覆盖有硅的金属微粒、覆盖有硅化合物的金属微粒及其制造方法技术

本发明专利技术涉及覆盖有硅的金属微粒、覆盖有硅化合物的金属微粒及其制造方法。具体地，本发明专利技术涉及覆盖有硅的金属微粒，其为包含至少1种金属元素或半金属元素的金属微粒的表面的至少一部分被硅覆盖而成的覆盖有硅的金属微粒，其特征在于，上述覆盖有硅的金属微粒是将含有该金属微粒前体的前体微粒的表面的至少一部分被硅化合物覆盖而成的覆盖有硅化合物的前体微粒、或含有该金属微粒前体的掺硅前体微粒进行还原处理而得到的。通过控制上述还原处理的条件，特别是能够严密地控制覆盖有硅化合物的金属微粒的粒径，因此，能够针对覆盖有硅化合物的金属微粒的多样化用途和目标特性，与以往相比容易地设计更准确的组合物。往相比容易地设计更准确的组合物。往相比容易地设计更准确的组合物。

【技术实现步骤摘要】
覆盖有硅的金属微粒、覆盖有硅化合物的金属微粒及其制造方法
[0001]本申请是同名专利技术名称的中国专利申请第201780033183.9号的分案申请，原案国际申请号为PCT/JP2017/020659，国际申请日为2017年6月2日。


[0002]本专利技术涉及覆盖有硅的金属微粒、覆盖有硅化合物的金属微粒及其制造方法。

技术介绍

[0003]金属微粒是广泛用于磁性材料、导电性材料、颜色材料或催化剂等的材料，特别是通过制成1μm以下的微粒，其特性提高，可以成为在用作分散体时等也适合的组合物。但是，在任一种用途中，伴随通过将金属微粒微细化而产生或提高的特性，同时由于在大气中的急剧氧化而产生的爆炸性反应变得容易发生，通过与水分接触而产生的氧化或氢氧化等，作为金属微粒所期待的特性容易丧失等，因而难以最大限度地利用作为金属微粒的特性。
[0004]在解决这些课题方面，如专利文献1或专利文献2所述，在金属微粒的表面覆盖二氧化硅等硅化合物的方法是有效的，但如专利文献1中记载那样的溅射法或蒸镀法等方法需要非常高的能量和高真空，因此成本容易升高。另外，对于如专利文献2中记载那样的30μm以上的覆盖有硅化合物的金属粒子来说，没有获得作为特别是微细化至1μm以下的金属纳米粒子所期待的特性。
[0005]如专利文献3中记载那样通过在金属微粒分散液中投入四乙氧基硅烷这样的硅化合物来制作覆盖有二氧化硅的铝等覆盖有二氧化硅的金属微粒的方法成为主流。但是，特别是铝这样的贱金属容易被氧化，特别是在1μm以下的贱金属微粒的情况下，难以从表面至内部维持金属的状态。因此，对于通过在液体中覆盖硅化合物的方法制作的覆盖有硅化合物的金属微粒来说，难以得到作为微细至1μm以下的金属纳米粒子所期待的特性。
[0006]另外，在本申请申请人公开的专利技术的专利文献4中，记载了使用在可靠近和远离的相对旋转的处理用面之间析出金属微粒和磁性体微粒等各种纳米粒子的方法来制造均匀的金属微粒的方法。但是，在专利文献4中虽然记载了均匀的金属微粒的制造，但没有记载覆盖有硅化合物的金属微粒，当然也没有记载它们的制造方法。即，覆盖有硅化合物的金属微粒的制造方法没有被公开，正在寻求可稳定供给的成本竞争力优异的覆盖有硅化合物的金属微粒及其制造方法。
[0007]现有技术文献
[0008]专利文献
[0009]专利文献1：特开2008
‑
264611号公报
[0010]专利文献2：特开2007
‑
088156号公报
[0011]专利文献3：特开2012
‑
241039号公报
[0012]专利文献4：国际公开第2009/008393号小册子

