Plasmas generated in contact with liquids have attracted considerable attention as a novel reactive field in nano-biomaterial creation because the brand-new chemical and biological reactions are yielded at the gas–liquid interface, which are induced by the physical actions of the non-equilibrium plasmas. Highly ordered periodic structures of gold nanoparticles (AuNPs) are formed by transcribing the plasma structure to the surface of the liquid, where the spatially selective synthesis of the AuNPs is realized. Furthermore, the plasma structure is controlled using a ring or disk electrode under strong magnetic fields up to 4 T. The ring structure of the nanoparticles is found to be formed in accordance with the shadow region of the ring electrode. It is found that the AuNPs are synthesized by the reduction effect of the hydrogen radical via irradiation of neutral radicals of the plasma and are destroyed by the oxidation effect of the fluorine radical via high-energy plasma-ion irradiation.
液体と接触して生成されたプラズマは、気液界面において新規の化学的・生物学的反応を生じさせることから、新規反応場として大きな注目を集めている。非平衡プラズマの物理的作用によって誘起される気液界面では、新規の化学的・生物学的反応がもたらされる。金ナノ粒子(AuNPs)の高規則性周期構造は、プラズマ構造を液体表面に転写することにより形成され、ここではAuNPsの空間選択的合成が実現される。さらに、プラズマ構造は、最大4 Tの強磁場下においてリング電極またはディスク電極を用いることで制御される。ナノ粒子のリング状構造は、リング電極の陰影領域に対応して形成されることが見出された。また、AuNPsは、プラズマの中性ラジカル照射による水素ラジカルの還元作用によって合成され、高エネルギー・プラズマイオン照射によるフッ素ラジカルの酸化作用によって分解されることが明らかとなった。