を減圧すると、ミリスチン酸イソプロピルが数千パスカルの蒸気圧を持ち、真空チャンバー内の真空度を高めることなく、ミリスチン酸イソプロピルを気化することができる。さらに、ミリスチン酸イソプロピルは水に殆ど溶けない。このため、常温の２０℃近辺で吸水性がない。また、常温の２０℃近辺での蒸気圧が低く、蒸発量が極めて僅かな液体である。さらに、常温の２０℃近辺では化学的に安定している。このため、第二の懸濁液において、長期に亘ってオクチル酸金属化合物の微細結晶を変化させることなく保管できる。
次に、ラウリン酸エステル類の中で、ラウリン酸ブチルＣＨ ３ （ＣＨ ２ ） １０ ＣＯＯＣ ４ Ｈ ９ は、融点が－１０℃で、沸点が３０６℃で、前記したオクチル酸金属化合物の熱分解温度である２９０℃より１６℃高く、オクチル酸金属化合物の熱分解温度で析出した金属の微粒子と化学反応を起こさない、７段落に記載した５つの性質を兼備する有機化合物である。蒸気圧は、沸点に近づくほど蒸気圧が急増する。従って、９段落に記載した第三の懸濁液の温度が低下する以前に、真空ポンプで真空チャンバー内を減圧すると、真空チャンバー内の真空度を高めることなく、ラウリン酸ブチルを気化することができる。さらに、ラウリン酸ブチルは水に殆ど溶けない。このため、常温の２０℃近辺で吸水性がない。また、常温の２０℃近辺での蒸気圧が低く、蒸発量が極めて僅かな液体である。さらに、常温の２０℃近辺では化学的に安定している。このため、第二の懸濁液において、長期に亘って、オクチル酸金属化合物の微細結晶を変化させることなく保管できる。
また、ラウリン酸２－エチルヘキシルＣＨ ３ （ＣＨ ２ ） １０ ＣＯＯＣ ８ Ｈ １７ は、融点が－３０℃で、沸点が３１５℃で、前記したオクチル酸金属化合物の熱分解温度である２９０℃より２５℃高く、オクチル酸金属化合物の熱分解温度で析出した金属の微粒子と化学反応を起こさない、７段落に記載した５つの性質を兼備する有機化合物である。蒸気圧は、沸点に近づくほど蒸気圧が急増する。従って、９段落に記載した第三の懸濁液の温度が低下する以前に、真空ポンプで真空チャンバー内を減圧すると、ラウリン酸２－エチルヘキシルが一定の蒸気圧を持つため、真空チャンバー内の真空度を高めることなく、ラウリン酸２－エチルヘキシルを気化することができる。さらに、ラウリン酸２－エチルヘキシルは水に殆ど溶けない。このため、常温の２０℃近辺で吸水性がない。また、常温の２０℃近辺での蒸気圧が低く、蒸発量が極めて僅かな液体である。さらに、常温の２０℃近辺では化学的に安定している。このため、第二の懸濁液において、長期に亘って、オクチル酸金属化合物の微細結晶を変化させることなく保管できる。
さらに、オクタン酸エステル類の中で、オクタン酸オクチルＣＨ ３ （ＣＨ ２ ） ７ ＣＯＯ（ＣＨ ２ ） ６ ＣＨ ３ は、融点が－１８℃で、沸点が３０６℃で、前記したオクチル酸金属化合物の熱分解温度である２９０℃より１６℃高く、オクチル酸金属化合物の熱分解温度で析出した金属の微粒子と化学反応を起こさない、７段落に記載した５つの性質を兼備する有機化合物である。蒸気圧は、沸点に近づくほど蒸気圧が急増する。従って、９段落に記載した第三の懸濁液の温度が低下する以前に、真空ポンプで真空チャンバー内を減圧すると、オクタン酸オクチルが一定の蒸気圧を持つため、真空チャンバー内の真空度を高めることなく、オクタン酸オクチルを気化することができる。さらに、オクタン酸オクチルは水に殆ど溶けない。このため、常温の２０℃近辺で吸水性がない。また、常温の２０℃近辺での蒸気圧が低く、蒸発量が極めて僅かな液体である。さらに、常温の２０℃近辺では化学的に安定している。このため、第二の懸濁液において、長期に亘って、オクチル酸金属化合物の微細結晶を変化させることなく保管できる。
以上に説明したように、７段落に記載した熱分解で金属を析出する金属化合物として、前記したオクチル酸金属化合物を用いることによって、７段落に記載した５つの性質を兼備する適切な有機化合物として、飽和脂肪酸からなるカルボン酸エステル類に属する有機化合物が存在する。
【0013】
７段落に記載した金属化合物の微細結晶が、液体の有機化合物で囲まれるとともに、該金属化合物の微細結晶が前記液体の有機化合物中に分散した懸濁液を作成する方法は、
７段落に記載した熱分解で金属酸化物を析出する金属化合物が、カルボン酸のカルボキシル基を構成する酸素イオンが、金属イオンに配位結合したカルボン酸金属化合物からなる錯体であり、７段落に記載した液体の有機化合物が、飽和脂肪酸からなるカルボン酸エステル類、ないしは、不飽和脂肪酸類に属するいずれか１種類の有機化合物であり、前記カルボン酸金属化合物を、７段落に記載した熱分解で金属酸化物を析出する金属化合物として用い、前記カルボン酸エステル類、ないしは、前記不飽和脂肪酸類に属するいずれか１種類の液体の有機化合物を、７段落に記載した液体の有機化合物として用い、７段落に記載した懸濁液を製造する方法に従って該懸濁液を製造する、７段落に記載した熱分解で金属酸化物を析出する金属化合物の微細結晶が、液体の有機化合物で囲まれ、該金属化合物の微細結晶が前記液体の有機化合物中に分散した懸濁液を製造する方法。
７段落に記載した熱分解で金属酸化物を析出する金属化合物が、カルボン酸のカルボキシル基を構成する酸素イオンが、金属イオンに配位結合したカルボン酸金属化合物からなる錯体であり、７段落に記載した液体の有機化合物が、飽和脂肪酸からなるカルボン酸エステル類、ないしは、不飽和脂肪酸類に属するいずれか１種類の有機化合物であり、前記カルボン酸金属化合物を、７段落に記載した熱分解で金属酸化物を析出する金属化合物として用い、前記カルボン酸エステル類、ないしは、前記不飽和脂肪酸類に属するいずれか１種類の液体の有機化合物を、７段落に記載した液体の有機化合物として用い、７段落に記載した懸濁液を製造する方法に従って該懸濁液を製造する、７段落に記載した熱分解で金属酸化物を析出する金属化合物の微細結晶が、液体の有機化合物で囲まれ、該金属化合物の微細結晶が前記液体の有機化合物中に分散した懸濁液を製造する方法。
【0014】
つまり、カルボン酸金属化合物からなる錯体は、１８０－３３０℃の温度からなる大気雰囲気で熱処理すると、金属酸化物を析出する。また、メタノールに分散し、メタノールに溶解しない。従って、カルボン酸金属化合物からなる錯体は、７段落に記載した懸濁液を製造する方法において、２つの性質を兼備する金属化合物である。
すなわち、カルボン酸のカルボキシラートアニオン（Ｒ－ＣＯＯ － ）が配位子となって、金属イオンに近づいて配位結合するカルボン酸金属化合物からなる錯体は、最も大きいイオンである金属イオンにカルボキシラートアニオン（Ｒ－ＣＯＯ － ）が近づいて配位結合するため、両者の距離は短くなる。これによって、金属イオンに配位結合するカルボキシラートアニオン（Ｒ－ＣＯＯ － ）が、金属イオンの反対側で共有結合するイオンとの距離が最も長くなる。こうした分子構造上の特徴を持つカルボン酸金属化合物は、カルボン酸の沸点を超えると、カルボキシラートアニオン（Ｒ－ＣＯＯ － ）が金属イオンの反対側で共有結合するイオンとの結合部が最初に分断され、金属イオンと酸素イオンとの化合物である金属酸化物とカルボン酸とに分解する。さらに昇温すると、カルボン酸が気化熱を奪って気化し、カルボン酸の分子量と、配位結合するカルボン酸の数に応じて、カルボン酸の気化が進み、気化が完了すると、金属酸化物が析出して熱分解を終える。
こうした分子構造上の特徴を持つカルボン酸金属化合物として、酢酸金属化合物、カプリル酸金属化合物、安息香酸金属化合物、ナフテン酸金属化合物などがある。これらカルボン酸金属化合物からなる錯体は、カルボン酸の沸点に応じて、１８０－３３０℃の大気雰囲気で熱分解する。つまり、酢酸の沸点は１１８℃で、カプリル酸の沸点は２３７℃で、安息香酸の沸点は２４９℃である。いっぽう、ナフテン酸は５員環をもつ飽和脂肪酸の混合物で、一般式ではＣ ｎ Ｈ ２ｎ－１ ＣＯＯＨで示され、主成分は沸点が２６８℃で、分子量が１７０のＣ ９ Ｈ １７ ＣＯＯＨからなる。このため、ナフテン酸金属化合物の熱分解温度は、カルボン酸金属化合物からなる錯体の中で３３０℃と高い。従って、酢酸金属化合物、カプリル酸金属化合物、安息香酸金属化合物ないしはナフテン酸金属化合物を、７段落に記載した２つの性質を兼備する金属化合物として用いることができる。
いっぽう、酢酸金属化合物の中に、メタノールに溶解する酢酸金属化合物がある。また、熱分解でアモルファス化した金属酸化物を析出する酢酸金属化合物がある。アモルファス化した金属酸化物の組成は一定でない。こうした酢酸金属化合物は、金属酸化物からなる微粒子の原料として用いることができない。さらに、酢酸金属化合物ないしはカプリル酸金属化合物の中に、熱分解で無定形の金属酸化物を析出する酢酸金属化合物ないしはカプリル酸金属化合物がある。こうした酢酸金属化合物ないしはカプリル酸金属化合物は、金属酸化物からなる微粒子の原料として用いることができない。また、酢酸金属化合物とカプリル酸金属化合物と安息香酸金属化合物の中に、酸素イオンが金属イオンに近づいて配位結合して複核錯塩を形成するが、熱分解の途上においては不安定な物質であり、熱分解における取り扱いが難しい酢酸金属化合物、カプリル酸金属化合物ないしは安息香酸金属化合物がある。こうしたカルボン酸金属化合物においては、ナフテン酸金属化合物を金属酸化物からなる微粒子の原料として用いる。従って、熱分解で析出する物質に応じて、カルボン酸金属化合物からなる錯体を、微細結晶の原料として用いる。
さらに、カルボン酸金属化合物からなる錯体は容易に合成できる安価な工業用薬品である。すなわち、カルボン酸を強アルカリと反応させるとカルボン酸アルカリ金属化合物が生成される。この後、カルボン酸アルカリ金属化合物を無機金属化合物と反応させると、様々な金属からなるカルボン酸金属化合物からなる錯体が合成される。また、原料となるカルボン酸は、安価な有機酸である。従って、有機金属化合物の中で最も安価な有機金属化合物である。
以上に説明したように、カルボン酸金属化合物からなる錯体は、７段落に記載した懸濁液を製造する製造方法において、熱分解で金属酸化物を析出する金属化合物であり、また、金属酸化物の微粒子の安価な原料になる。
いっぽう、７段落に記載した熱分解で金属酸化物を析出する金属化合物として、前記したカルボン酸金属化合物からなる錯体を用いることによって、７段落に記載した５つの性質を兼備する適切な有機化合物として、飽和脂肪酸からなるカルボン酸エステル類、ないしは、不飽和脂肪酸類に属する有機化合物が存在する。なお、これらの有機化合物は、汎用的な工業用の有機化合物である。
すなわち、飽和脂肪酸からなるカルボン酸エステル類の中では、オクタン酸エステル類に属するオクタン酸メチルＣＨ ３ （ＣＨ ２ ） ６ ＣＯＯＣＨ ３ は、１２段落に記載したように、融点が－４０℃で、前記したカルボン酸金属化合物からなる錯体が溶解及び分散せず、沸点が前記した酢酸金属化合物の熱分解温度より１９℃高い１９４℃で、酢酸金属化合物の熱分解で析出する金属酸化物からなる微粒子と化学反応を起こさず、吸水性を持たない、７段落に記載した５の性質を兼備する。蒸気圧は、沸点が酢酸金属化合物の熱分解温度に近く、沸点に近い１９０℃では４４１０パスカルを持つ。従って、９段落に記載した第三の懸濁液の温度が低下する以前に、真空ポンプで真空チャンバー内を減圧すると、オクタン酸メチルが数千パスカル蒸気圧を持つため、真空チャンバー内の真空度を高めることなく、オクタン酸メチルを気化することができる。さらに、オクタン酸メチルは水に殆ど溶けない。このため、常温の２０℃近辺で吸水性がない。また、常温の２０℃近辺での蒸気圧が低く、蒸発量が極めて僅かな液体である。さらに、常温の２０℃近辺では化学的に安定している。このため、第二の懸濁液において、長期に亘って、酢酸金属化合物の微細結晶を変化させることなく保管できる。
さらに、オクタン酸エチルＣＨ ３ （ＣＨ ２ ） ６ ＣＯＯＣ ２ Ｈ ５ は、１２段落に記載したように、融点が－４８℃で、前記した酢酸金属化合物が溶解及び分散せず、沸点が酢酸金属化合物の熱分解温度より２８℃高い２０８℃で、酢酸金属化合物の熱分解で析出する金属酸化物からなる微粒子と化学反応を起こさず、吸水性を持たない、７段落に記載した５の性質を兼備する。蒸気圧は、６０℃では３２２パスカルで、沸点に近づくと蒸気圧が急増する。従って、９段落に記載した第三の懸濁液の温度が低下する以前に、真空ポンプで真空チャンバー内を減圧すると、オクタン酸エチルが一定の蒸気圧を持つため、真空チャンバー内の真空度を高めることなく、オクタン酸エチルを気化することができる。さらに、オクタン酸エチルは水に殆ど溶けない。このため、常温の２０℃近辺で吸水性がない。また、常温の２０℃近辺での蒸気圧が低く、蒸発量が極めて僅かな液体である。さらに、常温の２０℃近辺では化学的に安定している。このため、第二の懸濁液において、長期に亘って、酢酸金属化合物の微細結晶を変化させることなく保管できる。
