多核希土類ポリ酸を前駆体とする蛍光体の合成と高性能フォトニクス材料への応用

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12740360
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 成毛 治朗 東京工業大学, 資源化学研究所, 助教授 (40237623)
• Keywords: ポリ酸 / ヘテロポリ酸 / 希土類 / 構造解析 / 発光スペクトル / 熱分解 / 希土類モリブデン酸 / 蛍光体

Research Abstract

1.欠損型Keggin構造の[SbW_9O_<33>]^<9->及び欠損型Lindqvist構造の[W_5O_18]^<6->を配位子とする希土類(RE)錯体,[(RE)_2(H_2O)_2(SbW_9O_<33>)(W_5O_<18>)_2]^<15->(1),[(RE)_3(H_2O)_4(SbW_9O_<33>)_2(W_5O_<18>)_2]^<21->(2)の構造解析を行い,いずれもポリタングステン酸イオンを構築ブロックとする新規な希土類ポリタングステン酸であることがわかった。
2.化合物1内の2つのREサイトSite I, Site IIについてRE^<3+>の種類(イオン半径)による占有率の違いを発光スペクトルと結晶構造解析の両面から検討した結果,SIte Iには種々のRE^<3+>が入るのに対しSite IIにはサイズの小さなRE^<3+>が優勢的に入ることを見いだし,その理由を考察した。
3.RE^<3+>をもつポリモリブデン酸[(RE)_2Mo_8O_<27>]・18H_2O(RE=Eu, Gd)の空気中熱分解により新規な希土類モリブデン酸(RE)_2Mo_5O_<18>, (RE)_6Mo_<12>O_<45>, (RE)_4Mo_7O_<27>, (RE)_6Mo_<10>O_<39>を見いだし,X線構造解析を行った。これらは(RE)_4Mo_7O_<27>を除いてすべて同形であった。Eu_4Mo_7O_<27>とGd_4Mo_7O_<27>の構造の差異について考察した。
4.上記で見いだされた(RE)_2Mo_5O_<18>についてEu/Gd固溶体Eu_xGd_<2-x>Mo_5O_<18>を合成し発光強度を調べたところ極めて高輝度の赤色蛍光体であることがわかった。
5.[Tb_2Mo_8O_<27>]・18H_2Oの熱分解で化合物Tb_2Mo_4O_<15>が得られ,同形の既知のHo化合物や異なる構造のLa, Ce, Pr化合物と比較検討された。

Research Products

• [Publications] H.Naruke: "Synthesis and Structure of Ln(W_5O_<18>)-Capped Mixed-Ligand Polyoxotungstolanthanoate[Ln(W_5O_<18>)[{Ln(H_2O)_2(SbW_9O_<33>)(W_5O_<18>)}]^<15->(Ln=Sm and Er)"Bull. Chem. Soc. Jpn.. 74. 1289-1294 (2001)
• [Publications] H.Naruke: "Crystallization and Structural Characterization of Two Europium Molybdates, Eu_4Mo_7O_<27>and Eu_6Mo_<10>O_<39>"J. Solid State Chem.. 161. 85-92 (2001)
• [Publications] H.Naruke: "Tb_2Mo_4O_<15>"Acta Crystallogr., Sect. E. E57. i106-i108 (2001)
• [Publications] H.Naruke: "Size-dependent Population of Trivalent Rare Earth Cations (RE^<3+> in[(RE)_2(H_2O)_2(SbW_9O<33>)(W_5O_<18>)_2]^<15->, and Structural Characterization of a Luthetium-polyoxotungstate Complex [Lu_3(H_2O)_4(SbW_9O_<33>)_2(W_5O_<18>)_2]^<21->"Bull. Chem. Soc. Jpn.. 74(印刷中). (2001)