シングルナノから数ミクロンのいわゆる、ナノ粒子や微粒子は、媒質である水などの溶媒に対して、ときに分散し、ときに凝集します。なぜ、分散したり凝集したりするのでしょうか?
平衡論的にはDLVO理論というものがあり、速度論的には急速凝集理論というものがあります。これは、各種ナノ粒子スラリーの他、ナノインプリントやナノインクなどで使える基礎理論となります。また各種ヘテロ分散系の科学を応用面や実用面に適用する場合に、抑えておきたい基礎知識ですので、是非身につけてください。
本講演では、身近なコロイドの振る舞いを通して、まず、分散と凝集の本質を知ることから始まり、凝集要因となる分子間力、van der Waals力とは何か、分散要因となる静電的反発力を知り、特に後者における表面電位とゼータ電位の違いや、ゼータ電位測定の基礎と実際の測定手法に言及し、ナノ粒子の振る舞いの全貌を詳細に解説します。また、ナノ粒子や微粒子の評価法として、放射光を用いた手法など種々の方法についても、解説します。さらに、2024年4月から運用を開始した、3GeV高輝度放射光施設NanoTerasuの紹介とともに、それを用いた測定の実際についても言及します。