技术实现思路

[0013]专利技术要解决的课题
[0014]本专利技术中，鉴于这种情况，其课题在于提供低能量且节省资源、并可稳定地供应的覆盖有硅的金属微粒或覆盖有硅化合物的金属微粒的制造方法、以及覆盖有硅的金属微粒或覆盖有硅化合物的金属微粒。由于原子的规则排列在金属微粒的表面被打破，因而存在于粒子表面的原子的反应性非常丰富，在大多数情况下与周围的适当物质反应，形成表面化合物。特别是在1μm以下的微小粒子的情况下，原子对表面的影响显著增大，因此需要精密地控制。为了控制金属微粒的表面化合物而最大限度地提高期待的特性、以及补偿这样的特性，本专利技术的课题在于，控制覆盖有硅化合物的金属微粒的粒径。进而，本专利技术的课题是提供使用控制粒径的覆盖有硅化合物的金属微粒的各种组合物。
[0015]解决课题的手段
[0016]本专利技术反向利用反应性高的微粒表面。具体地，对目标的金属微粒的前体进行还原处理，得到金属微粒。特别是在对100nm以下的前体微粒进行还原处理的情况下，能够以低能量且节省资源地稳定地制作。
[0017]即，本专利技术为包含至少1种金属元素或半金属元素的金属微粒的表面的至少一部分被硅覆盖而成的覆盖有硅的金属微粒，上述覆盖有硅的金属微粒是对含有该金属微粒前体的前体微粒的表面的至少一部分被硅化合物覆盖而成的覆盖有硅化合物的前体微粒、或含有该金属微粒前体的掺硅前体微粒进行还原处理而得到的。
[0018]另外，本专利技术为包含至少1种金属元素或半金属元素的金属微粒的表面的至少一部分被硅化合物覆盖而成的覆盖有硅化合物的金属微粒，上述覆盖有硅化合物的金属微粒是将对含有该金属微粒前体的前体微粒的表面的至少一部分被硅化合物覆盖而成的覆盖有硅化合物的前体微粒、或含有该金属微粒前体的掺硅前体微粒进行还原处理后的覆盖有硅的金属微粒的表层进行氧化处理而得到的。
[0019]另外，本专利技术为包含至少1种金属元素或半金属元素的金属微粒的表面的至少一部分被硅化合物覆盖而成的覆盖有硅化合物的金属微粒，上述覆盖有硅化合物的金属微粒为对含有该金属微粒前体的一次粒径为100nm以下的前体微粒的表面的至少一部分被硅化合物覆盖而成的覆盖有硅化合物的前体微粒、或含有该金属微粒前体的一次粒径为100nm以下的掺硅前体微粒进行还原处理而得到的。
[0020]另外，本专利技术优选的是，上述覆盖有硅化合物的前体微粒是1个前体微粒的表面的至少一部分被硅化合物覆盖而成的，上述前体微粒的一次粒径为100nm以下，且上述覆盖有硅化合物的前体微粒的一次粒径为上述前体微粒的一次粒径的100.5％以上190％以下。
[0021]另外，本专利技术优选的是，上述覆盖有硅化合物的前体微粒是将作为核的1个前体微粒的整个表面用作为壳的硅化合物覆盖而成的核壳型的覆盖有硅化合物的前体微粒。
[0022]另外，本专利技术优选的是，上述覆盖有硅化合物的前体微粒是多个前体微粒凝集而成的凝集体的表面的至少一部分被硅化合物覆盖而成的，上述凝集体的直径为100nm以下，且上述覆盖有硅化合物的前体微粒的粒径为上述凝集体的直径的100.5％以上190％以下。
[0023]另外，本专利技术优选的是，上述覆盖有硅化合物的前体微粒或掺硅前体微粒是在实施还原性气氛下的热处理之前在上述金属微粒的内部含有硅的微粒，与上述实施还原性气氛下的热处理之前相比，上述硅的至少一部分从上述前体微粒的内部向外周方向转移的覆
盖有硅化合物的前体微粒。
[0024]另外，本专利技术优选的是，上述硅化合物含有非晶质的硅化合物。
[0025]另外，本专利技术优选的是，上述前体为选自构成上述覆盖有硅化合物的金属微粒的至少1种金属元素或半金属元素的盐、氧化物、氢氧化物和氢氧化氧化物中的至少1种。
