2005 Fiscal Year Annual Research Report
希土類酸化物ナノ・パノスコピック構造体の鋳型合成と特性評価
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17042022
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| Research Institution | University of Miyazaki |
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Principal Investigator |
木島 剛 宮崎大学, 工学部, 教授 (90040451)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
酒井 剛 宮崎大学, 工学部, 助教授 (40284567)
関田 正實 独立行政法人物質・材料研究機構, 物質研究所・独立研究グループ, 主席研究員 (20354425)
森 寛 都城高等工業専門学校, 助教授 (70157866)
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| Keywords | 界面活性剤 / ナノ複合体 / 発光特性 / ユーロピウム / オキシ硫酸イットリウム |
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| Research Abstract |
本研究では、複合鋳型法によりミクロ・メソ複合多孔質構造等のパノスコピック構造をもつ希土類酸化物を創製するとともに、ナノチューブ・ナノポーラス材料を含む希土類酸化物ナノ及びパノスコピック構造体ならびにこれらを母体とする各種誘導体の発光特性等の物性評価を実施し、高性能発光素子、触媒、キャパシタに関わる基礎技術を開発することを目的としている。
本年度は、まず、Euをドープしたイットリウム系ナノ構造体を合成し、発光強度の生成条件依存性を検討した。Y(NO)_3、EuCl_3、ドデシル硫酸ナトリウム(SDS)、尿素およびH_2Oを1-x : x:2:30:60のモル比で反応させたところ、Eu仕込み濃度0≦x≦0.08で、ヘキサゴナル(Hex)構造を有する試料(type I)が得られ、一方x≧0.09ではtype I、または同心円層状構造を有する試料(type II)が生成した。これらの試料を1000℃で焼成すると、type Iが酸化イットリウムY_2O_3構造、type IIがオキシ硫酸イットリウムY_2O_2SO_4構造を主要相とするEuドープ体を与えた。また、反応前駆体に硫酸ナノトリウムを添加した場合は、規則性の低い層状ナノ複合体(type III)が生成し、Y_2O_2SO_4構造を主要相とする焼成体が得られた。さらに、これら3系列の焼成体のケイ光スペクトルを測定したところ、type IIはtype Iおよびtype IIIの約2倍の発光強度を示した。すなわち、各種ナノ複合体を経由して得られた焼成体の発光強度は、Y_2O_2SO_4:Eu(type II由来)>Y_2O_2SO_4:Eu(type III由来)〜Y_2O_3:Eu(type I由来)〜Y_2O_3:Eu(Bulk)であり、特に、同じ構造をもつY_2O_2SO_4:Eu型焼成体の間で、複合体の生成条件によると思われるナノ構造ホスト効果が認められた。なお、複合界面活性剤液晶鋳型法による希土類酸化物複合体の創製を試みたが、ナノ構造体を得るにはいたらなかった。
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