特異なミクロ反応場を用いる複合微粒子材料の微細構造制御

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11650781
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 平井 隆之 大阪大学, 基礎工学研究科, 助教授 (80208800)
• Keywords: 乳化液膜 / エマルション / 抽出 / 金属しゅう酸塩 / 微粒子材料 / ヒドロキシアパタイト / 蛍光体 / フェライト

Research Abstract

従来金属イオンの分離・濃縮を行うことを目的に開発・研究が行われてきたW/O/W型エマルション(乳化液膜)をミクロ反応場として用い、微粒子材料の調製を行った。水溶液系と比較して疎水性の強い反応場の特徴を活かし、微粒子材料の径や形態・複合構造の制御を行う手法について検討した。
1.Fe-Co・Fe-Ni複合微粒子の調製 外水相に2種類の金属イオンを供給した場合、各金属イオンの抽出能や抽出速度の相違により内水相への金属イオンの輸送が制御され、複合微粒子の微細構造が制御できると考えられる。ケーススタディとしてFe-Co・Fe-Ni複合しゅう酸塩微粒子調製した。粒子表面付近がCoまたはNiに富む針状微粒子が得られ、これを焼成することでCoまたはNiフェライトの針状微粒子が得られた。
2.Caリン酸塩微粒子の調製 Caイオンを外水相から内水相へと輸送させ、内水相でリン酸塩と反応させ沈殿させた。得られたCaヒドロキシアパタイト微粒子は結晶性が低く、若干のCa欠陥を有していたが、ミクロンサイズの球形微粒子が得られ、粒径およびモルホロジーの制御が可能であることを明らかにした。さらに、内水相にあらかじめAlイオンを溶解しておくことにより、種々の元素比をもつCa-Al複合リン酸塩微粒子を調製できることを示した。
3.EuをドープしたY複合微粒子の調製と蛍光体としての利用 W/O/W型エマルション系の外水相中のYおよびEuイオンを輸送させて内水相のしゅう酸と反応させ、複合しゅう酸塩微粒子を調製した。単独金属のしゅう酸塩の場合と同様に、サブミクロンサイズ(直径0.2〜0.6ミクロン)の球形微粒子を調製できた。これを焼成して複合酸化物微粒子を調製し、赤色蛍光体としての特性を明らかにした。

Research Products

• [Publications] T.Hirai,J.Kobayashi and Isao Komasawa: "Preparation of Acicular Ferrite Fine Particles Using an Emulsion Liquid Membrane System"Langmuir. 15(19). 6291-6298 (1999)
• [Publications] T.Hirai,M.Hodono and I.Komasawa: "The Preparation of Spherical Calcium Phosphate Fine Particles Using an Emulsion Liquid Membrane System"Langmuir. 16(3). 955-960 (2000)
• [Publications] 平井隆之,平野隆之,駒沢 勲: "乳化液膜系を反応場とする Y_2O_3:Eu^<3+> 蛍光体微粒子の調製"希土類 (Rare Eath). No.34. 130-131 (1999)