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公開番号2025164714
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-30
出願番号2025060248
出願日2025-04-01
発明の名称金属ナノ粒子層を備える基板の製造方法
出願人国立大学法人秋田大学
代理人デロイトトーマツ弁理士法人
主分類B22F 7/04 20060101AFI20251023BHJP(鋳造;粉末冶金)
要約【課題】金属ナノ粒子層が強固に基板に付着している安価なSERS基板の製造方法を提供する。
【解決手段】金属ナノ粒子層を備える基板の製造方法が、金属塩、水溶性高分子、及び触媒を含む溶液をスピンコート法により薄膜状にして基板上に薄膜を形成する薄膜形成工程、及び、この薄膜形成工程を経て得られたこの薄膜中のこの金属塩を還元させる還元工程を含む。この金属塩は、好ましくは、硝酸銀及び塩化金からなる群から選ばれる少なくとも1つを含む。この水溶性高分子は、好ましくはポリビニルアルコールを含む。この触媒は、好ましくは白金を含む。この基板は、好ましくは表面増強ラマン散乱法で使用される基板である。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
金属ナノ粒子層を備える基板の製造方法であって、
金属塩、水溶性高分子、及び触媒を含む溶液をスピンコート法により薄膜状にして基板上に薄膜を形成する薄膜形成工程、及び、
当該薄膜形成工程を経て得られた当該薄膜中の当該金属塩を還元させる還元工程を含む、金属ナノ粒子層を備える基板の製造方法。
続きを表示（約 370 文字）【請求項２】
請求項１に記載された金属ナノ粒子層を備える基板の製造方法において、前記金属塩が、硝酸銀及び塩化金からなる群から選ばれる少なくとも１つを含む、金属ナノ粒子層を備える基板の製造方法。
【請求項３】
請求項１に記載された金属ナノ粒子層を備える基板の製造方法において、前記水溶性高分子がポリビニルアルコールを含む、金属ナノ粒子層を備える基板の製造方法。
【請求項４】
請求項１に記載された金属ナノ粒子層を備える基板の製造方法において、前記触媒が白金を含む、金属ナノ粒子層を備える基板の製造方法。
【請求項５】
請求項１～４のいずれか１項に記載された金属ナノ粒子層を備える基板の製造方法において、前記基板が表面増強ラマン散乱法で使用される基板である、金属ナノ粒子層を備える基板の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属ナノ粒子層を備える基板の製造方法に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
表面増強ラマン散乱(surface-enhanced Raman scattering: SERS)法は、微弱なラマン散乱光（物質の固有情報となる）を１０３～１０６倍に増強し、物質を容易に検出する方法である。SERS法は、微量な物質（単分子レベル）を迅速かつ高感度で検出できるので、幅広い分野に応用されている。金属ナノ粒子層を備えるSERS基板がSERS法で使用される。
【０００３】
非特許文献１は、電子ビームリソグラフィー法によるSERS基板の製造方法を、非特許文献２は、金属蒸着法によるSERS基板の製造方法を、非特許文献３は、湿式化学合成法によるSERS基板の製造方法を開示している。高価な装置、高度な操作技術、及び真空環境が、電子ビームリソグラフィー法及び金属蒸着法において必要とされ、これらの方法で製造されたSERS基板はほとんどが使い捨てにされるにもかかわらず非常に高価である。
【０００４】
湿式化学合成法で使用される溶液の取り扱いは煩雑である。さらに前記溶液中の金属ナノ粒子同士は凝集しやすいので、その均一な分散が困難であり、基板への付着性が弱い。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
Hatab et al., ACS Nano 2 (2008), 377
Hulteen et al., J. Phys. Chem. B 103 (1999), 3854
Dzhagan et al., J. Nanopart. Res. 25 (2023), 37
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、金属ナノ粒子層が強固に基板に付着している安価なSERS基板の製造方法が希求されている。
【０００７】
したがって、本発明が解決しようとする課題は、金属ナノ粒子層が強固に基板に付着している安価なSERS基板の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは上記課題に鑑み検討を重ね、金属塩、水溶性高分子、及び触媒を含む水溶液をスピンコート法により薄膜状にして基板上に薄膜を形成し、当該薄膜中の当該金属塩を還元させるSERS基板の製造方法が、金属ナノ粒子層が強固に基板に付着している安価なSERS基板の製造方法を提供することを見出した。本発明はこれらの知見に基づき完成されるに至ったものである。
【０００９】
本発明は、金属ナノ粒子層を備える基板の製造方法であって、金属塩、水溶性高分子、及び触媒を含む溶液をスピンコート法により薄膜状にして基板上に薄膜を形成する薄膜形成工程、及び、当該薄膜形成工程を経て得られた当該薄膜中の当該金属塩を還元させる還元工程を含む、金属ナノ粒子層を備える基板の製造方法に関する。
前記金属塩は、好ましくは、硝酸銀及び塩化金からなる群から選ばれる少なくとも１つを含む。
前記水溶性高分子は、好ましくはポリビニルアルコールを含む。
前記触媒は、好ましくは白金を含む。
前記基板は、好ましくは表面増強ラマン散乱法で使用される基板である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の金属ナノ粒子層を備える基板の製造方法は、金属ナノ粒子層が強固に基板に付着している安価なSERS基板を提供する。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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