超音波照射によるナノダイヤモンドの解凝集及び表面改質: 平均音響強度と解凝集及び表面改質の関係

摘要

凝集したナノダイヤモンド粒子の超音波照射による解凝集及び表面改質を行った．水槽底部に設置したステンレス振動板をランジュバン振動子で駆動することにより，定在波音場を形成して効率良く音響キャビテーションを発生させた．20分間の超音波照射により，平均粒径5μm以上に凝集したナノダイヤモンド粒子を平均粒径100nm以下に減少させることができた．またこのとき，表面改質の指標であるゼータ電位を2倍以上に改善できることも確認できた．更に，ハイドロフォンで水槽内の音場を測定して，平均音響強度を計算したところ，800W/m~2以上でナノダイヤモンドの表面を改質できることが分かった．超音波照射後のナノダイヤモンドのゼータ電位と平均粒径を150日間以上維持できることも確認できた．