Platinum nanoparticles formation by MeV ion irradiation in liquid

液体中MeVイオン照射による白金ナノ粒子の生成

小林 知洋*; 八巻 徹也; 箱田 照幸; 荻原 清*; 山崎 泰規*

Kobayashi, Tomohiro*; Yamaki, Tetsuya; Hakoda, Teruyuki; Ogiwara, Kiyoshi*; Yamazaki, Yasunori*

イオンビームを先細のガラスキャピラリーに通過させることにより、マイクロビーム化することが可能である。本研究では、この技術で得られたプロトン(H)マイクロビームを利用して、液相中での放射線還元法による白金(Pt)ナノ粒子の生成を試みた。テーパー付きガラスキャピラリー(出口径: 約200m)に3MeV Hを通し、厚さ7mのポリイミドフィルム隔壁を介して1mmol/L塩化白金(IV)とエタノールの混合水溶液に照射した。その結果、隔壁付近の溶液中において固体生成物の浮遊が見られ、Ptナノ粒子の生成が確認できた。透過型電子顕微鏡による観察では、ナノ粒子の直径は5-10nmであった。また、キャピラリー先端から100m離れた溶液中にグラッシーカーボン基板を設置して同ビームを照射すると、Ptナノ粒子が基板上に付着している様子が見られた。

We prepared platinum (Pt) nanoparticles by proton (H) irradiation in liquid. The irradiation was performed by a tapered glass capillary with a thin lid at the tip. A beam of 3 MeV H ion beam was focused and guided by small angle scatterings with an inner wall of the glass capillary, which was inserted in an aqueous solution of 1 mmol/L hexachloroplatinic(IV) acid and 10 vol% ethanol. The irradiation caused a formation of the Pt nanoparticles floating around the capillary tip. A size of the nanoparticles was estimated at 5-10 nm by transmission electron microscopy. The glassy-carbon substrate was then set in the solution perpendicular to the beam at the distance of 100 m and irradiated with the same beam. This gave the Pt nanoparticles supported uniformly on the substrate surface.