さらに、オクタン酸エステル類の中で、オクタン酸オクチルＣＨ ３ （ＣＨ ２ ） ７ ＣＯＯ（ＣＨ ２ ） ６ ＣＨ ３ は、１２段落に記載したように、融点が－１８℃で、沸点が３０６℃で、前記したカプリル酸金属化合物の熱分解温度より１１℃高い２９５℃で、カプリル酸金属化合物の熱分解温度で析出した金属酸化物の微粒子と化学反応を起こさない、７段落に記載した５つの性質を兼備する有機化合物である。蒸気圧は、沸点に近づくほど蒸気圧が急増する。従って、９段落に記載した第三の懸濁液の温度が低下する以前に、真空ポンプで真空チャンバー内を減圧すると、オクタン酸オクチルが一定の蒸気圧を持つため、真空チャンバー内の真空度を高めることなく、オクタン酸オクチルを気化することができる。さらに、オクタン酸オクチルは水に殆ど溶けない。このため、常温の２０℃近辺で吸水性がない。また、常温の２０℃近辺での蒸気圧が低く、蒸発量が極めて僅かな液体である。さらに、常温の２０℃近辺では化学的に安定している。このため、第二の懸濁液において、長期に亘って、カプリル酸金属化合物の微細結晶を変化させることなく保管できる。
また、オクタン酸イソプロピルＣＨ ３ （ＣＨ ２ ） ６ ＣＯＯＣＨ（ＣＨ ３ ） ２ は、１２段落に記載したように、融点が１２℃で、前記した酢酸金属化合物が溶解及び分散せず、沸点が酢酸金属化合物の熱分解温度より２４℃高い２１４℃で、酢酸金属化合物の熱分解で析出する金属酸化物からなる微粒子と化学反応を起こさず、吸水性を持たない、７段落に記載した５の性質を兼備する。蒸気圧は、沸点が酢酸金属化合物の熱分解温度に近いため、９段落に記載した第三の懸濁液の温度が低下する以前に、真空ポンプで真空チャンバー内を減圧すると、オクタン酸イソプロピルが一定の蒸気圧を持つため、真空チャンバー内の真空度を高めることなく、オクタン酸イソプロピルを気化することができる。さらに、オクタン酸イソプロピルは水に殆ど溶けない。このため、常温の２０℃近辺で吸水性がない。また、常温の２０℃近辺での蒸気圧が低く、蒸発量が極めて僅かな液体である。さらに、常温の２０℃近辺では化学的に安定している。このため、第二の懸濁液において、長期に亘って、酢酸金属化合物の微細結晶を変化させることなく保管できる。
さらに、カルボン酸エステル類の中で、ラウリン酸エステル類に属するラウリン酸ブチルＣＨ ３ （ＣＨ ２ ） １０ ＣＯＯＣ ４ Ｈ ９ は、１４段落に記載したように、融点が－１０℃で、沸点が３０６℃で、前記したカプリル酸金属化合物の熱分解温度より１１℃高い２９５℃で、カプリル酸金属化合物の熱分解温度で析出した金属酸化物の微粒子と化学反応を起こさない、７段落に記載した５つの性質を兼備する有機化合物である。蒸気圧は、沸点に近づくほど蒸気圧が急増する。従って、９段落に記載した第三の懸濁液の温度が低下する以前に、真空ポンプで真空チャンバー内を減圧すると、ラウリン酸ブチルが一定の蒸気圧を持つため、真空チャンバー内の真空度を高めることなく、ラウリン酸ブチルを気化することができる。さらに、ラウリン酸ブチルは水に殆ど溶けない。このため、常温の２０℃近辺で吸水性がない。また、常温の２０℃近辺での蒸気圧が低く、蒸発量が極めて僅かな液体である。さらに、常温の２０℃近辺では化学的に安定している。このため、第二の懸濁液において、長期に亘って、カプリル酸金属化合物の微細結晶を変化させることなく保管できる。
また、ラウリン酸２－エチルヘキシルＣＨ ３ （ＣＨ ２ ） １０ ＣＯＯＣ ８ Ｈ １７ は、１４段落に記載したように、融点が－３０℃で、沸点が３１５℃で、前記したカプリル酸金属化合物の熱分解温度より２０℃高い２９５℃で、また、前記した安息香酸金属化合物の熱分解温度より５℃高く、カプリル酸金属化合物ないしは安息香酸金属化合物の熱分解温度で析出した金属酸化物の微粒子と化学反応を起こさない、７段落に記載した５つの性質を兼備する有機化合物である。また、ラウリン酸２－エチルヘキシルの蒸気圧は、沸点に近づくほど蒸気圧が急増する。従って、９段落に記載した第三の懸濁液の温度が低下する以前に、真空ポンプで真空チャンバー内を減圧すると、ラウリン酸２－エチルヘキシルが一定の蒸気圧を持つため、真空チャンバー内の真空度を高めることなく、ラウリン酸２－エチルヘキシルを気化することができる。さらに、ラウリン酸２－エチルヘキシルは水に殆ど溶けない。このため、常温の２０℃近辺で吸水性がない。また、常温の２０℃近辺での蒸気圧が低く、蒸発量が極めて僅かな液体である。さらに、常温の２０℃近辺では化学的に安定している。このため、第二の懸濁液において、長期に亘って、カプリル酸金属化合物ないしは安息香酸金属化合物の微細結晶を変化させることなく保管できる。
さらに、ラウリン酸ヘキシルＣＨ ３ （ＣＨ ２ ） １０ ＣＯＯＣＨ ３ （ＣＨ ２ ） ５ は、融点が－３℃で、沸点が３３５℃で、前記した安息香酸金属化合物の熱分解温度より２５℃高く、また、前記したナフテン酸金属化合物の熱分解温度より５℃高く、安息香酸金属化合物ないしはナフテン酸金属化合物の熱分解で析出した金属酸化物の微粒子と化学反応を起こさない、７段落に記載した５つの性質を兼備する有機化合物である。また、ラウリン酸ヘキシルの蒸気圧は、沸点に近づくほど蒸気圧が急増する。従って、９段落に記載した第三の懸濁液の温度が低下する以前に、真空ポンプで真空チャンバー内を減圧すると、ラウリン酸ヘキシルが一定の蒸気圧を持つため、真空チャンバー内の真空度を高めることなく、ラウリン酸ヘキシルを気化することができる。さらに、ラウリン酸ヘキシルは水に殆ど溶けない。このため、常温の２０℃近辺で吸水性がない。また、常温の２０℃近辺での蒸気圧が低く、蒸発量が極めて僅かな液体である。さらに、常温の２０℃近辺では化学的に安定している。このため、第二の懸濁液において、長期に亘って、安息香酸金属化合物ないしはナフテン酸金属化合物の微細結晶を変化させることなく保管できる。
ところで、不飽和脂肪酸類に属する有機化合物の中に、前記したカルボン酸金属化合物からなる錯体を、７段落に記載した熱分解で金属酸化物を析出する金属化合物として用いる際に、７段落に記載した５つの性質を兼備する有機化合物が存在する。
すなわち、ミリストレイン酸ＣＨ ３ （ＣＨ ２ ） ３ ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ ２ ） ７ ＣＯＯＨは、融点が－４℃で、沸点が３３９℃で、前記した安息香酸金属化合物の熱分解温度より２９℃高く、また、前記したナフテン酸金属化合物の熱分解温度である３３０℃より９℃高く、熱分解で析出した金属酸化物の微粒子と化学反応を起こさない、７段落に記載した５つの性質を兼備する有機化合物である。ミリストレイン酸の蒸気圧は、沸点に近づくほど蒸気圧が急増する。従って、９段落に記載した第三の懸濁液の温度が低下する以前に、真空ポンプで真空チャンバー内を減圧すると、ミリストレイン酸が一定の蒸気圧を持つため、真空チャンバー内の真空度を高めることなく、ミリストレイン酸を気化することができる。さらに、ミリストレイン酸は水に殆ど溶けない。このため、常温の２０℃近辺で吸水性がない。また、常温の２０℃近辺での蒸気圧が低く、蒸発量が極めて僅かな液体である。さらに、常温の２０℃近辺では化学的に安定している。このため、第二の懸濁液において、長期に亘って、安息香酸金属化合物ないしはナフテン酸金属化合物の微細結晶を変化させることなく保管できる。
さらに、オレイン酸ＣＨ ３ （ＣＨ ２ ） ７ ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ ２ ） ７ ＣＯＯＨは、融点が１３．４℃で、沸点が３６０℃で、前記したナフテン酸金属化合物の熱分解温度である３３０℃より３０℃高く、熱分解で析出した金属酸化物の微粒子と化学反応を起こさない、７段落に記載した５つの性質を兼備する有機化合物である。蒸気圧は、２６５℃において２３５７パスカルで、沸点に近づくほど蒸気圧が急増する。従って、９段落に記載した第三の懸濁液の温度が低下する以前に、真空ポンプで真空チャンバー内を減圧すると、オレイン酸が数千パスカルの蒸気圧を持つため、真空チャンバー内の真空度を高めることなく、オレイン酸を気化することができる。さらに、オレイン酸は水に殆ど溶けない。このため、常温の２０℃近辺で吸水性がない。また、常温の２０℃近辺での蒸気圧が低く、蒸発量が極めて僅かな液体である。さらに、常温の２０℃近辺では化学的に安定している。このため、第二の懸濁液において、長期に亘って、ナフテン酸金属化合物の微細結晶を変化させることなく保管できる。
また、リノール酸ＣＨ ３ （ＣＨ ２ ） ４ （ＣＨ＝ＣＨＣＨ ２ ） ２ （ＣＨ ２ ） ６ ＣＯＯＨは、融点が－５℃で、沸点が３６０℃で、前記したナフテン酸金属化合物の熱分解温度である３３０℃より３０℃高く、熱分解で析出した金属酸化物の微粒子と化学反応を起こさない、７段落に記載した５つの性質を兼備する有機化合物である。蒸気圧は、２２９℃において２１３３パスカルで、沸点に近づくほど蒸気圧が急増する。従って、９段落に記載した第三の懸濁液の温度が低下する以前に、真空ポンプで真空チャンバー内を減圧すると、リノール酸が数千パスカルの蒸気圧を持つため、真空チャンバー内の真空度を高めることなく、リノール酸を気化することができる。さらに、リノール酸は水に殆ど溶けない。このため、常温の２０℃近辺で吸水性がない。また、常温の２０℃近辺での蒸気圧が低く、蒸発量が極めて僅かな液体である。さらに、常温の２０℃近辺では化学的に安定している。このため、第二の懸濁液において、長期に亘って、ナフテン酸金属化合物の微細結晶を変化させることなく保管できる。
以上に説明したように、７段落に記載した熱分解で金属酸化物を析出する金属化合物として、前記したカルボン酸金属化合物からなる錯体を用いることによって、７段落に記載した５つの性質を兼備する適切な有機化合物として、飽和脂肪酸からなるカルボン酸エステル類、ないしは、不飽和脂肪酸類に属する有機化合物が存在する。
すなわち、カルボン酸のカルボキシラートアニオン（Ｒ－ＣＯＯ － ）が配位子となって、金属イオンに近づいて配位結合するカルボン酸金属化合物からなる錯体は、最も大きいイオンである金属イオンにカルボキシラートアニオン（Ｒ－ＣＯＯ － ）が近づいて配位結合するため、両者の距離は短くなる。これによって、金属イオンに配位結合するカルボキシラートアニオン（Ｒ－ＣＯＯ － ）が、金属イオンの反対側で共有結合するイオンとの距離が最も長くなる。こうした分子構造上の特徴を持つカルボン酸金属化合物は、カルボン酸の沸点を超えると、カルボキシラートアニオン（Ｒ－ＣＯＯ － ）が金属イオンの反対側で共有結合するイオンとの結合部が最初に分断され、金属イオンと酸素イオンとの化合物である金属酸化物とカルボン酸とに分解する。さらに昇温すると、カルボン酸が気化熱を奪って気化し、カルボン酸の分子量と、配位結合するカルボン酸の数に応じて、カルボン酸の気化が進み、気化が完了すると、金属酸化物が析出して熱分解を終える。
こうした分子構造上の特徴を持つカルボン酸金属化合物として、酢酸金属化合物、カプリル酸金属化合物、安息香酸金属化合物、ナフテン酸金属化合物などがある。これらカルボン酸金属化合物からなる錯体は、カルボン酸の沸点に応じて、１８０－３３０℃の大気雰囲気で熱分解する。つまり、酢酸の沸点は１１８℃で、カプリル酸の沸点は２３７℃で、安息香酸の沸点は２４９℃である。いっぽう、ナフテン酸は５員環をもつ飽和脂肪酸の混合物で、一般式ではＣ ｎ Ｈ ２ｎ－１ ＣＯＯＨで示され、主成分は沸点が２６８℃で、分子量が１７０のＣ ９ Ｈ １７ ＣＯＯＨからなる。このため、ナフテン酸金属化合物の熱分解温度は、カルボン酸金属化合物からなる錯体の中で３３０℃と高い。従って、酢酸金属化合物、カプリル酸金属化合物、安息香酸金属化合物ないしはナフテン酸金属化合物を、７段落に記載した２つの性質を兼備する金属化合物として用いることができる。
いっぽう、酢酸金属化合物の中に、メタノールに溶解する酢酸金属化合物がある。また、熱分解でアモルファス化した金属酸化物を析出する酢酸金属化合物がある。アモルファス化した金属酸化物の組成は一定でない。こうした酢酸金属化合物は、金属酸化物からなる微粒子の原料として用いることができない。さらに、酢酸金属化合物ないしはカプリル酸金属化合物の中に、熱分解で無定形の金属酸化物を析出する酢酸金属化合物ないしはカプリル酸金属化合物がある。こうした酢酸金属化合物ないしはカプリル酸金属化合物は、金属酸化物からなる微粒子の原料として用いることができない。また、酢酸金属化合物とカプリル酸金属化合物と安息香酸金属化合物の中に、酸素イオンが金属イオンに近づいて配位結合して複核錯塩を形成するが、熱分解の途上においては不安定な物質であり、熱分解における取り扱いが難しい酢酸金属化合物、カプリル酸金属化合物ないしは安息香酸金属化合物がある。こうしたカルボン酸金属化合物においては、ナフテン酸金属化合物を金属酸化物からなる微粒子の原料として用いる。従って、熱分解で析出する物質に応じて、カルボン酸金属化合物からなる錯体を、微細結晶の原料として用いる。
さらに、カルボン酸金属化合物からなる錯体は容易に合成できる安価な工業用薬品である。すなわち、カルボン酸を強アルカリと反応させるとカルボン酸アルカリ金属化合物が生成される。この後、カルボン酸アルカリ金属化合物を無機金属化合物と反応させると、様々な金属からなるカルボン酸金属化合物からなる錯体が合成される。また、原料となるカルボン酸は、安価な有機酸である。従って、有機金属化合物の中で最も安価な有機金属化合物である。
