(Poster session & Short presentation) Processing & Material Group

[2K0409-18-09] [Student presentation:Master's Course] Mechanism elucidation of iron particle formation in basic aqueous solution based on complex control

○Yuma Araya¹, Shoichi Kumon², Kimitaka Sato², Koji Yokoyama¹, Shun Yokoyama¹, Hideyuki Takahashi¹ (1. Tohoku Univ., 2. DOWA HOLDINGS CO., LTD.)

司会：Ilhwan Park (Hokkaido University)

Keywords:iron particles, Magnetic beads, Complex agent

薬剤輸送や温熱療法、細胞操作、磁気検出等への応用を目指し、近年、「磁性ビーズ」の研究開発が積極的に行われている。現在実用化されている磁性ビーズは、コアにマグネタイトを用いたものが主流である。しかし、残留磁化と飽和磁化の観点からは、コアにマグネタイトをではなく純鉄を用いることで、より高性能な磁性ビーズを作製可能である。

我々はすでに、グリーンケミストリーの観点から、中性から塩基性領域の水溶液中で安全かつ簡便に純鉄相を含む鉄粒子を合成してきた。本手法では、水酸化鉄の生成を抑制すべく、鉄イオン/錯体種を適切に制御し、これを還元して鉄粒子を合成する。しかし、その詳細な粒子形成機構は未だ解明できていない。

そこで本研究では、水溶液中の錯化剤をはじめとする試薬の種類や濃度、およびイオンの添加が溶液中の錯体の種類や還元挙動に与える影響を評価し、鉄粒子形成機構の解明を目指した。各試薬の種類・濃度、およびイオンの添加量を適切に制御することで、粒子形成に適した鉄イオン/錯体種を生成できることが示唆された。本機構を解明することができれば、所望のナノ/マイクロ鉄粒子の制御合成が可能となり、様々な応用が期待される。