2016 Fiscal Year Annual Research Report
Synthesis processes of monodisperse inorganic nanoparticles for preparation of functional phosphors
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26410233
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
柴 史之 千葉大学, 大学院融合科学研究科, 准教授 (10312969)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 無機微粒子合成 / 液相反応 / 蛍光材料 / オキシ水酸化ガリウム / ヒドロキシアパタイト / タングステン酸カルシウム / リン酸ガリウム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は，蛍光体前駆材料であるオキシ水酸化ガリウムとヒドロキシアパタイトのナノ粒子精密合成を中心に，あらたな試みとしてリン酸ガリウムナノ粒子の液相精密合成法を検討した。オキシ水酸化ガリウムについては，前年度までに，弱酸性領域においてアスペクト比の大きいスピンドル形状の単分散ナノ粒子の生成法を確立していたが，今年度は，pH調整剤として酢酸ナトリウムを利用して，その効果を検討した。その結果，反応温度70℃において，単分散性に優れた，くさび形の粒子が生成し，かつそのアスペクト比が，添加した酢酸ナトリウムの濃度に依存して変化することを見出した。またこれらの粒子を加熱脱水して酸化ガリウムに変換し，蛍光特性を検討した。一方，ヒドロキシアパタイトに関しては，昨年度までの合成条件を更に見直し，前駆材料として利用しているNaCa-NTAについて，洗浄・凍結乾燥による粉体化過程を導入することで，再現性の向上と，ウニ形状粒子の生成抑制を達成した。これにより，今後，ハロリン酸化カルシウムへ展開する際の，より精密な制御を行うための基盤を構築できた。一方，リン酸ガリウムについては，新しい蛍光母体材料としての可能性を検討する目的で検討を開始した。リン酸ガリウムはGa3+イオンと(PO4)3-イオンの反応で生成するが，150℃程度の水熱反応条件で結晶性の粒子を得られること，および，反応pHに依存して，無水物が生成する場合と，二水和物が生成する場合があることを見出した。これは，ガリウムイオンへの水酸化物イオンの配位状態と，リン酸の水素イオンの解離状態が，pHに依存していることに起因していると考えられる。
今後は，本研究で得られた知見を発展させて，高機能性蛍光体ナノ粒子材料の精密合成法の深化を，継続して取り組んでいく予定である。
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