以上に説明したように、カルボン酸金属化合物からなる錯体は、７段落に記載した懸濁液を製造する製造方法において、熱分解で金属酸化物を析出する金属化合物であり、また、金属酸化物の微粒子の安価な原料になる。
いっぽう、７段落に記載した熱分解で金属酸化物を析出する金属化合物として、前記したカルボン酸金属化合物からなる錯体を用いることによって、７段落に記載した５つの性質を兼備する適切な有機化合物として、飽和脂肪酸からなるカルボン酸エステル類、ないしは、不飽和脂肪酸類に属する有機化合物が存在する。なお、これらの有機化合物は、汎用的な工業用の有機化合物である。
すなわち、飽和脂肪酸からなるカルボン酸エステル類の中では、オクタン酸エステル類に属するオクタン酸メチルＣＨ ３ （ＣＨ ２ ） ６ ＣＯＯＣＨ ３ は、１２段落に記載したように、融点が－４０℃で、前記したカルボン酸金属化合物からなる錯体が溶解及び分散せず、沸点が前記した酢酸金属化合物の熱分解温度より１９℃高い１９４℃で、酢酸金属化合物の熱分解で析出する金属酸化物からなる微粒子と化学反応を起こさず、吸水性を持たない、７段落に記載した５の性質を兼備する。蒸気圧は、沸点が酢酸金属化合物の熱分解温度に近く、沸点に近い１９０℃では４４１０パスカルを持つ。従って、９段落に記載した第三の懸濁液の温度が低下する以前に、真空ポンプで真空チャンバー内を減圧すると、オクタン酸メチルが数千パスカル蒸気圧を持つため、真空チャンバー内の真空度を高めることなく、オクタン酸メチルを気化することができる。さらに、オクタン酸メチルは水に殆ど溶けない。このため、常温の２０℃近辺で吸水性がない。また、常温の２０℃近辺での蒸気圧が低く、蒸発量が極めて僅かな液体である。さらに、常温の２０℃近辺では化学的に安定している。このため、第二の懸濁液において、長期に亘って、酢酸金属化合物の微細結晶を変化させることなく保管できる。
さらに、オクタン酸エチルＣＨ ３ （ＣＨ ２ ） ６ ＣＯＯＣ ２ Ｈ ５ は、１２段落に記載したように、融点が－４８℃で、前記した酢酸金属化合物が溶解及び分散せず、沸点が酢酸金属化合物の熱分解温度より２８℃高い２０８℃で、酢酸金属化合物の熱分解で析出する金属酸化物からなる微粒子と化学反応を起こさず、吸水性を持たない、７段落に記載した５の性質を兼備する。蒸気圧は、６０℃では３２２パスカルで、沸点に近づくと蒸気圧が急増する。従って、９段落に記載した第三の懸濁液の温度が低下する以前に、真空ポンプで真空チャンバー内を減圧すると、オクタン酸エチルが一定の蒸気圧を持つため、真空チャンバー内の真空度を高めることなく、オクタン酸エチルを気化することができる。さらに、オクタン酸エチルは水に殆ど溶けない。このため、常温の２０℃近辺で吸水性がない。また、常温の２０℃近辺での蒸気圧が低く、蒸発量が極めて僅かな液体である。さらに、常温の２０℃近辺では化学的に安定している。このため、第二の懸濁液において、長期に亘って、酢酸金属化合物の微細結晶を変化させることなく保管できる。
さらに、オクタン酸エステル類の中で、オクタン酸オクチルＣＨ ３ （ＣＨ ２ ） ７ ＣＯＯ（ＣＨ ２ ） ６ ＣＨ ３ は、１２段落に記載したように、融点が－１８℃で、沸点が３０６℃で、前記したカプリル酸金属化合物の熱分解温度より１１℃高い２９５℃で、カプリル酸金属化合物の熱分解温度で析出した金属酸化物の微粒子と化学反応を起こさない、７段落に記載した５つの性質を兼備する有機化合物である。蒸気圧は、沸点に近づくほど蒸気圧が急増する。従って、９段落に記載した第三の懸濁液の温度が低下する以前に、真空ポンプで真空チャンバー内を減圧すると、オクタン酸オクチルが一定の蒸気圧を持つため、真空チャンバー内の真空度を高めることなく、オクタン酸オクチルを気化することができる。さらに、オクタン酸オクチルは水に殆ど溶けない。このため、常温の２０℃近辺で吸水性がない。また、常温の２０℃近辺での蒸気圧が低く、蒸発量が極めて僅かな液体である。さらに、常温の２０℃近辺では化学的に安定している。このため、第二の懸濁液において、長期に亘って、カプリル酸金属化合物の微細結晶を変化させることなく保管できる。
また、オクタン酸イソプロピルＣＨ ３ （ＣＨ ２ ） ６ ＣＯＯＣＨ（ＣＨ ３ ） ２ は、１２段落に記載したように、融点が１２℃で、前記した酢酸金属化合物が溶解及び分散せず、沸点が酢酸金属化合物の熱分解温度より２４℃高い２１４℃で、酢酸金属化合物の熱分解で析出する金属酸化物からなる微粒子と化学反応を起こさず、吸水性を持たない、７段落に記載した５の性質を兼備する。蒸気圧は、沸点が酢酸金属化合物の熱分解温度に近いため、９段落に記載した第三の懸濁液の温度が低下する以前に、真空ポンプで真空チャンバー内を減圧すると、オクタン酸イソプロピルが一定の蒸気圧を持つため、真空チャンバー内の真空度を高めることなく、オクタン酸イソプロピルを気化することができる。さらに、オクタン酸イソプロピルは水に殆ど溶けない。このため、常温の２０℃近辺で吸水性がない。また、常温の２０℃近辺での蒸気圧が低く、蒸発量が極めて僅かな液体である。さらに、常温の２０℃近辺では化学的に安定している。このため、第二の懸濁液において、長期に亘って、酢酸金属化合物の微細結晶を変化させることなく保管できる。
さらに、カルボン酸エステル類の中で、ラウリン酸エステル類に属するラウリン酸ブチルＣＨ ３ （ＣＨ ２ ） １０ ＣＯＯＣ ４ Ｈ ９ は、１４段落に記載したように、融点が－１０℃で、沸点が３０６℃で、前記したカプリル酸金属化合物の熱分解温度より１１℃高い２９５℃で、カプリル酸金属化合物の熱分解温度で析出した金属酸化物の微粒子と化学反応を起こさない、７段落に記載した５つの性質を兼備する有機化合物である。蒸気圧は、沸点に近づくほど蒸気圧が急増する。従って、９段落に記載した第三の懸濁液の温度が低下する以前に、真空ポンプで真空チャンバー内を減圧すると、ラウリン酸ブチルが一定の蒸気圧を持つため、真空チャンバー内の真空度を高めることなく、ラウリン酸ブチルを気化することができる。さらに、ラウリン酸ブチルは水に殆ど溶けない。このため、常温の２０℃近辺で吸水性がない。また、常温の２０℃近辺での蒸気圧が低く、蒸発量が極めて僅かな液体である。さらに、常温の２０℃近辺では化学的に安定している。このため、第二の懸濁液において、長期に亘って、カプリル酸金属化合物の微細結晶を変化させることなく保管できる。
また、ラウリン酸２－エチルヘキシルＣＨ ３ （ＣＨ ２ ） １０ ＣＯＯＣ ８ Ｈ １７ は、１４段落に記載したように、融点が－３０℃で、沸点が３１５℃で、前記したカプリル酸金属化合物の熱分解温度より２０℃高い２９５℃で、また、前記した安息香酸金属化合物の熱分解温度より５℃高く、カプリル酸金属化合物ないしは安息香酸金属化合物の熱分解温度で析出した金属酸化物の微粒子と化学反応を起こさない、７段落に記載した５つの性質を兼備する有機化合物である。また、ラウリン酸２－エチルヘキシルの蒸気圧は、沸点に近づくほど蒸気圧が急増する。従って、９段落に記載した第三の懸濁液の温度が低下する以前に、真空ポンプで真空チャンバー内を減圧すると、ラウリン酸２－エチルヘキシルが一定の蒸気圧を持つため、真空チャンバー内の真空度を高めることなく、ラウリン酸２－エチルヘキシルを気化することができる。さらに、ラウリン酸２－エチルヘキシルは水に殆ど溶けない。このため、常温の２０℃近辺で吸水性がない。また、常温の２０℃近辺での蒸気圧が低く、蒸発量が極めて僅かな液体である。さらに、常温の２０℃近辺では化学的に安定している。このため、第二の懸濁液において、長期に亘って、カプリル酸金属化合物ないしは安息香酸金属化合物の微細結晶を変化させることなく保管できる。
さらに、ラウリン酸ヘキシルＣＨ ３ （ＣＨ ２ ） １０ ＣＯＯＣＨ ３ （ＣＨ ２ ） ５ は、融点が－３℃で、沸点が３３５℃で、前記した安息香酸金属化合物の熱分解温度より２５℃高く、また、前記したナフテン酸金属化合物の熱分解温度より５℃高く、安息香酸金属化合物ないしはナフテン酸金属化合物の熱分解で析出した金属酸化物の微粒子と化学反応を起こさない、７段落に記載した５つの性質を兼備する有機化合物である。また、ラウリン酸ヘキシルの蒸気圧は、沸点に近づくほど蒸気圧が急増する。従って、９段落に記載した第三の懸濁液の温度が低下する以前に、真空ポンプで真空チャンバー内を減圧すると、ラウリン酸ヘキシルが一定の蒸気圧を持つため、真空チャンバー内の真空度を高めることなく、ラウリン酸ヘキシルを気化することができる。さらに、ラウリン酸ヘキシルは水に殆ど溶けない。このため、常温の２０℃近辺で吸水性がない。また、常温の２０℃近辺での蒸気圧が低く、蒸発量が極めて僅かな液体である。さらに、常温の２０℃近辺では化学的に安定している。このため、第二の懸濁液において、長期に亘って、安息香酸金属化合物ないしはナフテン酸金属化合物の微細結晶を変化させることなく保管できる。
ところで、不飽和脂肪酸類に属する有機化合物の中に、前記したカルボン酸金属化合物からなる錯体を、７段落に記載した熱分解で金属酸化物を析出する金属化合物として用いる際に、７段落に記載した５つの性質を兼備する有機化合物が存在する。
すなわち、ミリストレイン酸ＣＨ ３ （ＣＨ ２ ） ３ ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ ２ ） ７ ＣＯＯＨは、融点が－４℃で、沸点が３３９℃で、前記した安息香酸金属化合物の熱分解温度より２９℃高く、また、前記したナフテン酸金属化合物の熱分解温度である３３０℃より９℃高く、熱分解で析出した金属酸化物の微粒子と化学反応を起こさない、７段落に記載した５つの性質を兼備する有機化合物である。ミリストレイン酸の蒸気圧は、沸点に近づくほど蒸気圧が急増する。従って、９段落に記載した第三の懸濁液の温度が低下する以前に、真空ポンプで真空チャンバー内を減圧すると、ミリストレイン酸が一定の蒸気圧を持つため、真空チャンバー内の真空度を高めることなく、ミリストレイン酸を気化することができる。さらに、ミリストレイン酸は水に殆ど溶けない。このため、常温の２０℃近辺で吸水性がない。また、常温の２０℃近辺での蒸気圧が低く、蒸発量が極めて僅かな液体である。さらに、常温の２０℃近辺では化学的に安定している。このため、第二の懸濁液において、長期に亘って、安息香酸金属化合物ないしはナフテン酸金属化合物の微細結晶を変化させることなく保管できる。
さらに、オレイン酸ＣＨ ３ （ＣＨ ２ ） ７ ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ ２ ） ７ ＣＯＯＨは、融点が１３．４℃で、沸点が３６０℃で、前記したナフテン酸金属化合物の熱分解温度である３３０℃より３０℃高く、熱分解で析出した金属酸化物の微粒子と化学反応を起こさない、７段落に記載した５つの性質を兼備する有機化合物である。蒸気圧は、２６５℃において２３５７パスカルで、沸点に近づくほど蒸気圧が急増する。従って、９段落に記載した第三の懸濁液の温度が低下する以前に、真空ポンプで真空チャンバー内を減圧すると、オレイン酸が数千パスカルの蒸気圧を持つため、真空チャンバー内の真空度を高めることなく、オレイン酸を気化することができる。さらに、オレイン酸は水に殆ど溶けない。このため、常温の２０℃近辺で吸水性がない。また、常温の２０℃近辺での蒸気圧が低く、蒸発量が極めて僅かな液体である。さらに、常温の２０℃近辺では化学的に安定している。このため、第二の懸濁液において、長期に亘って、ナフテン酸金属化合物の微細結晶を変化させることなく保管できる。
また、リノール酸ＣＨ ３ （ＣＨ ２ ） ４ （ＣＨ＝ＣＨＣＨ ２ ） ２ （ＣＨ ２ ） ６ ＣＯＯＨは、融点が－５℃で、沸点が３６０℃で、前記したナフテン酸金属化合物の熱分解温度である３３０℃より３０℃高く、熱分解で析出した金属酸化物の微粒子と化学反応を起こさない、７段落に記載した５つの性質を兼備する有機化合物である。蒸気圧は、２２９℃において２１３３パスカルで、沸点に近づくほど蒸気圧が急増する。従って、９段落に記載した第三の懸濁液の温度が低下する以前に、真空ポンプで真空チャンバー内を減圧すると、リノール酸が数千パスカルの蒸気圧を持つため、真空チャンバー内の真空度を高めることなく、リノール酸を気化することができる。さらに、リノール酸は水に殆ど溶けない。このため、常温の２０℃近辺で吸水性がない。また、常温の２０℃近辺での蒸気圧が低く、蒸発量が極めて僅かな液体である。さらに、常温の２０℃近辺では化学的に安定している。このため、第二の懸濁液において、長期に亘って、ナフテン酸金属化合物の微細結晶を変化させることなく保管できる。
以上に説明したように、７段落に記載した熱分解で金属酸化物を析出する金属化合物として、前記したカルボン酸金属化合物からなる錯体を用いることによって、７段落に記載した５つの性質を兼備する適切な有機化合物として、飽和脂肪酸からなるカルボン酸エステル類、ないしは、不飽和脂肪酸類に属する有機化合物が存在する。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】
銀のナノ粒子の集まりの一部を拡大して模式的に図示した図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
