2020 年度研究成果報告書

レアアースフリー蛍光体のためのAgゼオライトにおけるPL機構の解明

研究課題

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研究課題/領域番号	17K05026
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
研究分野	応用物性
研究機関	弘前大学
研究代表者	鈴木裕史弘前大学, 理工学研究科, 准教授 (50236022)
研究分担者	宮永崇史弘前大学, 理工学研究科, 教授 (70209922)
研究期間 (年度)	2017-04-01 – 2021-03-31
キーワード	ゼオライト / フォトルミネッセンス / Agクラスター / XAFS / レアアースフリー / IR吸収スペクトル
研究成果の概要	広範囲の励起光を用い、新たな発光種を探索した。220-600nmを連続的に照射したところ、メインバンドはA, X, Yそれぞれで530, 510, 460nmであり、励起波長はおよそ250 - 350 nmであった。この励起波長帯は人体に最も悪影響を与える紅斑紫外線領域とほぼ一致している。同時時間分解PL＆XAFSオペランド測定を時間分解能1分で行った結果、Ag形X型ゼオライトにおける発光種はAgペアが準安定状態に位置することでゼオライト骨格が発光している可能性が高いことを提案した。Ag形ゼオライトのPLは、Agの僅かな位置の変化に起因し、その位置によって異なるPLを発現すると解明した。
自由記述の分野	表面・界面・ナノ粒子物性
研究成果の学術的意義や社会的意義	次世代の『光』社会のため、環境に優しく低コストなレアアースフリー蛍光物質であるAg形ゼオライトのフォトルミネッセンス(PL)機構解明について研究を行った。蛍光現象が起きる励起波長はおよそ250-350nmであった。この波長帯は人体に最も悪影響を与える紅斑紫外線領域とほぼ一致している。つまりAg形ゼオライトはこの有害な紫外線領域を選択的に吸収することが明らかになった。 XAFSとIR測定により、Ag形ゼオライトのPLはゼオライト中にあるAgの僅かな位置の変化に起因し、その位置によって異なるPLを発現すると解明した。