2025年07月18日（金）
10:30～16:30
北海道大学大学院 工学研究院 材料科学部門 マテリアル設計分野
教授 工学博士 米澤 徹 氏
非会員：
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会員：
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学生：
55,000円
（本体価格：50,000円）
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本講義は、金属ナノ粒子やナノ粒子触媒を活用した材料開発 に関心のある方を対象としています。特に、以下のような方に適しています：
・ナノ粒子合成の初心者 や、数年の経験を持つ技術者・研究者
・ナノ粒子の合成プロセスに課題を感じている方（粒径制御、形状制御、コスト削減など）
・ナノ粒子ペーストやインクの開発を始めた方
・新たな用途を開拓し、応用分野を広げたい方
・ナノ粒子の分散・安定化に関する課題を解決したい方
・ナノ粒子表面の有機膜・酸化膜の特性評価や制御に関心のある方
本講義は 基礎から解説 するため、特別な予備知識は不要 です。ナノ粒子に関する専門知識がない方でも、体系的に学ぶことができます。
1. 金属ナノ粒子の化学合成法：主要な合成手法と、それぞれの特性・応用分野について理解する。
2. ナノ粒子のサイズ・形状制御技術：粒子の均一性を確保するための合成技術と、プロセスパラメータの最適化。
3. ナノ粒子の表面修飾と安定化技術：適切な保護剤分子の選択と機能設計を学び、ナノ粒子の特性を制御する。
4. ナノ粒子の微細構造解析技術：電子顕微鏡（TEM、SEM）や分光分析を活用し、ナノ粒子の構造や表面状態を精密に評価する方法。
5. ナノ粒子の分散安定化の基礎と評価法：長期間にわたり安定な分散状態を維持するための技術と、それを評価する測定法。
6. ナノ粒子のインク化・ペースト化：添加剤やプロセス設計を最適化し、導電性インクやペーストとして実用化する方法。
7. ナノ粒子の焼結技術：低温焼結プロセスのメカニズムを理解し、電子部品や触媒材料への応用を探る。
本セミナーは、金属ナノ粒子・微粒子の設計から応用までを 1日で体系的に理解できる 集中的プログラムです。最新の研究成果を交えながら、化学的手法や凝集制御を活用した 合成プロセスの理論と実践 をわかりやすく解説します。金属ナノ粒子の サイズ・形状制御 の基本原理から、精密合成の実際、さらには大量合成を可能にするスケールアップ技術まで詳しく紹介します。また、得られたナノ粒子の 表面構造解析、酸化膜評価、金属コアの微細構造解析 についても、最先端の分析技術を用いた具体例を交えて解説します。ナノ粒子の合成と評価技術をマスターした後は、電子部品や触媒、導電性材料としての 応用展開 にも焦点を当て、特に 低温焼結技術 の原理と実践について詳細に議論します。本セミナーでは、当研究室で得られた知見のみならず、最新の研究トレンドや実用化事例にも言及し、ナノ粒子材料の 産業応用の可能性 を探ります。
さらに、材料としてのナノ粒子を活用するための 分散・凝集制御技術 やその評価手法についても深掘りし、低温焼結を可能にする 銅微粒子の設計と焼結メカニズム について解説します。最新の研究成果や 独自の解析手法 を共有し、参加者と共に議論を深める機会を提供します。また、時間が許す限り、ナノ粒子の 光学応用・磁性応用 にも触れ、幅広い分野での活用可能性を示します。本セミナーを通じて、 ナノ粒子の合成・評価・応用に関する包括的な知識 を身につけるとともに、高付加価値ナノ粒子の創成 に向けた知見を深め、実際の研究・開発現場で活用できるスキルを習得できます。受講者のみなさんには、次世代材料の開発に活かしていただければ幸いです。
１．金属ナノ粒子・微粒子の設計と合成
1.1 金属ナノ粒子研究の発展と歴史
1.2 金属ナノ粒子の基礎科学
1.3 高機能金属ナノ粒子の設計指針
1.4 金属ナノ粒子の合成手法
1.4.1 金ナノ粒子
1.4.2 銀ナノ粒子
1.4.3 白金族ナノ粒子
1.4.4 銅・ニッケルナノ粒子
1.4.5 他の遷移金属ナノ粒子
1.4.6 触媒材料向けナノ粒子の設計と合成
1.4.7 導電性材料向けナノ粒子の最適化
1.4.8 アプリケーションに適したナノ粒子の特性と制御
1.5 化学還元法以外の革新的合成法
1.6 金属ナノ粒子の低コスト合成戦略
1.7 均一粒子径ナノ粒子の精密合成
1.7.1 合成プロセスの最適化
1.7.2 保護剤・添加剤による粒径制御
1.8 大量合成技術の確立
1.8.1 小スケールから大規模バッチ生産へ
1.8.2 高収率・低コスト原料の探索
1.9 遷移金属ナノ粒子の耐酸化性向上
1.9.1 耐酸化コーティング技術
1.9.2 耐酸化性の定量評価
1.10 ナノ粒子の高度な構造評価技術
1.10.1 金属コアのナノ構造解析
1.10.2 表面酸化層の形成と評価
1.10.3 表面吸着分子の特性解析
２．金属ナノ粒子の評価技術
2.1 先端電子顕微鏡（TEM、STEM、SEM）を用いた形態・構造解析
2.2 表面吸着物の高感度検証技術
2.3 ゼータ電位・粒度分布の高精度測定
３．金属ナノ粒子の凝集分散技術および分散安定性評価
3.1 ナノ粒子の回収・固液分離技術
3.1.1 高効率回収手法
3.1.2 固液分離プロセスの最適化
3.1.3 再分散性を考慮したナノ粒子分離
3.2 金属ナノ粒子の再分散と分散安定化
3.2.1 固体ナノ粒子の再分散技術
3.2.2 溶媒交換を利用した分散制御
3.2.3 長期安定なナノ粒子分散のための基礎と実践
3.2.4 高性能インク・ペーストの作製と評価
3.2.5 分散安定性向上のための表面修飾戦略
3.2.6 金属ナノ粒子分散安定化の細やかなノウハウ
3.2.7 分散安定性の客観的評価法
４．金属ナノ粒子ペーストと焼結技術
4.1 金属ナノ粒子ペーストの調製と特性評価
4.2 低温焼結銅微粒子技術の最前線
4.3 高安定性・新規銅ナノ粒子システムの開発
4.4 焼結挙動のリアルタイム観察技術
4.4.1 SEMを用いた焼結プロセスの可視化
4.4.2 最新技術による詳細な焼結解析
4.5 焼結特性の解析と応用展開
５．金属ナノ粒子の応用と未来展望
5.1 電子部品・高性能電子材料への応用
5.2 電極材料としての金属ナノ粒子
5.3 触媒分野での利用と発展可能性
5.3.1 均一触媒系としての活用
5.3.2 担持触媒系における機能性向上
5.4 産学連携による次世代ナノ材料の創出
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