実施形態１
本実施形態は、１０段落で説明した熱分解で金属を析出する無機金属化合物に関わる実施形態である。本発明における金属化合物は、第一にメタノールに分散し、メタノールに溶解せず、第二に熱分解で金属を析出する２つの性質を兼備する。ここでは金属を銀とし、銀化合物を例にして説明する。
最初に、メタノールに分散し、メタノールに溶解しない銀化合物を説明する。硝酸銀はメタノールに溶解し、銀イオンが溶出し、多くの銀イオンが銀微粒子の析出に参加できない。従って、銀化合物は溶剤に溶解せず、溶剤に分散する性質を持つことが必要になる。また、酸化銀、塩化金、硫酸銀、水酸化銀、炭酸銀などの無機銀化合物はメタノールに分散しない。このため、前記した無機金化合物は、銀化合物として適切でない。
いっぽう、銀化合物は銀を析出する性質を持つ。銀化合物から銀が生成される化学反応の中で、最も簡単な化学反応のひとつに熱分解反応がある。さらに、銀化合物の熱分解温度が低ければ、熱処理温度が低くなり、第二の懸濁液が安価に製造できる。いっぽう、無機物からなる分子ないしは無機物からなるイオンが配位子となって、銀イオンに配位結合する銀錯イオンを有する無機金化合物からなる銀錯体は、無機物の分子量が小さければ、還元雰囲気での熱分解温度は低い。また、他の銀錯イオンを有する錯体より合成が容易で安価な工業用薬品である。
すなわち、銀錯体を構成する分子の中で銀イオンが最も大きい。ちなみに、銀原子の単結合の共有結合半径は１２８ｐｍであり、窒素原子の単結合の共有結合半径の７１ｐｍであり、酸素原子の単結合の共有結合半径は６３ｐｍである。このため、配位子が銀イオンに配位結合する配位結合部の距離が最も長い。従って、無機金化合物からなる銀錯体は、還元雰囲気の熱処理によって、最初に配位結合部が分断され、銀と無機物とに分解し、無機物の気化が完了した後に銀が析出する。
このような無機金化合物からなる銀錯体として、アンモニアＮＨ ３ が配位子となって銀イオンに配位結合するジアンミン銀イオン［Ａｇ（ＮＨ ３ ） ２ ］ ＋ を有する銀錯体と、シアン化物イオンＣＮ － が配位子となって銀イオンに配位結合するジシアノ銀イオン［Ａｇ（ＣＮ） ２ ］ － を有する銀錯体は、配位子が低分子量で、配位子の数が少ないため、他の銀錯イオンを有する銀錯体に比べて、合成が容易であり安価に製造できる。こうした銀錯イオンを有する無機金属化合物からなる錯体は、無機物の分子量が小さいため、還元性雰囲気で熱処理すると、配位結合部位が最初に分断され、２００℃程度の低い温度で無機物の気化が完了して銀が析出する。また、メタノールに１０重量％近くの分散濃度まで分散する。このような銀錯体として、例えば、塩化ジアンミン銀［Ａｇ（ＮＨ ３ ） ２ ］Ｃｌ、硫酸ジアンミン銀［Ａｇ（ＮＨ ３ ） ２ ］ ２ ＳＯ ４ 、硝酸ジアンミン銀［Ａｇ（ＮＨ ３ ） ２ ］ＮＯ ３ などがある。
また、熱分解で銅を析出する無機銅化合物からなる銅錯体として、アンモニアＮＨ ３ が配位子となって銅イオンに配位結合するテトラアンミン銅イオン［Ｃｕ（ＮＨ ３ ） ４ ］ ２＋ を有する銅錯体や、ヘキサアンミン銅イオン［Ｃｕ（ＮＨ ３ ） ６ ］ ２＋ を有する銅錯体や、塩素イオンＣｌ － が配位子になって銅イオンに配位結合するテトラクロロ銅イオン［ＣｕＣｌ ４ ］ ２－ を有する銅錯体は、配位子が低分子量で配位子の数が少ないため、他の銅錯イオンを有する錯体に比べて合成が容易であり、安価に製造できる。こうした銅錯イオンを有する無機金属化合物からなる錯体は、無機物の分子量が小さいため、還元性雰囲気で熱処理すると、配位結合部位が最初に分断され、２００℃程度の比較的低い温度で熱分解が完了する。また、メタノールに１０重量％近くの分散濃度まで分散する。このような銅錯体として、例えば、テトラアンミン銅硝酸塩［Ｃｕ（ＮＨ ３ ） ４ ］（ＮＯ ３ ） ２ やヘキサアンミン銅硫酸塩［Ｃｕ（ＮＨ ３ ） ６ ］ＳＯ ４ がある。
同様に、熱分解でニッケルを析出し、メタノールに１０重量％近くの分散濃度まで分散する、無機ニッケル化合物からなるニッケル錯体として、例えば、ヘキサアンミンニッケル塩化物［Ｎｉ（ＮＨ ３ ） ６ ］Ｃｌ ２ がある。
また、熱分解でコバルトを析出し、メタノールに１０重量％近くの分散濃度まで分散する、無機コバルト化合物からなるコバルト錯体として、例えば、ヘキサアンミンコバルト塩化物［Ｃｏ（ＮＨ ３ ） ６ ］Ｃｌ ３ や、ヘキサアンミンコバルト硝酸塩［Ｃｏ（ＮＨ ３ ） ６ ］（ＮＯ ３ ） ３ がある。
さらに、熱分解でイリジウムを析出し、メタノールに１０重量％近くの分散濃度まで分散する、無機イリジウム化合物からなるイリジウム錯体として、例えば、ヘキサアンミンイリジウム塩化物［Ｉｒ（ＮＨ ３ ） ６ ］Ｃｌ ３ がある。
同様に、熱分解でルテニウムを析出し、メタノールに１０重量％近くの分散濃度まで分散する、無機ルテニウム化合物からなるルテニウム錯体として、例えば、ヘキサアンミンルテニウム塩化物［Ｒｕ（ＮＨ ３ ） ６ ］Ｃｌ ３ がある。
さらに、熱分解でロジウムを析出し、メタノールに１０重量％近くの分散濃度まで分散する、無機ロジウム化合物からなるロジウム錯体として、例えば、ヘキサアンミンロジウム塩化物ヘキサアンミンイリジウム塩化物［Ｒｈ（ＮＨ ３ ） ６ ］Ｃｌ ３ がある。
同様に、熱分解で白金を析出し、メタノールに１０重量％近くの分散濃度まで分散する、無機白金化合物からなる白金錯体として、例えば、トランス－ジアンミンジクロロ白金［ＰｔＣｌ ２ （ＮＨ ３ ） ２ ］がある。
さらに、熱分解でパラジウムを析出し、メタノールに１０重量％近くの分散濃度まで分散する、無機パラジウム化合物からなるパラジウム錯体として、例えば、ジアンミンジクロロパラジウム［ＰｄＣｌ ２ （ＮＨ ３ ） ２ ］がある。
以上に説明したように、無機物のイオンないしは無機物の分子が配位子になって、金属イオンに配位結合する金属錯イオンを有する無機塩からなる無機金属化合物は、配位子が低分子量で、配位子の数が少なく、無機塩の分子量が小さいため、熱分解温度が最も低く、合成が容易で最も安価な金属錯体である。従って、金属のナノ粒子の優れた原料になる。
本実施形態は、１０段落で説明した熱分解で金属を析出する無機金属化合物に関わる実施形態である。本発明における金属化合物は、第一にメタノールに分散し、メタノールに溶解せず、第二に熱分解で金属を析出する２つの性質を兼備する。ここでは金属を銀とし、銀化合物を例にして説明する。
最初に、メタノールに分散し、メタノールに溶解しない銀化合物を説明する。硝酸銀はメタノールに溶解し、銀イオンが溶出し、多くの銀イオンが銀微粒子の析出に参加できない。従って、銀化合物は溶剤に溶解せず、溶剤に分散する性質を持つことが必要になる。また、酸化銀、塩化金、硫酸銀、水酸化銀、炭酸銀などの無機銀化合物はメタノールに分散しない。このため、前記した無機金化合物は、銀化合物として適切でない。
いっぽう、銀化合物は銀を析出する性質を持つ。銀化合物から銀が生成される化学反応の中で、最も簡単な化学反応のひとつに熱分解反応がある。さらに、銀化合物の熱分解温度が低ければ、熱処理温度が低くなり、第二の懸濁液が安価に製造できる。いっぽう、無機物からなる分子ないしは無機物からなるイオンが配位子となって、銀イオンに配位結合する銀錯イオンを有する無機金化合物からなる銀錯体は、無機物の分子量が小さければ、還元雰囲気での熱分解温度は低い。また、他の銀錯イオンを有する錯体より合成が容易で安価な工業用薬品である。
すなわち、銀錯体を構成する分子の中で銀イオンが最も大きい。ちなみに、銀原子の単結合の共有結合半径は１２８ｐｍであり、窒素原子の単結合の共有結合半径の７１ｐｍであり、酸素原子の単結合の共有結合半径は６３ｐｍである。このため、配位子が銀イオンに配位結合する配位結合部の距離が最も長い。従って、無機金化合物からなる銀錯体は、還元雰囲気の熱処理によって、最初に配位結合部が分断され、銀と無機物とに分解し、無機物の気化が完了した後に銀が析出する。
このような無機金化合物からなる銀錯体として、アンモニアＮＨ ３ が配位子となって銀イオンに配位結合するジアンミン銀イオン［Ａｇ（ＮＨ ３ ） ２ ］ ＋ を有する銀錯体と、シアン化物イオンＣＮ － が配位子となって銀イオンに配位結合するジシアノ銀イオン［Ａｇ（ＣＮ） ２ ］ － を有する銀錯体は、配位子が低分子量で、配位子の数が少ないため、他の銀錯イオンを有する銀錯体に比べて、合成が容易であり安価に製造できる。こうした銀錯イオンを有する無機金属化合物からなる錯体は、無機物の分子量が小さいため、還元性雰囲気で熱処理すると、配位結合部位が最初に分断され、２００℃程度の低い温度で無機物の気化が完了して銀が析出する。また、メタノールに１０重量％近くの分散濃度まで分散する。このような銀錯体として、例えば、塩化ジアンミン銀［Ａｇ（ＮＨ ３ ） ２ ］Ｃｌ、硫酸ジアンミン銀［Ａｇ（ＮＨ ３ ） ２ ］ ２ ＳＯ ４ 、硝酸ジアンミン銀［Ａｇ（ＮＨ ３ ） ２ ］ＮＯ ３ などがある。
また、熱分解で銅を析出する無機銅化合物からなる銅錯体として、アンモニアＮＨ ３ が配位子となって銅イオンに配位結合するテトラアンミン銅イオン［Ｃｕ（ＮＨ ３ ） ４ ］ ２＋ を有する銅錯体や、ヘキサアンミン銅イオン［Ｃｕ（ＮＨ ３ ） ６ ］ ２＋ を有する銅錯体や、塩素イオンＣｌ － が配位子になって銅イオンに配位結合するテトラクロロ銅イオン［ＣｕＣｌ ４ ］ ２－ を有する銅錯体は、配位子が低分子量で配位子の数が少ないため、他の銅錯イオンを有する錯体に比べて合成が容易であり、安価に製造できる。こうした銅錯イオンを有する無機金属化合物からなる錯体は、無機物の分子量が小さいため、還元性雰囲気で熱処理すると、配位結合部位が最初に分断され、２００℃程度の比較的低い温度で熱分解が完了する。また、メタノールに１０重量％近くの分散濃度まで分散する。このような銅錯体として、例えば、テトラアンミン銅硝酸塩［Ｃｕ（ＮＨ ３ ） ４ ］（ＮＯ ３ ） ２ やヘキサアンミン銅硫酸塩［Ｃｕ（ＮＨ ３ ） ６ ］ＳＯ ４ がある。
同様に、熱分解でニッケルを析出し、メタノールに１０重量％近くの分散濃度まで分散する、無機ニッケル化合物からなるニッケル錯体として、例えば、ヘキサアンミンニッケル塩化物［Ｎｉ（ＮＨ ３ ） ６ ］Ｃｌ ２ がある。
また、熱分解でコバルトを析出し、メタノールに１０重量％近くの分散濃度まで分散する、無機コバルト化合物からなるコバルト錯体として、例えば、ヘキサアンミンコバルト塩化物［Ｃｏ（ＮＨ ３ ） ６ ］Ｃｌ ３ や、ヘキサアンミンコバルト硝酸塩［Ｃｏ（ＮＨ ３ ） ６ ］（ＮＯ ３ ） ３ がある。
さらに、熱分解でイリジウムを析出し、メタノールに１０重量％近くの分散濃度まで分散する、無機イリジウム化合物からなるイリジウム錯体として、例えば、ヘキサアンミンイリジウム塩化物［Ｉｒ（ＮＨ ３ ） ６ ］Ｃｌ ３ がある。
同様に、熱分解でルテニウムを析出し、メタノールに１０重量％近くの分散濃度まで分散する、無機ルテニウム化合物からなるルテニウム錯体として、例えば、ヘキサアンミンルテニウム塩化物［Ｒｕ（ＮＨ ３ ） ６ ］Ｃｌ ３ がある。
さらに、熱分解でロジウムを析出し、メタノールに１０重量％近くの分散濃度まで分散する、無機ロジウム化合物からなるロジウム錯体として、例えば、ヘキサアンミンロジウム塩化物ヘキサアンミンイリジウム塩化物［Ｒｈ（ＮＨ ３ ） ６ ］Ｃｌ ３ がある。
同様に、熱分解で白金を析出し、メタノールに１０重量％近くの分散濃度まで分散する、無機白金化合物からなる白金錯体として、例えば、トランス－ジアンミンジクロロ白金［ＰｔＣｌ ２ （ＮＨ ３ ） ２ ］がある。
さらに、熱分解でパラジウムを析出し、メタノールに１０重量％近くの分散濃度まで分散する、無機パラジウム化合物からなるパラジウム錯体として、例えば、ジアンミンジクロロパラジウム［ＰｄＣｌ ２ （ＮＨ ３ ） ２ ］がある。
以上に説明したように、無機物のイオンないしは無機物の分子が配位子になって、金属イオンに配位結合する金属錯イオンを有する無機塩からなる無機金属化合物は、配位子が低分子量で、配位子の数が少なく、無機塩の分子量が小さいため、熱分解温度が最も低く、合成が容易で最も安価な金属錯体である。従って、金属のナノ粒子の優れた原料になる。
【0017】
実施形態２
本実施形態は、１２段落で説明した熱分解で金属を析出するオクチル酸金属化合物に関わる実施形態である。本発明における金属化合物は、第一にメタノールに分散し、メタノールに溶解せず、第二に熱分解で金属を析出する２つの性質を兼備する。ここでは、金属を銅とし、銅化合物について説明する。
最初に、メタノールに分散し、メタノールに溶解しない銅化合物を説明する。塩化銅、硫酸銅、硝酸銅などの無機銅化合物はメタノールに溶解し、銅イオンが溶出してしまい、多くの銅イオンが銅微粒子の析出に参加できなくなる。従って、銅化合物は溶剤に溶解せず、溶剤に分散する性質を持つことが必要になる。また、酸化銅、塩化銅、硫化銅などの無機銅化合物は、最も汎用的な溶剤であるメタノールに分散しない。このため、これらの無機銅化合物は、メタノールに分散する性質を持つ銅化合物として適切でない。
