2014 Fiscal Year Annual Research Report
大気圧プラズマを用いたナノ蛍光体の還元・硫化・窒化処理とその凝集抑制・高効率化
| Project/Area Number |
24560008
|
|---|
| Research Institution | Nagaoka University of Technology |
|---|
Principal Investigator |
加藤 有行 長岡技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10303190)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
菊池 崇志 長岡技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (30375521)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
|
| Keywords | 誘導結合型プラズマ / 蛍光体 / 還元処理 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
還元・硫化・窒化処理のうち還元処理を，低圧誘導結合性プラズマ（ICP）を用いてKSrPO4:Euに対して行った．KSrPO4:Euはリン酸塩を母体に持つため温度安定性に優れた特長をもち，照明用として期待されている蛍光体である．還元に用いるKSrPO4:Eu(0.4%)前駆体は以下に示す均一な組成の微粒子が高い収率で得られる錯体重合法により作成した．化学量論比に秤量したリン酸二水素カリウム（KH2PO4），炭酸ストロンチウム（SrCO3），酸化ユーロピウム（Eu2O3）を，希硝酸水溶液に溶解し，金属イオンの二倍のモル比のクエン酸一水和物を加え，80℃で2時間撹拌することにより，金属イオンをキレート化させた．クエン酸一水和物と同モル量のプロピレングリコールを加え，100℃で重合反応を起こさせることにより，エステル樹脂を得た．得られた樹脂を350℃で熱分解させ，さらに大気中800℃で3時間仮焼することで，KSrPO4:Eu前駆体を得た．低圧ICPはバッファガスを窒素／水素混合ガス（水素濃度0～10%）とし，13.56MHzの高周波を用いて，入力電力20～150W，ガス流量40sccm，圧力0.7～0.9Torrの条件下で発生させた．得られた前駆体にICPを15分照射すると，Euの3価によるf-f遷移の赤色発光のピーク強度は減少し，Euの2価によるf-d遷移の青色発光（前駆体では観測されない）が観測された．この還元された2価の発光強度は水素濃度およ入力電力の増加とともに増加し，7%，80Wで飽和傾向を示した．期間内で得られた最大強度は従来の高温水素雰囲気下（1200℃，3時間）における還元処理のものに比べ約3分の1程度であったが，投入電力量あたり換算すると従来法に比べ約34倍の効率で還元されていることになり，ICP照射による還元処理は極めて有効であることが分かった．
|