[0026]另外，本专利技术优选的是，上述前体含有非晶质的前体。
[0027]另外，本专利技术优选的是，上述覆盖有硅化合物的金属微粒是1个金属微粒的表面的至少一部分被硅化合物覆盖而成的，上述金属微粒的一次粒径为1μm以下，且上述覆盖有硅化合物的金属微粒的一次粒径为上述金属微粒的一次粒径的100.5％以上190％以下。
[0028]另外，本专利技术优选的是，上述覆盖有硅化合物的金属微粒是将作为核的1个金属微粒的整个表面用作为壳的硅本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.覆盖有硅的金属微粒，其为包含至少1种金属元素或半金属元素的金属微粒的表面的至少一部分被硅覆盖而成的覆盖有硅的金属微粒，其特征在于，上述覆盖有硅的金属微粒是将含有该金属微粒前体的前体微粒的表面的至少一部分被硅化合物覆盖而成的覆盖有硅化合物的前体微粒、或含有该金属微粒前体的掺硅前体微粒进行还原处理而得到的。2.覆盖有硅化合物的金属微粒，其为包含至少1种金属元素或半金属元素的金属微粒的表面的至少一部分被硅化合物覆盖而成的覆盖有硅化合物的金属微粒，其特征在于，上述覆盖有硅化合物的金属微粒是将含有该金属微粒前体的前体微粒的表面的至少一部分被硅化合物覆盖而成的覆盖有硅化合物的前体微粒、或含有该金属微粒前体的掺硅前体微粒进行还原处理后，再将覆盖有硅的金属微粒的表层进行氧化处理而得到的。3.覆盖有硅化合物的金属微粒，其为包含至少1种金属元素或半金属元素的金属微粒的表面的至少一部分被硅化合物覆盖而成的覆盖有硅化合物的金属微粒，其特征在于，上述覆盖有硅化合物的金属微粒是将含有该金属微粒前体的一次粒径为100nm以下的前体微粒的表面的至少一部分被硅化合物覆盖而成的覆盖有硅化合物的前体微粒、或含有该金属微粒前体的一次粒径为100nm以下的掺硅前体微粒进行还原处理而得到的。4.权利要求2或3所述的覆盖有硅化合物的金属微粒，其特征在于，上述覆盖有硅化合物的前体微粒是1个前体微粒的表面的至少一部分被硅化合物覆盖而成的，上述前体微粒的一次粒径为100nm以下，且上述覆盖有硅化合物的前体微粒的一次粒径为上述前体微粒的一次粒径的100.5％以上190％以下。5.权利要求2～4任一项所述的覆盖有硅化合物的金属微粒，其特征在于，上述覆盖有硅化合物的前体微粒是将作为核的1个前体微粒的整个表面用作为壳的硅化合物覆盖而成的核壳型的覆盖有硅化合物的前体微粒。6.权利要求2～5任一项所述的覆盖有硅化合物的金属微粒，其特征在于，上述覆盖有硅化合物的前体微粒是多个前体微粒凝集而成的凝集体的表面的至少一部分被硅化合物覆盖而成的，上述凝集体的直径为100nm以下，且上述覆盖有硅化合物的前体微粒的粒径为上述凝集体的直径的100.5％以上190％以下。7.权利要求2～6任一项所述的覆盖有硅化合物的金属微粒，其特征在于，上述覆盖有硅化合物的前体微粒或掺硅前体微粒是在实施还原性气氛下的热处理之前在上述金属微粒的内部含有硅的微粒，与上述实施还原性气氛下的热处理之前相比，是上述硅的至少一部分从上述前体微粒的内部向外周方向转移的覆盖有硅化合物的前体微粒。8.权利要求2～7任一项所述的覆盖有硅化合物的金属微粒，其特征在于，上述硅化合物含有非晶质的硅化合物。9.权利要求2～8任一项所述的覆盖有硅化合物的金属微粒，其特征在于，上述前体为选自构成上述覆盖有硅化合物的金属微粒的至少1种金属元素或半金属元素的盐、氧化...

【专利技术属性】
技术研发人员：榎村真一，本田大介，
申请(专利权)人：M技术株式会社，
类型：发明
国别省市：