いっぽう分子量が小さい無機物の分子ないしは無機イオンが、銅イオンに配位結合する銅錯イオンを有する錯体として、１０段落で説明したアンミン銅錯体やクロロ銅錯体がある。これらの錯体は、汎用的な有機酸からなる有機銅化合物に比べると高価である。
有機銅化合物は銅を析出する。有機銅化合物から銅が生成される化学反応の中で、最も簡単な化学反応のひとつに熱分解反応がある。さらに、有機酸が汎用的な有機酸で、有機銅化合物の合成が容易でれば、有機銅化合物が安価に製造できる。さらに、有機銅化合物の熱分解温度が低ければ、銅を安価な熱処理費用で析出できる。こうした性質を兼備する有機銅化合物に、カルボン酸Ｒ－ＣＯＯＨのカルボキシラートアニオン（Ｒ－ＣＯＯ － ）が銅イオンに共有結合するカルボン酸銅化合物がある。つまり、カルボン酸銅化合物を構成するイオンの中で、最も大きいイオンは銅イオンである。従って、カルボン酸のカルボキシラートアニオンが、銅イオンに共有結合すれば、銅イオンとカルボキシラートアニオンとの距離が、イオン同士の距離の中で最も長い。こうしたカルボン酸銅化合物を大気雰囲気で昇温させると、カルボン酸の沸点を超えると、カルボン酸と銅とに分解する。さらに昇温すると、カルボン酸が飽和脂肪酸で構成されれば、カルボン酸が気化熱を伴って気化し、カルボン酸の気化した後に銅が析出する。なお、還元雰囲気でのカルボン酸銅化合物の熱分解は、大気雰囲気での熱分解より高温側で進むため、大気雰囲気での熱分解のほうが熱処理費用は安価で済む。またカルボン酸が不飽和脂肪酸であれば、炭素原子が水素原子に対して過剰になるため、不飽和脂肪酸からなるカルボン酸銅化合物が熱分解すると、酸化銅が析出する。
いっぽう、カルボン酸銅化合物の中で、カルボン酸のカルボキシラートアニオンが配位子となって銅イオンに近づいて配位結合するカルボン酸銅は、銅イオンとカルボキシラートアニオンとの距離が短くなり、反対に、カルボキシラートアニオンにおける酸素イオンが銅イオンと反対側で結合するイオンとの距離が最も長くなる。このような分子構造の特徴を持つカルボン酸銅化合物の熱分解反応は、カルボキシラートアニオンにおける酸素イオンが銅イオンと反対側で結合するイオンとの結合部が最初に分断され、この結果、酸化銅が析出する。このカルボン酸銅化合物は、１２段落に説明したカルボン酸金属化合物に属する。
さらに、カルボン酸銅化合物は、カルボン酸が最も汎用的な有機酸であるため、合成が容易で最も安価な有機銅化合物である。つまり、カルボン酸を水酸化ナトリウムなどの強アルカリ溶液中で反応させると、カルボン酸アルカリ金属化合物が生成される。このカルボン酸アルカリ金属化合物を、硫酸銅などの無機銅化合物と反応させると、カルボン酸銅化合物が生成される。このため、有機銅化合物の中で最も安価である。
カルボン酸銅化合物の組成式はＣｕ（ＣＯＯＲ） ２ で表わせられる。Ｒは炭化水素で、この組成式はＣ ｍ Ｈ ｎ である（ここでｍとｎとは整数）。カルボン酸銅化合物を構成する物質の中で、組成式の中央に位置する銅イオンＣｕ ２＋ が最も大きい。従って、銅イオンＣｕ ２＋ とカルボキシラートアニオン（Ｒ－ＣＯ ２ － ）とが共有結合する場合は、銅イオンＣｕ ２＋ とカルボキシラートアニオン（Ｒ－ＣＯ ２ － ）との距離が最大になる。この理由は、銅原子の２重結合における共有結合半径は１１５ｐｍであり、酸素原子の２重結合における共有結合半径は５７ｐｍであり、炭素原子の２重結合における共有結合半径は６７ｐｍであることによる。このため、このような分子構造の特徴を持つカルボン酸銅化合物は、カルボン酸の沸点を超えると、結合距離が最も長い銅イオンとカルボキシラートアニオン（Ｒ－ＣＯ ２ － ）との結合部が最初に分断され、銅とカルボン酸とに分離する。さらに昇温すると、カルボン酸が飽和脂肪酸であれば、カルボン酸が気化熱を伴って気化し、カルボン酸の気化が完了した後に銅が析出する。こうしたカルボン酸銅化合物として、オクチル酸銅、ラウリン酸銅、ステアリン酸銅などがある。このようなカルボン酸銅化合物の多くは、金属石鹸として市販されている安価な工業用薬品である。
さらに飽和脂肪酸の沸点が低ければ、カルボン酸銅化合物は低い温度で熱分解し、銅を析出させる熱処理費用が安価で済む。飽和脂肪酸を構成する炭化水素が長鎖構造である場合は、長鎖が長いほど、つまり、飽和脂肪酸の分子量が大きいほど、飽和脂肪酸の沸点が高くなり、飽和脂肪酸の気化熱が大きいため、熱分解温度が高くなる。ちなみに、分子量が２００．３であるラウリン酸の大気圧での沸点は２９６℃であり、分子量が２８４．５であるステアリン酸の大気圧での沸点は３６１℃である。
これに対し、分岐鎖構造を有する飽和脂肪酸は、直鎖構造の飽和脂肪酸より鎖の長さが短く、沸点がさらに低くなり、気化熱も小さい。これによって、分岐鎖構造を有する飽和脂肪酸からなるカルボン酸銅化合物は、さらに低い温度で熱分解温度する。また、分岐鎖構造を有する飽和脂肪酸は極性を持つため、分岐鎖構造を有する飽和脂肪酸からなるカルボン酸銅化合物も極性を持ち、メタノールなどの極性を持つ有機溶剤に相対的に高い割合で分散する。このような分岐構造の飽和脂肪酸としてオクチル酸がある。オクチル酸は構造式がＣＨ ３ （ＣＨ ２ ） ３ ＣＨ（Ｃ ２ Ｈ ５ ）ＣＯＯＨで示され、ＣＨでＣＨ ３ （ＣＨ ２ ） ３ とＣ ２ Ｈ ５ とのアルカンに分岐され、ＣＨにカルボキシル基ＣＯＯＨが結合する。オクチル酸の大気圧での沸点は２２８℃であり、ラウリン酸より沸点が６８℃低い。このため、銅を析出する原料として、オクチル酸銅Ｃｕ（Ｃ ７ Ｈ １５ ＣＯＯ） ２ が望ましい。オクチル酸銅は、大気雰囲気において２９０℃で熱分解が完了して銅が析出し、メタノールに１０重量％近く分散する。
また、アルミニウムを析出する原料としてオクチル酸アルミニウムＡｌ（Ｃ ７ Ｈ １５ ＣＯＯ） ３ が、鉄を析出する原料としてオクチル酸鉄Ｆｅ（Ｃ ７ Ｈ １５ ＣＯＯ） ３ が、ニッケルを析出する原料としてオクチル酸ニッケルＮｉ（Ｃ ７ Ｈ １５ ＣＯＯ） ２ が、コバルトを析出する原料としてオクチル酸コバルトＣｏ（Ｃ ７ Ｈ １５ ＣＯＯ） ２ が、マンガンを析出する原料としてオクチル酸マンガンＭｎ（Ｃ ７ Ｈ １５ ＣＯＯ） ２ が、亜鉛を析出する原料としてオクチル酸亜鉛Ｚｎ（Ｃ ７ Ｈ １５ ＣＯＯ） ２ が、錫を析出する原料としてオクチル酸錫Ｓｎ（Ｃ ７ Ｈ １５ ＣＯＯ） ２ が、カルシウムを析出する原料としてオクチル酸カルシウムＣａ（Ｃ ７ Ｈ １５ ＣＯＯ） ２ が望ましい。これらのオクチル酸金属化合物は、いずれもメタノールに１０重量％近い割合で分散する。
本実施形態は、１２段落で説明した熱分解で金属を析出するオクチル酸金属化合物に関わる実施形態である。本発明における金属化合物は、第一にメタノールに分散し、メタノールに溶解せず、第二に熱分解で金属を析出する２つの性質を兼備する。ここでは、金属を銅とし、銅化合物について説明する。
最初に、メタノールに分散し、メタノールに溶解しない銅化合物を説明する。塩化銅、硫酸銅、硝酸銅などの無機銅化合物はメタノールに溶解し、銅イオンが溶出してしまい、多くの銅イオンが銅微粒子の析出に参加できなくなる。従って、銅化合物は溶剤に溶解せず、溶剤に分散する性質を持つことが必要になる。また、酸化銅、塩化銅、硫化銅などの無機銅化合物は、最も汎用的な溶剤であるメタノールに分散しない。このため、これらの無機銅化合物は、メタノールに分散する性質を持つ銅化合物として適切でない。
いっぽう分子量が小さい無機物の分子ないしは無機イオンが、銅イオンに配位結合する銅錯イオンを有する錯体として、１０段落で説明したアンミン銅錯体やクロロ銅錯体がある。これらの錯体は、汎用的な有機酸からなる有機銅化合物に比べると高価である。
有機銅化合物は銅を析出する。有機銅化合物から銅が生成される化学反応の中で、最も簡単な化学反応のひとつに熱分解反応がある。さらに、有機酸が汎用的な有機酸で、有機銅化合物の合成が容易でれば、有機銅化合物が安価に製造できる。さらに、有機銅化合物の熱分解温度が低ければ、銅を安価な熱処理費用で析出できる。こうした性質を兼備する有機銅化合物に、カルボン酸Ｒ－ＣＯＯＨのカルボキシラートアニオン（Ｒ－ＣＯＯ － ）が銅イオンに共有結合するカルボン酸銅化合物がある。つまり、カルボン酸銅化合物を構成するイオンの中で、最も大きいイオンは銅イオンである。従って、カルボン酸のカルボキシラートアニオンが、銅イオンに共有結合すれば、銅イオンとカルボキシラートアニオンとの距離が、イオン同士の距離の中で最も長い。こうしたカルボン酸銅化合物を大気雰囲気で昇温させると、カルボン酸の沸点を超えると、カルボン酸と銅とに分解する。さらに昇温すると、カルボン酸が飽和脂肪酸で構成されれば、カルボン酸が気化熱を伴って気化し、カルボン酸の気化した後に銅が析出する。なお、還元雰囲気でのカルボン酸銅化合物の熱分解は、大気雰囲気での熱分解より高温側で進むため、大気雰囲気での熱分解のほうが熱処理費用は安価で済む。またカルボン酸が不飽和脂肪酸であれば、炭素原子が水素原子に対して過剰になるため、不飽和脂肪酸からなるカルボン酸銅化合物が熱分解すると、酸化銅が析出する。
いっぽう、カルボン酸銅化合物の中で、カルボン酸のカルボキシラートアニオンが配位子となって銅イオンに近づいて配位結合するカルボン酸銅は、銅イオンとカルボキシラートアニオンとの距離が短くなり、反対に、カルボキシラートアニオンにおける酸素イオンが銅イオンと反対側で結合するイオンとの距離が最も長くなる。このような分子構造の特徴を持つカルボン酸銅化合物の熱分解反応は、カルボキシラートアニオンにおける酸素イオンが銅イオンと反対側で結合するイオンとの結合部が最初に分断され、この結果、酸化銅が析出する。このカルボン酸銅化合物は、１２段落に説明したカルボン酸金属化合物に属する。
さらに、カルボン酸銅化合物は、カルボン酸が最も汎用的な有機酸であるため、合成が容易で最も安価な有機銅化合物である。つまり、カルボン酸を水酸化ナトリウムなどの強アルカリ溶液中で反応させると、カルボン酸アルカリ金属化合物が生成される。このカルボン酸アルカリ金属化合物を、硫酸銅などの無機銅化合物と反応させると、カルボン酸銅化合物が生成される。このため、有機銅化合物の中で最も安価である。
カルボン酸銅化合物の組成式はＣｕ（ＣＯＯＲ） ２ で表わせられる。Ｒは炭化水素で、この組成式はＣ ｍ Ｈ ｎ である（ここでｍとｎとは整数）。カルボン酸銅化合物を構成する物質の中で、組成式の中央に位置する銅イオンＣｕ ２＋ が最も大きい。従って、銅イオンＣｕ ２＋ とカルボキシラートアニオン（Ｒ－ＣＯ ２ － ）とが共有結合する場合は、銅イオンＣｕ ２＋ とカルボキシラートアニオン（Ｒ－ＣＯ ２ － ）との距離が最大になる。この理由は、銅原子の２重結合における共有結合半径は１１５ｐｍであり、酸素原子の２重結合における共有結合半径は５７ｐｍであり、炭素原子の２重結合における共有結合半径は６７ｐｍであることによる。このため、このような分子構造の特徴を持つカルボン酸銅化合物は、カルボン酸の沸点を超えると、結合距離が最も長い銅イオンとカルボキシラートアニオン（Ｒ－ＣＯ ２ － ）との結合部が最初に分断され、銅とカルボン酸とに分離する。さらに昇温すると、カルボン酸が飽和脂肪酸であれば、カルボン酸が気化熱を伴って気化し、カルボン酸の気化が完了した後に銅が析出する。こうしたカルボン酸銅化合物として、オクチル酸銅、ラウリン酸銅、ステアリン酸銅などがある。このようなカルボン酸銅化合物の多くは、金属石鹸として市販されている安価な工業用薬品である。
さらに飽和脂肪酸の沸点が低ければ、カルボン酸銅化合物は低い温度で熱分解し、銅を析出させる熱処理費用が安価で済む。飽和脂肪酸を構成する炭化水素が長鎖構造である場合は、長鎖が長いほど、つまり、飽和脂肪酸の分子量が大きいほど、飽和脂肪酸の沸点が高くなり、飽和脂肪酸の気化熱が大きいため、熱分解温度が高くなる。ちなみに、分子量が２００．３であるラウリン酸の大気圧での沸点は２９６℃であり、分子量が２８４．５であるステアリン酸の大気圧での沸点は３６１℃である。
これに対し、分岐鎖構造を有する飽和脂肪酸は、直鎖構造の飽和脂肪酸より鎖の長さが短く、沸点がさらに低くなり、気化熱も小さい。これによって、分岐鎖構造を有する飽和脂肪酸からなるカルボン酸銅化合物は、さらに低い温度で熱分解温度する。また、分岐鎖構造を有する飽和脂肪酸は極性を持つため、分岐鎖構造を有する飽和脂肪酸からなるカルボン酸銅化合物も極性を持ち、メタノールなどの極性を持つ有機溶剤に相対的に高い割合で分散する。このような分岐構造の飽和脂肪酸としてオクチル酸がある。オクチル酸は構造式がＣＨ ３ （ＣＨ ２ ） ３ ＣＨ（Ｃ ２ Ｈ ５ ）ＣＯＯＨで示され、ＣＨでＣＨ ３ （ＣＨ ２ ） ３ とＣ ２ Ｈ ５ とのアルカンに分岐され、ＣＨにカルボキシル基ＣＯＯＨが結合する。オクチル酸の大気圧での沸点は２２８℃であり、ラウリン酸より沸点が６８℃低い。このため、銅を析出する原料として、オクチル酸銅Ｃｕ（Ｃ ７ Ｈ １５ ＣＯＯ） ２ が望ましい。オクチル酸銅は、大気雰囲気において２９０℃で熱分解が完了して銅が析出し、メタノールに１０重量％近く分散する。
