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新規水溶性リン原料の開発およびリン酸塩機能材料の高機能化

研究課題

研究課題/領域番号 12J09285
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 無機材料・物性
研究機関東北大学

研究代表者

金 珉成 (2013)  東北大学, 工学研究科, 特別研究員(DC2)

金 〓成 (2012)  東北大学, 工学研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2012 – 2013
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
2013年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2012年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワードSolution method / Stable phosphate ester / Homogeneity / Li CaPO_4 : Eu^<2+> / Solid solution / NaBa_<l-x>Ca_xPO_4 / 溶液法 / 安定なリン原料 / 均一合成 / 蛍光体
研究概要

In this year, synthesis and characterization of novel water soluble phosphate ester and confirmation of their advantages by synthesis of a LiCaPO_4 : Eu^2+ phosphor were conducted. A stable and water soluble-phosphate ester was synthesized from reaction among polyethylene glycol 300, P_2O_5, and Polyphosphoric acid. Polyphosphoric acid, polyethylene glycol 300, and P_2O_5 were mixed in N_2 atmosphere. ^<31>P{^1H}NMR spectra of the prepared phosphate oligomers were recorded. The proportion of phosphoric acid and phosphate ester was depended on the reflux condition. The amount of H_3PO_4 was around 12%, while around 45% H_3PO_4 was unreacted using the previous method.
Eu-doped LiCa_<097> PO_4:0.03Eu^<2+> was synthesized by the polymerizable complex (PC) method employing a prepared phosphate ester. In addition, the synthesis by the SSR method was conducted. Excitation and emission spectra of phosphors were compared. The strongest emission intensity among three samples was observed at the sample synthesized by PC method employing phosphate ester. PC method using phosphate ester could produce homogeneous Eu distribution. Therefore, the sample prepared by PC method employing phosphate ester showed the highest emission intensity. Finally, development of the phosphate source to use for solution based method was successfully conducted and the advantage of phosphate ester was proved by synthesis of LiCaPO_4 : Eu^2+ phosphor.
Using the developed PC method, we synthesized NaBa_<1-x>Ca_xPO_4 solid solutions via PC method, and investigated their photoluminescence properties and crystal structures. As increase of Ca substitution, emission intensity decreased and the red shift of emission center was observed from 438 nm to 455 nm under excitation at 320 nm. XRD measurements of the samples revealed that NaBa_<0.5>Ca_<0.5>PO_4 at x = 0.5 and Na_3Ba_2CaPO_4 at x = 1/3 were solid solutions of them. Finally, we found two kinds of new compositions and determined their crystal structures.

今後の研究の推進方策

(抄録なし)

報告書

(2件)
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2014 2013 2012

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (11件)

  • [雑誌論文] A Highly Luminous LiCaPO_4 : Eu^<2+> Phosphor Synthesized by a Solution Method Employing a Water-Soluble Phosphate Ester Minsung.2013

    • 著者名/発表者名
      Kim Minsung, Kobayashi Makoto, Kato Hideki, Kakihana Masato
    • 雑誌名

      Optics and Photonics Journal

      巻: 3 号: 06 ページ: 13-18

    • DOI

      10.4236/opj.2013.36a003

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enhancement of luminescence properties of a KSrPO_4 : Eu^<2+> phosphor prepared using a solution method with a water-soluble phosphate oligomer2013

    • 著者名/発表者名
      Kim Minsung, Kobayashi Makoto, Kato Hideki, Kakihana Masato
    • 雑誌名

      Journal of Materials Chemistry C

      巻: 1 号: 36 ページ: 5741-5746

    • DOI

      10.1039/c3tc31121j

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Crystal Structures and Luminescence Properties of Novel Europium-activated Na(Ba, Ca)PO_4 Phosphors2014

    • 著者名/発表者名
      金 珉成
    • 学会等名
      日本セラミックス協会
    • 発表場所
      慶應義塾大学
    • 年月日
      2014-03-27
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Enhancement of luminescence properties of ABPO_4 phosphors via polymerizable complex method employing phosphate ester2013

    • 著者名/発表者名
      金 珉成
    • 学会等名
      JK Ceramics 30
    • 発表場所
      北九州
    • 年月日
      2013-11-20
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis and photoluminescence properties of novel Eu^<2+>-activated Na(Ba, Ca)PO_4 phosphors2013

    • 著者名/発表者名
      金 珉成
    • 学会等名
      Phosphor safari
    • 発表場所
      Jeju, Korea
    • 年月日
      2013-10-20
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis of Eu^<2+>-doped LiCaPO_4 by a polymerizable complex method employing a novel water soluble PEG-coniugated phosphate ester2013

    • 著者名/発表者名
      金 珉成
    • 学会等名
      日本セラミックス協会
    • 発表場所
      信州大学
    • 年月日
      2013-09-04
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis of a LiCaPO_4 : Eu^<2+> phosphor by a Polymerizable Complex Method Using a Novel Water-soluble Phosphate Precursor2013

    • 著者名/発表者名
      金 珉成
    • 学会等名
      iMiD 2013
    • 発表場所
      Deagu, Korea
    • 年月日
      2013-08-26
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis of High Luminescence KSrP0_4:Eu^2+ phosphor by a Solution Method Employing a Water-Soluble Phosphate Oligomer2013

    • 著者名/発表者名
      金 〓成、小林 亮、加藤 英樹、垣花 眞人
    • 学会等名
      Collaborative Project Symposium of Tohoku University Institutes 2012
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2013-02-05
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis of a homogeneous multi-component phosphor by solution-based method using novel water-soluble phosphate precursors2012

    • 著者名/発表者名
      金 〓成、小林 亮、加藤 英樹、垣花 眞人
    • 学会等名
      KJ Ceramics 29
    • 発表場所
      Deagu, Korea
    • 年月日
      2012-11-22
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Enhancement of properties of phosphate-based phosphors using water-soluble phosphorus precursors2012

    • 著者名/発表者名
      金 〓成、小林 亮、加藤 英樹、垣花 眞人
    • 学会等名
      日本セラミックス協会東北北海道支部発表研究会
    • 発表場所
      岩手大学
    • 年月日
      2012-11-08
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Improvement of luminescence properties of KSrP0_4:Eu by a polymerizable complex method employing a water soluble phosphorus oligomer2012

    • 著者名/発表者名
      金 〓成、小林 亮、加藤 英樹、垣花 眞人
    • 学会等名
      PRiME2012
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii, USA
    • 年月日
      2012-10-10
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Development of novel water-soluble phosphorus precursors for a solution based homogeneous synthesis of phosphors2012

    • 著者名/発表者名
      金 〓成、小林 亮、加藤 英樹、垣花 眞人
    • 学会等名
      日本セラミックス協会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2012-09-20
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis of KSrP0_4:Eu^2+ Phosphor with High Luminescence Property Using a Water-Soluble Phosphorus Precursor2012

    • 著者名/発表者名
      金 〓成、小林 亮、加藤 英樹、垣花 眞人
    • 学会等名
      iMiD 2012
    • 発表場所
      Deagu, Korea
    • 年月日
      2012-08-29
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

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公開日: 2013-04-25   更新日: 2024-03-26  

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