〔4〕貴金属ナノコロイド(日高式バイオナノコロイド)


{ 新開発品 }



日高式バイオナノコロイド(商標登録申請中)を新しく開発し用途開発を進めています。日高式バイオナノコロイドは、バイオプロセスを適用して生成したパラジウム、白金及びロジウム等の貴金属ナノサイズ粒子(粒子径 3-5nm )が水中またはエタノール中に分散したコロイド液で酸化還元反応触媒としての用途が期待されます。また、コロイド液を乾燥した粉末は固めると電気導電性の得られることから、電子材料向け導電材料としての用途が、さらに、粉末冶金ならびに3Dプリンター技術と組み合わせた新規用途の開発が期待されます。

1.バイオプロセスの概要

微生物細胞の懸濁液と貴金属が溶解した液を還元剤と一緒に混合すると、微生物細胞内に貴金属のナノサイズ粒子が金属の状態で生成するもので、大阪府立大学小西康裕教授との共同研究で習得した技術です。



2.日高式バイオナノコロイドの特徴

日高式バイオナノコロイドは酸化還元反応触媒として以下の優位性が期待されます。
・ハニカム形状、粉末状担体への触媒担持が安全に、簡単にできます。

【従来の触媒担持方法】
担体 強酸性貴金属溶解液 還元焼成
900℃
金属還元・担持



【日高式バイオナノコロイドの担持方法】
担体 日高式バイオナノコロイド 乾燥・担持
100℃
・触媒使用量の削減が期待できます。
従来の担持方法はハニカム形状、粉末状担体の全体(厚み方向)に貴金属粒子が生成すること、及び還元焼成時に粒子が凝集することから有効な粒子表面積が小さくなる傾向があります。
粒子径は3〜5mm
日高式バイオナノコロイドは、ハニカム形状、粉末状担体のほぼ表面に担持するため、担持した粒子のほとんどが有効に触媒として機能することができます。

図 酢酸エチルガス酸化反応試験結果(神戸市立工業高等専門学校安田佳祐講師より入手)

図で市販Pt5%(黄色)に比べて日高式バイオナノコロイドPt2%C20(青色)は、担持量が少なく、より低温で酢酸エチルの分解が生じていることがわかります。

3.日高式バイオナノコロイド乾燥粉末の特徴

バイオプロセスの条件を制御することにより、貴金属粒子径が数十nmから数百nmの大きさで球状の粒子粉末が得られます。


この粒子粉末を固めると室温で電気伝導性の得られることがわかっています。

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