また、アルミニウムを析出する原料としてオクチル酸アルミニウムＡｌ（Ｃ ７ Ｈ １５ ＣＯＯ） ３ が、鉄を析出する原料としてオクチル酸鉄Ｆｅ（Ｃ ７ Ｈ １５ ＣＯＯ） ３ が、ニッケルを析出する原料としてオクチル酸ニッケルＮｉ（Ｃ ７ Ｈ １５ ＣＯＯ） ２ が、コバルトを析出する原料としてオクチル酸コバルトＣｏ（Ｃ ７ Ｈ １５ ＣＯＯ） ２ が、マンガンを析出する原料としてオクチル酸マンガンＭｎ（Ｃ ７ Ｈ １５ ＣＯＯ） ２ が、亜鉛を析出する原料としてオクチル酸亜鉛Ｚｎ（Ｃ ７ Ｈ １５ ＣＯＯ） ２ が、錫を析出する原料としてオクチル酸錫Ｓｎ（Ｃ ７ Ｈ １５ ＣＯＯ） ２ が、カルシウムを析出する原料としてオクチル酸カルシウムＣａ（Ｃ ７ Ｈ １５ ＣＯＯ） ２ が望ましい。これらのオクチル酸金属化合物は、いずれもメタノールに１０重量％近い割合で分散する。
【0018】
実施形態３
本実施形態は、１４段落で説明した熱分解で金属酸化物を析出するカルボン酸金属化合物からなる錯体に関わる実施形態である。本発明における金属化合物は、第一にメタノールに分散し、メタノールに溶解せず、第二に熱分解で金属酸化物を析出する２つの性質を兼備する。ここでは、金属酸化物を酸化チタンＴｉＯ ２ とし、チタン化合物の実施形態から説明する。
最初に、メタノールに分散するチタン化合物を説明する。塩化チタンはメタノールに溶解する。酸化チタンはメタノールに分散しない。このため、これら低分子量の無機チタン化合物は、メタノールに分散しない。
なお、１０段落で説明した無機物の分子ないしは無機物のイオンからなる配位子が、チタンイオンに配位結合したチタン錯イオンとして、チタン錯イオン［ＴｉＣｌ ４ Ｏ］ ２－ を有する無機金属化合物があるが、配位結合が安定でない。
次に、有機チタン化合物について説明する。有機チタン化合物は、熱分解によって二酸化チタンＴｉＯ ２ を析出する。有機チタン化合物から酸化チタンが生成される化学反応の中で、最も簡単な化学反応のひとつに熱分解反応がある。つまり、有機チタン化合物を昇温するだけで、熱分解によって酸化チタンが析出する。さらに、有機チタン化合物の合成が容易でれば、有機チタン化合物が安価に製造できる。これらの性質を兼備する有機チタン化合物に、カルボン酸チタン化合物がある。
つまり、カルボン酸チタン化合物を構成する物質の中で、最も大きい共有結合半径を持つ物質はチタンイオンＴｉ ４＋ である。いっぽう、チタンイオンＴｉ ４＋ とカルボキシラートアニオン（Ｒ－ＣＯ ２ － ）とが共有結合するカルボン酸チタン化合物は、チタンイオンと酸素イオンとの距離が最大になるため、熱分解でチタンを析出する。このため、熱分解で酸化チタンを析出するカルボン酸チタン化合物は、チタンイオンＴｉ ４＋ にカルボキシラートアニオン（Ｒ－ＣＯ ２ － ）が近づき、これによって、カルボキシラートアニオン（Ｒ－ＣＯ ２ － ）がチタンイオンＴｉ ４＋ の反対側で結合するイオンと結合する距離が最も長くなる。つまり、カルボキシラートアニオン（Ｒ－ＣＯ ２ － ）がチタンイオンＴｉ ４＋ の反対側で結合するイオンと結合する部位が最も長く、最初にこの結合部が分断され、チタンイオンと結合した酸素イオン、つまり、酸化チタンＴｉＯ ２ とカルボン酸とに分解する。このような分子構造上の特徴を持つカルボン酸チタン化合物として、カルボキシラートアニオン（Ｒ－ＣＯ ２ － ）が配位子になってチタンイオンＴｉ ４＋ に配位結合するカルボン酸チタン化合物がある。
また、有機チタン化合物の中でカルボン酸チタン化合物は、合成が容易で、有機酸の沸点が低くければ熱分解温度が比較的低い。このため、カルボキシラートアニオン（Ｒ－ＣＯ ２ － ）が、配位子となって金属イオンに近づいて配位結合するカルボン酸金属化合物からなる錯体は、安価な工業用薬品であり、熱処理費用も安価で済む。従って、カルボキシラートアニオン（Ｒ－ＣＯ ２ － ）がチタンイオンに配位結合したカルボン酸チタン化合物は、熱分解で酸化チタンを析出する安価な工業用薬品である。
こうしたカルボン酸チタン化合物として、酢酸チタン、カプリル酸チタン、安息香酸チタン、ナフテン酸チタンなどが挙げられる。しかし、酢酸チタンとカプリル酸チタンは、配位結合が安定していないため、熱分解で酸化チタンを析出しない。いっぽう、安息香酸の沸点は２４９℃であり、テトラ安息香酸チタンＴｉ（Ｃ ６ Ｈ ５ ＣＯＯ） ４ は大気雰囲気の３１０℃で熱分解して酸化チタンを析出し、ナフテン酸チタンより熱分解温度が低い。
また、カルボン酸バナジウム化合物の中で、ナフテン酸バナジウムを除くカルボン酸バナジウム化合物は、配位結合が安定していないため、熱分解で酸化バナジウムを析出しない。いっぽう、ナフテン酸は５員環をもつ飽和脂肪酸の混合物で、一般式がＣ ｎ Ｈ ２ｎ－１ ＣＯＯＨで示され、主成分の沸点が２６８℃で、分子量が１７０のＣ ９ Ｈ １７ ＣＯＯＨからなる。従って、ナフテン酸バナジウムは大気雰囲気の３３０℃で熱分解して、酸化バナジウムを析出する。
なお、カルボン酸のカルボキシラートアニオン（Ｒ－ＣＯ ２ － ）が配位子になって、金属イオンに配位結合するカルボン酸金属化合物は有機金属化合物からなる錯体である。一方、１０段落で説明した錯体は、無機物の分子ないしは無機物のイオンが配位子となって、金属イオンに配位結合する金属錯イオンを有する無機金属化合物からなる錯体である。また、配位子と金属錯イオンと結合する無機物とが、カルボン酸に比べて分子量が小さいため、無機金属化合物からなる錯体の熱分解温度は、カルボン酸金属化合物の熱分解温度より低い。
本実施形態は、１４段落で説明した熱分解で金属酸化物を析出するカルボン酸金属化合物からなる錯体に関わる実施形態である。本発明における金属化合物は、第一にメタノールに分散し、メタノールに溶解せず、第二に熱分解で金属酸化物を析出する２つの性質を兼備する。ここでは、金属酸化物を酸化チタンＴｉＯ ２ とし、チタン化合物の実施形態から説明する。
最初に、メタノールに分散するチタン化合物を説明する。塩化チタンはメタノールに溶解する。酸化チタンはメタノールに分散しない。このため、これら低分子量の無機チタン化合物は、メタノールに分散しない。
なお、１０段落で説明した無機物の分子ないしは無機物のイオンからなる配位子が、チタンイオンに配位結合したチタン錯イオンとして、チタン錯イオン［ＴｉＣｌ ４ Ｏ］ ２－ を有する無機金属化合物があるが、配位結合が安定でない。
次に、有機チタン化合物について説明する。有機チタン化合物は、熱分解によって二酸化チタンＴｉＯ ２ を析出する。有機チタン化合物から酸化チタンが生成される化学反応の中で、最も簡単な化学反応のひとつに熱分解反応がある。つまり、有機チタン化合物を昇温するだけで、熱分解によって酸化チタンが析出する。さらに、有機チタン化合物の合成が容易でれば、有機チタン化合物が安価に製造できる。これらの性質を兼備する有機チタン化合物に、カルボン酸チタン化合物がある。
つまり、カルボン酸チタン化合物を構成する物質の中で、最も大きい共有結合半径を持つ物質はチタンイオンＴｉ ４＋ である。いっぽう、チタンイオンＴｉ ４＋ とカルボキシラートアニオン（Ｒ－ＣＯ ２ － ）とが共有結合するカルボン酸チタン化合物は、チタンイオンと酸素イオンとの距離が最大になるため、熱分解でチタンを析出する。このため、熱分解で酸化チタンを析出するカルボン酸チタン化合物は、チタンイオンＴｉ ４＋ にカルボキシラートアニオン（Ｒ－ＣＯ ２ － ）が近づき、これによって、カルボキシラートアニオン（Ｒ－ＣＯ ２ － ）がチタンイオンＴｉ ４＋ の反対側で結合するイオンと結合する距離が最も長くなる。つまり、カルボキシラートアニオン（Ｒ－ＣＯ ２ － ）がチタンイオンＴｉ ４＋ の反対側で結合するイオンと結合する部位が最も長く、最初にこの結合部が分断され、チタンイオンと結合した酸素イオン、つまり、酸化チタンＴｉＯ ２ とカルボン酸とに分解する。このような分子構造上の特徴を持つカルボン酸チタン化合物として、カルボキシラートアニオン（Ｒ－ＣＯ ２ － ）が配位子になってチタンイオンＴｉ ４＋ に配位結合するカルボン酸チタン化合物がある。
また、有機チタン化合物の中でカルボン酸チタン化合物は、合成が容易で、有機酸の沸点が低くければ熱分解温度が比較的低い。このため、カルボキシラートアニオン（Ｒ－ＣＯ ２ － ）が、配位子となって金属イオンに近づいて配位結合するカルボン酸金属化合物からなる錯体は、安価な工業用薬品であり、熱処理費用も安価で済む。従って、カルボキシラートアニオン（Ｒ－ＣＯ ２ － ）がチタンイオンに配位結合したカルボン酸チタン化合物は、熱分解で酸化チタンを析出する安価な工業用薬品である。
こうしたカルボン酸チタン化合物として、酢酸チタン、カプリル酸チタン、安息香酸チタン、ナフテン酸チタンなどが挙げられる。しかし、酢酸チタンとカプリル酸チタンは、配位結合が安定していないため、熱分解で酸化チタンを析出しない。いっぽう、安息香酸の沸点は２４９℃であり、テトラ安息香酸チタンＴｉ（Ｃ ６ Ｈ ５ ＣＯＯ） ４ は大気雰囲気の３１０℃で熱分解して酸化チタンを析出し、ナフテン酸チタンより熱分解温度が低い。
また、カルボン酸バナジウム化合物の中で、ナフテン酸バナジウムを除くカルボン酸バナジウム化合物は、配位結合が安定していないため、熱分解で酸化バナジウムを析出しない。いっぽう、ナフテン酸は５員環をもつ飽和脂肪酸の混合物で、一般式がＣ ｎ Ｈ ２ｎ－１ ＣＯＯＨで示され、主成分の沸点が２６８℃で、分子量が１７０のＣ ９ Ｈ １７ ＣＯＯＨからなる。従って、ナフテン酸バナジウムは大気雰囲気の３３０℃で熱分解して、酸化バナジウムを析出する。
なお、カルボン酸のカルボキシラートアニオン（Ｒ－ＣＯ ２ － ）が配位子になって、金属イオンに配位結合するカルボン酸金属化合物は有機金属化合物からなる錯体である。一方、１０段落で説明した錯体は、無機物の分子ないしは無機物のイオンが配位子となって、金属イオンに配位結合する金属錯イオンを有する無機金属化合物からなる錯体である。また、配位子と金属錯イオンと結合する無機物とが、カルボン酸に比べて分子量が小さいため、無機金属化合物からなる錯体の熱分解温度は、カルボン酸金属化合物の熱分解温度より低い。
【0019】
実施例１
本実施例は、熱分解で銀を析出する無機銀化合物の微細結晶が、液体の有機化合物で囲まれ、該液体の有機化合物中に分散した懸濁液を製造する。無機銀化合物として、１７段落の実施形態１で説明した塩化ジアンミン銀（例えば、田中貴金属工業株式会社の製品）を用いた。また、液体の有機化合物として、１２段落に記載した炭素原子の数が１１からなるｎ－ウンデカン（例えば、ＥＮＥＯＳ株式会社の製品）を用いた。
最初に、容器に２．５リットルのメタノールを充填し、塩化ジアンミン銀の１７７．５ｇ（１モルに相当する）をメタノールに分散した。さらに、容器を６５℃に昇温し、メタノールを気化し、塩化ジアンミン銀の結晶を析出させた。この後、塩化ジアンミン銀の結晶の集まりを、１０ｃｍ×１０ｃｍ×２ｃｍの容器に移した。さらに、塩化ジアンミン銀の結晶の集まりの上に、１０ｃｍ×１０ｃｍ×１ｃｍの板を被せ、板の上に１０ｋｇの重りを載せ、この後、重りを取り除き、容器に対し、前後、左右、上下の３方向の０．３Ｇからなる衝撃加速度を繰り返し加えた。こうした圧縮荷重を加える処理と衝撃加速度を加える処理とを、３回繰り返した後に、重りを板の上に載せたが、板が全く沈まなかったため、処理を停止した。この後、板を容器から取り外し、容器に、９３ｇのｎ－ウンデカンを混合し、第一の懸濁液を作成した。なお、ｎ－ウンデカンの体積は、塩化ジアンミン銀の体積より２７％多い。この後、容器内に、超音波ホモジナイザー装置（例えば、ヤマト科学株式会社の製品ＬＵＨ３００）のホーンを浸漬させ、２０ｋＨｚの超音波振動を容器内の第一の懸濁体に２分間加え、容器内に第二の懸濁液を作成した。
なお、圧縮荷重を加える処理と衝撃加速度を加える処理とを終えた塩化ジアンミン銀の結晶の一部を取り出し、電子顕微鏡で、試料の観察と分析とを行なった。電子顕微鏡は、ＪＦＥテクノリサーチ株式会社の極低加速電圧ＳＥＭを用いた。この装置は、１００Ｖからの極低加速電圧による表面観察が可能で、試料に導電性の被膜を形成せずに直接試料の表面が観察できる特徴を持つ。
試料からの反射電子線の９００－１０００Ｖの間にある２次電子線を取り出し画像処理を行なった。試料は２０ｎｍ前後の大きさからなる有機物の集まりで形成されていた。このため、塩化ジアンミン銀の結晶は、２０ｎｍ前後の大きさに粉砕された。
本実施例は、熱分解で銀を析出する無機銀化合物の微細結晶が、液体の有機化合物で囲まれ、該液体の有機化合物中に分散した懸濁液を製造する。無機銀化合物として、１７段落の実施形態１で説明した塩化ジアンミン銀（例えば、田中貴金属工業株式会社の製品）を用いた。また、液体の有機化合物として、１２段落に記載した炭素原子の数が１１からなるｎ－ウンデカン（例えば、ＥＮＥＯＳ株式会社の製品）を用いた。
