【デバイス化技術】液体中の粒子の電荷とエアロゾル化時の帯電による粒子膜の光学特性の調整 Tuning the optical properties of particle films by particle charges (in liquid and in gas-phase)

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Interaction between surface charge (zeta potential) of colloidal nanoparticles and the charge induced droplets suspended in the gas phase by electrospray is investigated for the first time. 液相中のナノ粒子の表面電荷(ゼータ電位)と気相中の操作である静電噴霧(エレクトロスプレー)により懸濁液滴の荷電の間の相互作用について世界で初めての研究。

Colloidal (silica) nanoparticles having negative and positive zeta potential were subjected to electrospray in both negative and positive mode, and deposited on a substrate (silicon wafer). Visual observation of the substrate with particle deposition shows various white shades, corresponding to the changes in optical properties, as supported by the ultraviolet-visible–near-infrared spectroscopy. Microscopic analysis revealed the strong correlation between the colloid surface charge and charging mode (positive or negative) of the sprayed droplets to the particle morphology and size. 負および正のゼータ電位を有するコロイダルナノ粒子を、負および正モードの両方で静電噴霧により基板(シリコン)上に堆積させた。操作条件を変えると、粒子が付着した基板の光学特性(紫外‐可視‐近赤外分光法)に様々な変化が見られた。顕微鏡の観察からは、粒子形態とサイズに対する液滴のコロイド表面電荷と帯電モード(正または負)の間の強い相関を明らかにした。

The findings of the present study demonstrate the capability of the electrospray method to tune the physical and optical properties of colloidal silica nanoparticles with different surface charges. 本研究の結果は、異なる表面電荷を持つコロイダル(液相中)ナノ粒子の物理的および光学的性質を調整する「気相法(静電噴霧法)」の能力を実証した。

Particulate structures produced by electrosprays of colloidal silica suspensions in both negative and positive zeta potentials, Advanced Powder Technology, (2018) doi:10.1016/j.apt.2018.03.015

Patent application. 特許出願: 膜の製造方法 (2018/2/7, 特許出願2018-020507, 公開2019-136636): j-platpat.inpit.go.jp/

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