ナノダイヤモンド

Nanodiamond

ナノダイヤモンドとは爆薬を原料として得られる4~6nmサイズのナノカーボン材料です。
カーボンナノチューブ、グラフェン、ナノシリカ等のナノ粒子にはないユニークな特性を数多く有しています。
様々な材料と複合したり、製品や用途へ適用することで、新たな機能価値を創造できる可能性を秘めています。

ナノダイヤモンドの特徴

構造1
構造2
ナノダイヤモンド

サイズ

4nmのほぼ球形の非常に小さな粒子で、300m2/g以上の比表面積を有しています

粒子表面

表面には数百もの酸素系官能基があります。水中では粒子表面に+や-の ζ(ゼータ)電位を纏い、電荷の反発により安定的に分散することができます

個数の効果

極めて小さな粒子サイズのため、1μg中の粒子数は約4兆個にもなります

安定性

ダイヤモンド構造であるため、アルカリや酸に安定です。また約400℃までは熱安定性を有します

表面化学の制御 | Control of surface Chemistry

精製

精製

酸化(カルボン酸)

酸化(カルボン酸)
親水性化 表面電荷制御

還元(水酸化)

還元(水酸化)
親水性化 置換基導入

還元(水素化

還元(水素化)/アルキル化
疎水性化 表面電荷制御

重合性/反応性置換基

重合性/反応性置換基
ネットワーク化 側鎖装飾による機能化

ヘテロ原子

ヘテロ原子
(窒素、硫黄、ハロゲンなど)

機能性置換基

機能性置換基
(シランカップリング剤)

粒子表面の酸素官能基やsp2炭素に対して官能基変換や置換基導入などの化学反応(装飾)を行なうことにより、種々媒体への分散性の向上や新たな機能の付加などの効果をはかることができます。

爆ごう法 | Detonation Method

爆薬(TNTとRDXの混合物)を密閉した状態で爆発させることで、爆薬中の炭素原子が高温高圧下でダイヤモンド構造に変化します。

爆轟法
爆轟法