最初に、容器に２．５リットルのメタノールを充填し、塩化ジアンミン銀の１７７．５ｇ（１モルに相当する）をメタノールに分散した。さらに、容器を６５℃に昇温し、メタノールを気化し、塩化ジアンミン銀の結晶を析出させた。この後、塩化ジアンミン銀の結晶の集まりを、１０ｃｍ×１０ｃｍ×２ｃｍの容器に移した。さらに、塩化ジアンミン銀の結晶の集まりの上に、１０ｃｍ×１０ｃｍ×１ｃｍの板を被せ、板の上に１０ｋｇの重りを載せ、この後、重りを取り除き、容器に対し、前後、左右、上下の３方向の０．３Ｇからなる衝撃加速度を繰り返し加えた。こうした圧縮荷重を加える処理と衝撃加速度を加える処理とを、３回繰り返した後に、重りを板の上に載せたが、板が全く沈まなかったため、処理を停止した。この後、板を容器から取り外し、容器に、９３ｇのｎ－ウンデカンを混合し、第一の懸濁液を作成した。なお、ｎ－ウンデカンの体積は、塩化ジアンミン銀の体積より２７％多い。この後、容器内に、超音波ホモジナイザー装置（例えば、ヤマト科学株式会社の製品ＬＵＨ３００）のホーンを浸漬させ、２０ｋＨｚの超音波振動を容器内の第一の懸濁体に２分間加え、容器内に第二の懸濁液を作成した。
なお、圧縮荷重を加える処理と衝撃加速度を加える処理とを終えた塩化ジアンミン銀の結晶の一部を取り出し、電子顕微鏡で、試料の観察と分析とを行なった。電子顕微鏡は、ＪＦＥテクノリサーチ株式会社の極低加速電圧ＳＥＭを用いた。この装置は、１００Ｖからの極低加速電圧による表面観察が可能で、試料に導電性の被膜を形成せずに直接試料の表面が観察できる特徴を持つ。
試料からの反射電子線の９００－１０００Ｖの間にある２次電子線を取り出し画像処理を行なった。試料は２０ｎｍ前後の大きさからなる有機物の集まりで形成されていた。このため、塩化ジアンミン銀の結晶は、２０ｎｍ前後の大きさに粉砕された。
【0020】
実施例２
本実施例は、実施例１で製造した懸濁液から銀のナノ粒子の集まりを析出させる。
実施例１で製造した懸濁液の一部を容器に移し、該容器をアンモニアガス雰囲気の焼成炉に配置し、１８０℃まで昇温し、１８０℃に５分間放置させた。その後、容器を真空ベルジャー内に配置させ、真空ベルジャー内の圧力を１００パスカルまで減圧し、ｎ－ウンデカンを気化した。さらに、真空ベルジャーを大気圧に戻し、容器内の試料を、実施例１で用いた電子顕微鏡で観察と分析を行った。
この結果、試料は、１０ｎｍ前後の大きさからなる銀のナノ粒子の集まりであった。なお、容器を僅かに動かしただけで、容器内のナノ粒子が簡単に動いたため、銀のナノ粒子は凝集せず、個々のナノ粒子が分離していると思われる。図１に、析出した銀のナノ粒子の集まりを、模式的に図示する。１は銀のナノ粒子である。
なお、ｎ－ウンデカンの沸点は１９６℃で、塩化ジアンミン銀の熱分解温度１８０℃より１６℃だけ高い。従って、塩化ジアンミン銀の微細結晶を熱分解した懸濁液を、速やかに真空ベルジャー内に移せば、懸濁液の温度の低下は抑制され、ｎ－ウンデカンは一定の蒸気圧を持つ。このため、真空ベルジャー内の圧力を１００パスカルまで減圧させ、ｎ－ウンデカンを確実に懸濁液から気化させた。
なお、銀は比抵抗が低く、比較的酸化されにくい物質であるため、電子配線などの導電材料として用いられる。例えば、銀のナノ粒子は、比表面積が大きいため、銀のナノ粒子を昇温すると、活性化されたナノ粒子になり、低温で融着しやすい性質を持つ。このため、活性化した銀のナノ粒子の融点が下がり、鉛フリーのはんだ代替材料として用いられる。また、インクジェットプリンタなどを用いた印刷法による電子配線の形成に用いられる。
また、銀イオンの抗菌性はよく知られているが、銀をナノ粒子化すると、比表面積が著しく増大し、表面原子の増大によって銀のイオン化が促進され、銀の抗菌性がさらに高まり、抗菌材への応用が可能になる。さらに、貴金属はバルクでは安定な物質であるが、ナノ粒子化することにより強い触媒活性を発現する。従って、銀のナノ粒子は、様々な触媒作用を持つ工業製品への応用が可能になる。
本実施例は、実施例１で製造した懸濁液から銀のナノ粒子の集まりを析出させる。
実施例１で製造した懸濁液の一部を容器に移し、該容器をアンモニアガス雰囲気の焼成炉に配置し、１８０℃まで昇温し、１８０℃に５分間放置させた。その後、容器を真空ベルジャー内に配置させ、真空ベルジャー内の圧力を１００パスカルまで減圧し、ｎ－ウンデカンを気化した。さらに、真空ベルジャーを大気圧に戻し、容器内の試料を、実施例１で用いた電子顕微鏡で観察と分析を行った。
この結果、試料は、１０ｎｍ前後の大きさからなる銀のナノ粒子の集まりであった。なお、容器を僅かに動かしただけで、容器内のナノ粒子が簡単に動いたため、銀のナノ粒子は凝集せず、個々のナノ粒子が分離していると思われる。図１に、析出した銀のナノ粒子の集まりを、模式的に図示する。１は銀のナノ粒子である。
なお、ｎ－ウンデカンの沸点は１９６℃で、塩化ジアンミン銀の熱分解温度１８０℃より１６℃だけ高い。従って、塩化ジアンミン銀の微細結晶を熱分解した懸濁液を、速やかに真空ベルジャー内に移せば、懸濁液の温度の低下は抑制され、ｎ－ウンデカンは一定の蒸気圧を持つ。このため、真空ベルジャー内の圧力を１００パスカルまで減圧させ、ｎ－ウンデカンを確実に懸濁液から気化させた。
なお、銀は比抵抗が低く、比較的酸化されにくい物質であるため、電子配線などの導電材料として用いられる。例えば、銀のナノ粒子は、比表面積が大きいため、銀のナノ粒子を昇温すると、活性化されたナノ粒子になり、低温で融着しやすい性質を持つ。このため、活性化した銀のナノ粒子の融点が下がり、鉛フリーのはんだ代替材料として用いられる。また、インクジェットプリンタなどを用いた印刷法による電子配線の形成に用いられる。
また、銀イオンの抗菌性はよく知られているが、銀をナノ粒子化すると、比表面積が著しく増大し、表面原子の増大によって銀のイオン化が促進され、銀の抗菌性がさらに高まり、抗菌材への応用が可能になる。さらに、貴金属はバルクでは安定な物質であるが、ナノ粒子化することにより強い触媒活性を発現する。従って、銀のナノ粒子は、様々な触媒作用を持つ工業製品への応用が可能になる。
【0021】
実施例３
本実施例は、１８段落に記載した熱分解で銅を析出するオクチル酸銅（例えば、三津和化学薬品株式会社の製品）の微細結晶が、１４段落に記載したラウリン酸ブチル（例えば、富士フイルム和光純薬株式会社の製品）で囲まれ、ラウリン酸ブチルに分散した懸濁液を製造する。
最初に、容器に２リットルのメタノールを充填し、オクチル酸銅の１４０ｇ（０．４モルに相当する）をメタノールに分散した。さらに、容器を６５℃に昇温し、メタノールを気化し、オクチル酸銅の結晶を析出させた。この後、オクチル酸銅の結晶の集まりを、１０ｃｍ×１０ｃｍ×２ｃｍの容器に移した。さらに、オクチル酸銅の結晶の集まりの上に、１０ｃｍ×１０ｃｍ×１ｃｍの板を被せ、板の上に１０ｋｇの重りを載せ、さらに、重りを取り除き、容器に対し、前後、左右、上下の３方向の０．３Ｇからなる衝撃加速度を繰り返し加えた。こうした圧縮荷重を加える処理と衝撃加速度を加える処理とを、３回繰り返した後に、重りを板の上に載せたが、板が全く沈まなかったため、処理を停止した。この後、板を容器から取り外し、容器に、１５０ｇのラウリン酸ブチルを混合し、第一の懸濁液を作成した。なお、ラウリン酸ブチルの体積は、オクチル酸銅の体積より３５％多い。この後、容器内に、実施例１で用いた超音波ホモジナイザー装置のホーンを浸漬させ、２０ｋＨｚの超音波振動を容器内の第一の懸濁体に２分間加え、容器内に第二の懸濁液を作成した。
なお、実施例１と同様に、粉砕したオクチル酸銅の結晶の一部を取り出し、電子顕微鏡で、試料の観察と分析とを行なった。試料は２０ｎｍ前後の大きさからなる有機物で形成されていた。このため、オクチル酸銅の結晶は、２０ｎｍ前後の大きさに粉砕された。
本実施例は、１８段落に記載した熱分解で銅を析出するオクチル酸銅（例えば、三津和化学薬品株式会社の製品）の微細結晶が、１４段落に記載したラウリン酸ブチル（例えば、富士フイルム和光純薬株式会社の製品）で囲まれ、ラウリン酸ブチルに分散した懸濁液を製造する。
最初に、容器に２リットルのメタノールを充填し、オクチル酸銅の１４０ｇ（０．４モルに相当する）をメタノールに分散した。さらに、容器を６５℃に昇温し、メタノールを気化し、オクチル酸銅の結晶を析出させた。この後、オクチル酸銅の結晶の集まりを、１０ｃｍ×１０ｃｍ×２ｃｍの容器に移した。さらに、オクチル酸銅の結晶の集まりの上に、１０ｃｍ×１０ｃｍ×１ｃｍの板を被せ、板の上に１０ｋｇの重りを載せ、さらに、重りを取り除き、容器に対し、前後、左右、上下の３方向の０．３Ｇからなる衝撃加速度を繰り返し加えた。こうした圧縮荷重を加える処理と衝撃加速度を加える処理とを、３回繰り返した後に、重りを板の上に載せたが、板が全く沈まなかったため、処理を停止した。この後、板を容器から取り外し、容器に、１５０ｇのラウリン酸ブチルを混合し、第一の懸濁液を作成した。なお、ラウリン酸ブチルの体積は、オクチル酸銅の体積より３５％多い。この後、容器内に、実施例１で用いた超音波ホモジナイザー装置のホーンを浸漬させ、２０ｋＨｚの超音波振動を容器内の第一の懸濁体に２分間加え、容器内に第二の懸濁液を作成した。
なお、実施例１と同様に、粉砕したオクチル酸銅の結晶の一部を取り出し、電子顕微鏡で、試料の観察と分析とを行なった。試料は２０ｎｍ前後の大きさからなる有機物で形成されていた。このため、オクチル酸銅の結晶は、２０ｎｍ前後の大きさに粉砕された。
【0022】
実施例４
本実施例は、実施例３で製造した懸濁液から銅のナノ粒子の集まりを析出させる。
実施例３で製造した懸濁液の一部を容器に移し、該容器を大気雰囲気の焼成炉に配置し、２９０℃まで昇温し、２９０℃に１分間放置させた。その後、容器を真空ベルジャー内に配置させ、真空ベルジャー内の圧力を１００パスカルまで減圧し、ラウリン酸ブチルを気化した。さらに、真空ベルジャーを大気圧に戻し、容器内の試料を、実施例１で用いた電子顕微鏡で観察と分析を行った。
この結果、試料は、１０ｎｍ前後の大きさからなる銅のナノ粒子の集まりであった。なお、容器を僅かに動かしただけで、容器内のナノ粒子が簡単に動いたため、銅のナノ粒子は凝集せず、個々のナノ粒子が分離していると思われる。
なお、ラウリン酸ブチルの沸点は３０６℃で、オクチル酸銅の熱分解温度２９０℃より１６℃だけ高い。従って、オクチル酸銅の微細結晶を熱分解した懸濁液を、速やかに真空ベルジャー内に移せば、懸濁液の温度の低下は抑制され、ラウリン酸ブチルは一定の蒸気圧を持つ。このため、真空ベルジャー内の圧力を１００パスカルまで減圧させ、ラウリン酸ブチルを確実に懸濁液から気化させた。
なお、銅のナノ粒子の原料であるオクチル酸銅は、銀のナノ粒子の原料である塩化ジアンミン銀より安価である。従って、銅のナノ粒子の集まりは、実施例２で作成した銀のナノ粒子の集まりより安価である。また、銅のナノ粒子は、銀のナノ粒子と同様に、比表面積が大きいため、銅のナノ粒子を昇温すると、活性化されたナノ粒子になり、低温で融着する性質を持つため、銀のナノ粒子と同様にバルクより著しく低温で接合する接合材として用いることができる。従って、銅のナノ粒子は、銀のナノ粒子と同様に、鉛フリーのはんだ代替材料として用いられる。また、インクジェットプリンタなどを用いた印刷法による電子配線の形成に用いられる。
本実施例は、実施例３で製造した懸濁液から銅のナノ粒子の集まりを析出させる。
実施例３で製造した懸濁液の一部を容器に移し、該容器を大気雰囲気の焼成炉に配置し、２９０℃まで昇温し、２９０℃に１分間放置させた。その後、容器を真空ベルジャー内に配置させ、真空ベルジャー内の圧力を１００パスカルまで減圧し、ラウリン酸ブチルを気化した。さらに、真空ベルジャーを大気圧に戻し、容器内の試料を、実施例１で用いた電子顕微鏡で観察と分析を行った。
この結果、試料は、１０ｎｍ前後の大きさからなる銅のナノ粒子の集まりであった。なお、容器を僅かに動かしただけで、容器内のナノ粒子が簡単に動いたため、銅のナノ粒子は凝集せず、個々のナノ粒子が分離していると思われる。
なお、ラウリン酸ブチルの沸点は３０６℃で、オクチル酸銅の熱分解温度２９０℃より１６℃だけ高い。従って、オクチル酸銅の微細結晶を熱分解した懸濁液を、速やかに真空ベルジャー内に移せば、懸濁液の温度の低下は抑制され、ラウリン酸ブチルは一定の蒸気圧を持つ。このため、真空ベルジャー内の圧力を１００パスカルまで減圧させ、ラウリン酸ブチルを確実に懸濁液から気化させた。
なお、銅のナノ粒子の原料であるオクチル酸銅は、銀のナノ粒子の原料である塩化ジアンミン銀より安価である。従って、銅のナノ粒子の集まりは、実施例２で作成した銀のナノ粒子の集まりより安価である。また、銅のナノ粒子は、銀のナノ粒子と同様に、比表面積が大きいため、銅のナノ粒子を昇温すると、活性化されたナノ粒子になり、低温で融着する性質を持つため、銀のナノ粒子と同様にバルクより著しく低温で接合する接合材として用いることができる。従って、銅のナノ粒子は、銀のナノ粒子と同様に、鉛フリーのはんだ代替材料として用いられる。また、インクジェットプリンタなどを用いた印刷法による電子配線の形成に用いられる。
【0023】
実施例５
本実施例は、１９段落に記載した熱分解で酸化チタンを析出するテトラ安息香酸チタン（例えば、シグマ・アルドリッチ社の製品）の微細結晶が、１６段落に記載したラウリン酸ヘキシル（例えば、高級アルコール工業株式会社の製品）に分散した懸濁液を製造する。
