1研究成果／革新環境材料

R-8

2022

ウイルス検出用のカルボキシ基修飾マグネタイト微粒子の合成

アピールポイント

クエン酸が還元剤と表面修飾機能の役割を実現
【技術シーズ：噴霧熱分解法】

課題

・ウイルス検出用の検査薬には、カルボキシ基で修飾されたマグネタイト粒子が分散した微粒子が使用されている。

・マグネタイトの合成には、酸素分圧が10^-40～10^-28 atm（300 ℃）の低い酸素分圧下での熱処理が必要

解決手段

・硝酸鉄とクエン酸からなる原料溶液を用いて、噴霧熱分解法で酸化鉄微粒子前駆体を合成

・残留クエン酸による低酸素分圧環境を利用した熱処理によって、マグネタイト粒子を生成

成果・優位性

・クエン酸を共存させると熱分解によって生じるカーボンと水素の影響により、窒素ガス（P_O2=10^-4 atm）を使用した場合でも10^-28 atm以下（300 ℃）の低酸素分圧環境が実現し、カルボキシ基修飾マグネタイトが生成

噴霧熱分解法による前駆体の合成
・Fe(NO₃)₃･9H₂O (0.1 M)
・Fe(NO₃)₃･9H₂O (0.1 M) + クエン酸(0.2 M)
前駆体の熱処理
N₂ 300 ℃ 10 hrs

微粒子の粉末X線回折パターンおよび表面SEM写真

期待される市場・応用

・診断薬用検査薬・診断（核磁気共鳴撮像法、MRI）

・治療（温熱療法、ドラッグデリバリーシステム）

発表文献

M. Hashimoto et al., Adv. Powder Tech. 33 (2022) 103412