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溶液錯体化学法による希土類物質のパノスコピック形態制御

Research Project

Project/Area Number 20900106
Allocation TypeSingle-year Grants
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

垣花 眞人  Tohoku University, 多元物質科学研究所, 教授 (50233664)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 佐々木 聡  東京工業大学, 応用セラミックス研究所, 教授 (10162364)
Project Period (FY) 2008
Project Status Completed (Fiscal Year 2008)
Keywords溶液錯体化学法 / 希土類物質 / パノスコピック / 形態制御 / 蛍光体
Research Abstract

平成20年度は、(1) 新規水溶性シリコン化合物(WSS)の開発に成功し、これを用いた水溶液プロセスにより様々なシリコン含有蛍光体の水溶液からの合成並びに高輝度化に成功し、また(2) 錯体重合法を用いたパラレル合成による新規蛍光体の探索を実施し、(3) 硫化物系蛍光体合成ルートの開発に基づき、新たな白色LED用新規蛍光体を発見することができた。具体的な研究成果は以下の通りである。
(1) テトラエトキシシラン(TEOS)をプロピレングリコールと反応させることにより、水と任意の割合で混合可能な水溶性シリコン化合物の開発に成功した。WSSを用い、亜鉛シリケート、イットリウムシリケート、カルシウムスカンジウムシリケート等のシリコン含有蛍光体を水溶液から初めて合成することができ、その発光強度は従来法で合成した試料を大きく超えた。
(2) 平成19年度に開発した錯体重合パラレル合成法を用い、アルカリ土類金属-スズ系酸化物を母体とする一連の希土類賦活蛍光体の同時合成を行った。セリウム賦活カルシウム-スズ系酸化物は極めて良好な発光特性を呈した。また、WSSを導入したパラレル合成により、カルシウムチオガレート/シリカコンポジットが可視光励起にて黄色強発光することを見出した。
(3) 新たな白色LED用新規蛍光体候補物質として、2価のユーロピウムが賦活されたカルシウム・バリウム・チオシリケートを発見した。この蛍光体は、青色LEDを励起光源に用いることができ、黄色で強.発光する蛍光体であった。
WSSを導入した複合無機化学的な手法およびパラレル合成スキームに基づいた物質探索手法の確立は、蛍光体材料分野に大きなインパクトを与えるものであり、本研究の成果の意義は大きい。

Report

(1 results)
  • 2008 Annual Research Report
  • Research Products

    (19 results)

All 2009 2008

All Journal Article (12 results) (of which Peer Reviewed: 12 results) Presentation (6 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Synthesis of Nanocrystalline YVO_4 : Eu Red Emission Phosphor with High Fluorescence Intensity by Hydrothermal Method using Original Vanadium-Peroxo-Citrate Complex2009

    • Author(s)
      Sulawan Kaowphong, et.al.
    • Journal Title

      Journal of the Ceramic Society of Japan 117(3)

      Pages: 273-276

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  • [Journal Article] Synthesis of Zn_2SiO_4 : Mn^<2+> Green Emission Phosphor by Hydrothermal Gelation Method Using a Novel Water Soluble Silicon Compound2009

    • Author(s)
      Nobuaki Takahashi, et.al.
    • Journal Title

      Journal of the Ceramic Society of Japan 117(3)

      Pages: 313-315

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Preparation of Water Soluble Silicon Compound and its Application for Synthesis of (Y, Ce, Gd)_2Si0_5 Blue Emission Phosphor2009

    • Author(s)
      Yoshihito Suzuki, et.al.
    • Journal Title

      Journal of the Ceramic Society of Japan 117(3)

      Pages: 330-334

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  • [Journal Article] Synthesis of SrGa_2S_4 : Mn, Ce and SrGa_2S_4 : Mn, La Phosphors by Sulf urization of Oxide Precursors Prepared by an Amorphous Metal Comnlex Method and a Micro-Gel Freezing Drying Process2009

    • Author(s)
      Chi-Woo Lee, et.al.
    • Journal Title

      Journal of the Ceramic Society of Japan 117(3)

      Pages: 337-380

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Synthesis and effect of Sr substitution on fluorescence of new Ba_<2-x>SrxZnS_3 : Eu^<2+> red phosphor : Considerable enhancement of emission intensity2009

    • Author(s)
      Chi-Woo Lee, et.al.
    • Journal Title

      Journal of Crystal Growth 311(3)