最初に、容器に２リットルのメタノールを充填し、テトラ安息香酸チタンの１６０ｇ（０．３モルに相当する）をメタノールに分散した。さらに、容器を６５℃に昇温し、メタノールを気化し、テトラ安息香酸チタンの結晶を析出させた。この後、テトラ安息香酸チタンの結晶の集まりを、１０ｃｍ×１０ｃｍ×２ｃｍの容器に移した。さらに、テトラ安息香酸チタンの結晶の集まりの上に、１０ｃｍ×１０ｃｍ×１ｃｍの板を被せ、板の上に１０ｋｇの重りを載せ、さらに、重りを取り除き、容器に対し、前後、左右、上下の３方向の０．３Ｇからなる衝撃加速度を繰り返し加えた。こうした圧縮荷重を加える処理と衝撃加速度を加える処理とを、３回繰り返した後に、重りを板の上に載せたが、板が全く沈まなかったため、処理を停止した。この後、板を容器から取り外し、容器に、１５０ｇのラウリン酸ヘキシルを混合し、第一の懸濁液を作成した。なお、ラウリン酸ヘキシルの体積は、テトラ安息香酸チタンの体積より２２％多い。この後、容器内に、実施例１で用いた超音波ホモジナイザー装置のホーンを浸漬させ、２０ｋＨｚの超音波振動を容器内の第一の懸濁体に２分間加え、容器内に第二の懸濁液を作成した。
なお、実施例１と同様に、粉砕したテトラ安息香酸チタンの結晶の一部を取り出し、電子顕微鏡で、試料の観察と分析とを行なった。試料は２０ｎｍ前後の大きさからなる有機物で形成されていた。このため、テトラ安息香酸チタンの結晶は、２０ｎｍ前後の大きさに粉砕された。
本実施例は、１９段落に記載した熱分解で酸化チタンを析出するテトラ安息香酸チタン（例えば、シグマ・アルドリッチ社の製品）の微細結晶が、１６段落に記載したラウリン酸ヘキシル（例えば、高級アルコール工業株式会社の製品）に分散した懸濁液を製造する。
最初に、容器に２リットルのメタノールを充填し、テトラ安息香酸チタンの１６０ｇ（０．３モルに相当する）をメタノールに分散した。さらに、容器を６５℃に昇温し、メタノールを気化し、テトラ安息香酸チタンの結晶を析出させた。この後、テトラ安息香酸チタンの結晶の集まりを、１０ｃｍ×１０ｃｍ×２ｃｍの容器に移した。さらに、テトラ安息香酸チタンの結晶の集まりの上に、１０ｃｍ×１０ｃｍ×１ｃｍの板を被せ、板の上に１０ｋｇの重りを載せ、さらに、重りを取り除き、容器に対し、前後、左右、上下の３方向の０．３Ｇからなる衝撃加速度を繰り返し加えた。こうした圧縮荷重を加える処理と衝撃加速度を加える処理とを、３回繰り返した後に、重りを板の上に載せたが、板が全く沈まなかったため、処理を停止した。この後、板を容器から取り外し、容器に、１５０ｇのラウリン酸ヘキシルを混合し、第一の懸濁液を作成した。なお、ラウリン酸ヘキシルの体積は、テトラ安息香酸チタンの体積より２２％多い。この後、容器内に、実施例１で用いた超音波ホモジナイザー装置のホーンを浸漬させ、２０ｋＨｚの超音波振動を容器内の第一の懸濁体に２分間加え、容器内に第二の懸濁液を作成した。
なお、実施例１と同様に、粉砕したテトラ安息香酸チタンの結晶の一部を取り出し、電子顕微鏡で、試料の観察と分析とを行なった。試料は２０ｎｍ前後の大きさからなる有機物で形成されていた。このため、テトラ安息香酸チタンの結晶は、２０ｎｍ前後の大きさに粉砕された。
【0024】
実施例６
本実施例は、実施例５で製造した懸濁液から、酸化チタンのナノ粒子の集まりを析出させる。
実施例５で製造した懸濁液の一部を容器に移し、該容器を大気雰囲気の焼成炉に配置し、３１０℃まで昇温し、３１０℃に１分間放置させた。その後、容器を真空ベルジャー内に配置させ、真空ベルジャー内の圧力を５０パスカルまで減圧し、ラウリン酸ヘキシルを気化した。さらに、真空ベルジャーを大気圧に戻し、容器内の試料を、実施例１で用いた電子顕微鏡で観察と分析を行った。
この結果、試料は、１０ｎｍ前後の大きさからなる酸化チタンのナノ粒子の集まりであった。なお、容器を僅かに動かしただけで、容器内のナノ粒子が簡単に動いたため、酸化チタンのナノ粒子は凝集せず、個々のナノ粒子が分離していると思われる。
さらに、極低加速電圧ＳＥＭの機能にＥＢＳＰ解析機能を付加し、酸化チタンの結晶構造の解析を行なった。酸化チタンは、正方晶系のアナターゼ型であった。アナターゼ型の酸化チタンは、光触媒活性を持ち、粒子が小さいほど比表面積が大きいため活性度が高い。このため、抗菌、脱臭、大気浄化、セルフクリーニング膜などへの適応が考えられる。本実施例で作成した酸化チタンのナノ粒子は、このような製品への応用が可能になる。
なお、ラウリン酸ヘキシルの沸点は３３５℃で、テトラ安息香酸チタンの熱分解温度３１０℃より２５℃だけ高い。従って、テトラ安息香酸チタンの微細結晶を熱分解した懸濁液を、速やかに真空ベルジャー内に移せば、懸濁液の温度の低下は抑制され、ラウリン酸ヘキシルは一定の蒸気圧を持つ。このため、真空ベルジャー内の圧力を５０パスカルまで減圧させ、ラウリン酸ヘキシルを確実に懸濁液から気化させた。
本実施例は、実施例５で製造した懸濁液から、酸化チタンのナノ粒子の集まりを析出させる。
実施例５で製造した懸濁液の一部を容器に移し、該容器を大気雰囲気の焼成炉に配置し、３１０℃まで昇温し、３１０℃に１分間放置させた。その後、容器を真空ベルジャー内に配置させ、真空ベルジャー内の圧力を５０パスカルまで減圧し、ラウリン酸ヘキシルを気化した。さらに、真空ベルジャーを大気圧に戻し、容器内の試料を、実施例１で用いた電子顕微鏡で観察と分析を行った。
この結果、試料は、１０ｎｍ前後の大きさからなる酸化チタンのナノ粒子の集まりであった。なお、容器を僅かに動かしただけで、容器内のナノ粒子が簡単に動いたため、酸化チタンのナノ粒子は凝集せず、個々のナノ粒子が分離していると思われる。
さらに、極低加速電圧ＳＥＭの機能にＥＢＳＰ解析機能を付加し、酸化チタンの結晶構造の解析を行なった。酸化チタンは、正方晶系のアナターゼ型であった。アナターゼ型の酸化チタンは、光触媒活性を持ち、粒子が小さいほど比表面積が大きいため活性度が高い。このため、抗菌、脱臭、大気浄化、セルフクリーニング膜などへの適応が考えられる。本実施例で作成した酸化チタンのナノ粒子は、このような製品への応用が可能になる。
なお、ラウリン酸ヘキシルの沸点は３３５℃で、テトラ安息香酸チタンの熱分解温度３１０℃より２５℃だけ高い。従って、テトラ安息香酸チタンの微細結晶を熱分解した懸濁液を、速やかに真空ベルジャー内に移せば、懸濁液の温度の低下は抑制され、ラウリン酸ヘキシルは一定の蒸気圧を持つ。このため、真空ベルジャー内の圧力を５０パスカルまで減圧させ、ラウリン酸ヘキシルを確実に懸濁液から気化させた。
【0025】
以上に説明した実施例は、熱分解で銀、銅、酸化チタンのいずれかを析出する金属化合物の微細結晶を、沸点が、金属化合物の熱分解温度より３０℃以内の温度だけ高い液体の有機化合物に分散した懸濁液の製造方法に係り、また、該懸濁液を用いて、金属ないしは金属酸化物からなるナノ粒子の集まりを析出させる方法に関わる。
いっぽう、塩化ジアンミン銀の微細結晶をｎ－ウンデカンに分散した懸濁液は、一つの事例に過ぎず、実施例１に限定されることはない。つまり、無機物からなる分子ないしは無機物からなるイオンが配位子となって、金属イオンに配位結合する金属錯イオンからなる金属錯体は、１７段落に説明したように、様々な無機金化合物からなる金属錯体が存在する。また、無機金化合物からなる金属錯体の微細結晶を分散させる液体の有機化合物は、１２段落に記載したように、様々な有機化合物が存在する。従って、実施例１は、懸濁液を製造する一つの事例に過ぎず、実施例１に限定されることはない。また、実施例２で記載した方法に従って懸濁液を処理すれば、金属のナノ粒子が液体の有機化合物で取り囲んで析出し、この後、液体の有機化合物を真空チャンバー内で気化すると、様々な金属からナノ粒子が凝集せずに、個々の金属ナノ粒子の集まりが得られる。従って、実施例２は、銀のナノ粒子が凝集せずに、個々の銀のナノ粒子の集まりが得られる一つの事例に過ぎず、様々な金属からナノ粒子が凝集せずに、個々の金属のナノ粒子の集まりが得られる。
また、オクチル酸銅をラウリン酸ブチルに分散した懸濁液は、一つの事例に過ぎず、実施例３に限定されることはない。つまり、熱分解で金属を析出するオクチル酸金属化合物は、１８段落に説明したように、様々なオクチル酸金属化合物が存在する。また、オクチル酸金属化合物を分散させる液体の有機化合物は、１４段落に記載したように、様々な有機化合物が存在する。従って、実施例３は、懸濁液を製造する一つの事例に過ぎず、実施例３に限定されることはない。また、実施例４で記載した方法に従って懸濁液を処理すれば、金属のナノ粒子が液体の有機化合物で取り囲んで析出し、この後、液体の有機化合物を真空チャンバー内で気化すると、様々な金属からナノ粒子が凝集せずに、個々の金属ナノ粒子の集まりが得られる。従って、実施例４は、金属のナノ粒子が凝集せずに、個々の金属のナノ粒子の集まりが得られる一つの事例に過ぎず、実施例４に限定されない。
さらに、テトラ安息香酸チタンをラウリン酸ヘキシルに分散した懸濁液は、一つの事例に過ぎず、実施例５に限定されることはない。つまり、熱分解で金属酸化物を析出するカルボン酸金属化合物は、１９段落に説明したように、様々なカルボン酸金属化合物が存在する。また、カルボン酸金属化合物を分散させる液体の有機化合物は、１６段落に記載したように、様々な有機化合物が存在する。従って、実施例５は、熱分解で金属酸化物を析出するカルボン酸金属化合物を、液体の有機化合物に分散した懸濁液を製造する一つの事例に過ぎず、実施例５に限定されることはない。また、実施例６で記載した方法に従って懸濁液を処理すれば、金属酸化物のナノ粒子が液体の有機化合物で取り囲んで析出し、この後、液体の有機化合物を真空チャンバー内で気化すると、様々な金属酸化物からナノ粒子が得られる。従って、実施例６は、金属酸化物のナノ粒子の集まりが得られる一つの事例に過ぎず、実施例６に限定されることはない。
本発明に依れば、金属ないしは金属酸化物のナノ粒子が凝集せず、個々のナノ粒子に分離しているため、ナノ粒子の集まりは、様々な工業製品への応用が可能になる。さらに、ナノ粒子の大きさは、１０ｎｍ前後と小さい。従って、本発明は、様々な工業用製品に応用できるナノ粒子の製造に係る発明である。
いっぽう、塩化ジアンミン銀の微細結晶をｎ－ウンデカンに分散した懸濁液は、一つの事例に過ぎず、実施例１に限定されることはない。つまり、無機物からなる分子ないしは無機物からなるイオンが配位子となって、金属イオンに配位結合する金属錯イオンからなる金属錯体は、１７段落に説明したように、様々な無機金化合物からなる金属錯体が存在する。また、無機金化合物からなる金属錯体の微細結晶を分散させる液体の有機化合物は、１２段落に記載したように、様々な有機化合物が存在する。従って、実施例１は、懸濁液を製造する一つの事例に過ぎず、実施例１に限定されることはない。また、実施例２で記載した方法に従って懸濁液を処理すれば、金属のナノ粒子が液体の有機化合物で取り囲んで析出し、この後、液体の有機化合物を真空チャンバー内で気化すると、様々な金属からナノ粒子が凝集せずに、個々の金属ナノ粒子の集まりが得られる。従って、実施例２は、銀のナノ粒子が凝集せずに、個々の銀のナノ粒子の集まりが得られる一つの事例に過ぎず、様々な金属からナノ粒子が凝集せずに、個々の金属のナノ粒子の集まりが得られる。
また、オクチル酸銅をラウリン酸ブチルに分散した懸濁液は、一つの事例に過ぎず、実施例３に限定されることはない。つまり、熱分解で金属を析出するオクチル酸金属化合物は、１８段落に説明したように、様々なオクチル酸金属化合物が存在する。また、オクチル酸金属化合物を分散させる液体の有機化合物は、１４段落に記載したように、様々な有機化合物が存在する。従って、実施例３は、懸濁液を製造する一つの事例に過ぎず、実施例３に限定されることはない。また、実施例４で記載した方法に従って懸濁液を処理すれば、金属のナノ粒子が液体の有機化合物で取り囲んで析出し、この後、液体の有機化合物を真空チャンバー内で気化すると、様々な金属からナノ粒子が凝集せずに、個々の金属ナノ粒子の集まりが得られる。従って、実施例４は、金属のナノ粒子が凝集せずに、個々の金属のナノ粒子の集まりが得られる一つの事例に過ぎず、実施例４に限定されない。
さらに、テトラ安息香酸チタンをラウリン酸ヘキシルに分散した懸濁液は、一つの事例に過ぎず、実施例５に限定されることはない。つまり、熱分解で金属酸化物を析出するカルボン酸金属化合物は、１９段落に説明したように、様々なカルボン酸金属化合物が存在する。また、カルボン酸金属化合物を分散させる液体の有機化合物は、１６段落に記載したように、様々な有機化合物が存在する。従って、実施例５は、熱分解で金属酸化物を析出するカルボン酸金属化合物を、液体の有機化合物に分散した懸濁液を製造する一つの事例に過ぎず、実施例５に限定されることはない。また、実施例６で記載した方法に従って懸濁液を処理すれば、金属酸化物のナノ粒子が液体の有機化合物で取り囲んで析出し、この後、液体の有機化合物を真空チャンバー内で気化すると、様々な金属酸化物からナノ粒子が得られる。従って、実施例６は、金属酸化物のナノ粒子の集まりが得られる一つの事例に過ぎず、実施例６に限定されることはない。
本発明に依れば、金属ないしは金属酸化物のナノ粒子が凝集せず、個々のナノ粒子に分離しているため、ナノ粒子の集まりは、様々な工業製品への応用が可能になる。さらに、ナノ粒子の大きさは、１０ｎｍ前後と小さい。従って、本発明は、様々な工業用製品に応用できるナノ粒子の製造に係る発明である。
【符号の説明】
【0026】
１ 銀のナノ粒子
【図1】
