東北大ら,銅微粒子の有機物フリー合成技術を開発

東北大学と三井金属鉱業は,導電材料として期待される銅微粒子を環境に優しい条件(有機物フリー,水中,大気下,室温)で合成するプロセスを新たに開発した(ニュースリリース)。

銅微粒子は金や銀といった貴金属微粒子と比較して元素が豊富,かつ,安価ながら,貴金属類と同等の高い導電性と熱伝導性を有するため,触媒や化学センサー,エレクトロニクスといった様々な分野で盛んに研究されている。

銅微粒子は表面活性が高いため,銅微粒子を合成する際に容易に酸化したり,凝集したりする。これらの現象を回避するために既往の銅粒子合成法では,各種の有機物が添加されてきた。

しかし,添加された有機物は得られた銅微粒子に残存し,分解除去に高温での焼成が必要であること及びその際にガス発生量が多いという課題が有った。このため,有機物を使用しない,新しい銅微粒子合成法が求められていた。

開発した銅粒子合成法では水溶性卑金属塩を少量添加することによりを銅微粒子が得られる。この銅粒子は合成時に有機物を使用していないため,焼成時のガス発生量が少ないことが分かった。また,簡易的に銅ペーストを作製し焼結性を調査すると200 ℃以下で銅粒子同士が焼結することを確認した。

この取組は大気下,室温,水系,有機物不使用な低環境負荷での金属粒子合成技術の実現を目指した基礎研究であり,研究グループは今後,実用化を検証していく。なお,サンプル提供時期は未定だとしている。

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