【噴霧法を用いた粒子プロセスにおけるナノ材料の機能化】

・結晶子径と粒子径を独立させる合成プロセス

一般的には発光材料(蛍光材料)において、結晶子径および粒子径と蛍光強度を含めた発光特性との関係は明らかになっていない。特にサブミクロンの粒子径範囲においてはほとんど研究されておらず、精密に制御されたナノ材料サンプルが作成できていないのが原因である。代表的なドープ型蛍光材料であるY₂O₃:Eu³⁺粒子を対象として、結晶子径と粒子径を独立させるような噴霧熱分解法の実験を考案した。高倍率走査型・透過型電子顕微鏡や制限視野電子回折等を行うことで、結晶子径および粒子径と量子効率を含む蛍光特性との関係を調べた。特にフォトルミネッセンス(PL)は、サンプルの結晶子径、粒子径、粒子の(化学的)表面状態、および蛍光体粒子内のドープ(Euイオン)の分布、に非常に依存することが明らかになった。サブミクロンで多結晶Y₂O₃:Eu³⁺粒子の場合、結晶子径40nm、粒子径500nmが最適な値であることが実験的に証明された。結晶子径と粒子径は、大きくなるほどPL強度と量子効率が高くなり、結晶子径の方がより重要なパラメータである。

カテゴリ: 化学
質問: サブミクロンの粒子径範囲がほとんど研究されていない原因は何ですか？
回答: 精密に制御されたナノ材料サンプルが作成できていないのが原因です。

カテゴリ: 化学
質問: 最適な粒子径の値は、何nmですか？
回答: 最適な粒子径の値は、500nmです。