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超臨界水中では誘電率が小さく拡散係数が大きいなど水の物性が大きく変化するとともに、室温では混合しえない水と有機溶媒、ガスも均一相を形成する。さらに、水分子そのものが酸や塩基触媒として機能して高速に反応が生じうる。この新規反応場を利用することで、高分子材料とナノ粒子とのナノハイブリッド材料、ナノ粒子が溶媒中に高濃度分散されたナノフルイドを調製することが期待できる。

Supercritical water has unique properties including lower dielectric constants and higher diffusion coefficients and is miscible with organic solvents and gases. In addition, it works as an acid/base catalyst that leads to rapid reactions. We expect that this unique reaction environment can be used to synthesize nanoparticles to produce nano-hybrid materials and nanofluids.

上記の特徴を持つ超臨界水を用いて、有機分子と金属塩水溶液を均一状態で反応させることで、有機修飾された金属酸化物ナノ粒子を合成する。この有機修飾酸化物ナノ粒子は有機分子を表面に有するため、溶媒に高濃度分散することでナノフルイドを調製する。さらに高分子とハイブリッド化することで、今までにない有機・無機材料の機能を併せ持つナノハイブリッド材料を創製する。

Using supercritical water, we produce organic-inorganic hybrid nanoparticles. Supercritical water served as a unique reaction environment where organic molecules and metal salt aqueous solution mix to produce organic-inorganic hybrid nanoparticles, which are used to produce nanofluids and polymer-nanoparticle nanohybrid materials.