      Pages: 647-650

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  • [Journal Article] Methanol-Water System for Solvothermal Synthesis of YVO_4 : Eu with High Photoluminescent Intensity2009

    • Author(s)
      Sulawan Kaowphong, et.al.
    • Journal Title

      Journal of the American Ceramic Society 92(s1)

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  • [Journal Article] Synthesis of BaAl_2S_4 : Eu^<2+> Electroluminescent Material by the Polymerizable Complex Method Combined with CS_2 Sulfurization2009

    • Author(s)
      Valery Petrykin, et.al.
    • Journal Title

      Journal of the American Ceramic Society 92(s1)

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Parallel Solution-Based Synthesis Approach for Search of Lanthanoid-Activated Ca_2SnO_4 Phosphor Materials2009

    • Author(s)
      Yoshihito Suzuki, et.al.
    • Journal Title

      Journal of the American Ceramic Society 92(81)

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Direct Synthesis of BaAl_2S_4 : Eu^<2+> Blue Emission Phosphor by One-Step Sulfurization of Highly Homogeneous Oxide Precursor Prepared via a Solution-Based Method2008

    • Author(s)
      Valery Petrykin, et.al.
    • Journal Title

      Chemistry of Materials 20(16)

      Pages: 5128-5130

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  • [Journal Article] Synthesis of Ca_3Sc_2Si2O_<12> : Ce^<3+> phosphor by hydrothermal Si alk oxide zelation2008

    • Author(s)
      Yoshihito Suzuki, et.al.
    • Journal Title

      Journal of Materials Science 43(7)

      Pages: 2213-2216

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effect of propylene glycol-water ratio on morphology of Y_2O_2S particles prepared by complex homogeneous precipitation method2008

    • Author(s)
      Valery Petrykin, et.al.
    • Journal Title

      Journal of the Ceramic Society of Japan 116(3)

      Pages: 454-458

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  • [Journal Article] 錯体均一沈殿法によるイットリウム系蛍光体の合成2008

    • Author(s)
      垣花眞人、外
    • Journal Title

      蛍光体同学会誌 (324)

      Pages: 23-29

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  • [Presentation] 錯体重合法による高機能セラミックスの合成2009

    • Author(s)
      垣花眞人
    • Organizer
      日本セラミックス協会2009年年会
    • Place of Presentation
      千葉県野田
    • Year and Date
      2009-03-18
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  • [Presentation] Synthesis of high performance phosphor materials by solution methods2008

    • Author(s)
      Masato Kakihana, et.al.
    • Organizer
      Joint international meeting : 214th Meeting of ECS-The Electrochemical Society 2008 Fall Meeting of The Electrochemical Society of Japan
    • Place of Presentation
      United States of America, Honolulu
    • Year and Date
      2008-10-12
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  • [Presentation] 複合無機化学的手法による多元硫化物系蛍光体の合成2008

    • Author(s)
      垣花眞人
    • Organizer
      第324回蛍光体同学会講演会
    • Place of Presentation
      東京都港区
    • Year and Date
      2008-09-19
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      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] 水溶性シリコン化合物を利用した水溶液プロセスによる(Y, Ce, Gd)_2SiO_5蛍光体の合成2008

    • Author(s)
      鈴木義仁、高橋伸明、垣花眞人
    • Organizer
      日本セラミックス協会第21回秋季シンポジウム
    • Place of Presentation
      北九州市
    • Year and Date
      2008-09-17
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      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] ランタノイド賦活Ca_2SnO_4の発光2008

    • Author(s)
      鈴木義仁、垣花眞人
    • Organizer
      日本希土類学会第25回希土類討論会
    • Place of Presentation
      千葉県船堀
    • Year and Date
      2008-05-29
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      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Parallel solution synthesis and investigation of fluorescence of lanthanoid ion activated Ca_2SnO_4 phosphors2008

    • Author(s)
      Yoshihito Suzuki, Masato Kakihana
    • Organizer
      10th International Conference on Ceramic Processing Science (ICCPS-10)
    • Place of Presentation
      Inuyama
    • Year and Date
      2008-05-25
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  • [Patent(Industrial Property Rights)] 黄色蛍光体とその製造方法2008

    • Inventor(s)
      ペトリキン ヴァレリー、垣花眞人
    • Industrial Property Rights Holder
      東北大学、住友金属鉱山株式会社
    • Industrial Property Number
      2008-123554
    • Filing Date
      2008-05-09
    • Related Report
      2008 Annual Research Report

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Published: 2010-06-11   Modified: 2016-04-21  

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