ゼオライトを出発原料とした窒化物蛍光体の開発とその生成メカニズムの解明

以沸石为原料的氮化物荧光粉的开发及其形成机制的阐明

基本信息

批准号：
18760503
负责人：
脇原徹
金额：
$ 2.3万
依托单位：
Yokohama National University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18760503/
关键词：
サイアロン蛍光体窒化固溶 NMR XAFS ゼオライトプロセス希土類発光 SiAlON 結晶化

项目摘要

近年、酸化物にはない高い共有結合性を活かした窒化物蛍光体が注目されている。しかし、窒化物蛍光体と青色LEDからなる白色LEDは高寿命環境低負荷の照明材料として期待されているものの、赤色発光蛍光体(Ca-αSialon:Eu^<2+>,CaSiAlN_3:Eu^<2+>等)の温度特性や発光効率(吸収効率×量子効率)が不十分であるという問題がある。そこで、申請者は各種原子が原子レベルで均一に混合されている"ゼオライト"に着目し、これを出発原料とした発光中心元素の局所周辺環境が制御された窒化物蛍光体の開発を行った。具体的には、サイアロン蛍光体を作製し、その特性評価を行った。その結果、ゼオライトに発光中心元素をイオン交換した原料を窒化すると蛍光体が作製できるが、発光中心元素酸化物(Eu_2O_3)をゼオライトと混合したものは窒化しても蛍光体にならないことが明らかになった。以上のプロセスを核磁気共鳴法やX線吸収法により解析し、発効中心元素がサイアロン結晶に固溶する過程を調査した。また、本研究では高エネルギー放射光X線に着目し、回折データ(61.7keV:Wavelength=0.20A, Q_<max>=25)より実空間のサブナノメータースケール(〜10A)の構造変化を明らかにした。その結果、窒化初期の非晶質のネットワーク構造は小さいリング構造が最終生成物である結晶ほど生成しておらず、窒化とともに秩序化することが明らかになった。

近年来，利用氧化物中未发现的高价值键合特性的氮化磷吸引了人们的注意。然而，尽管预计由氮气磷酸盐和蓝色LED组成的白色LED是具有较高寿命和环境负荷的照明材料，但存在一个问题，即温度特性和发光磷酸盐的敏感效率（吸收效率x量子X量子）（Ca-αSialon：eu^<2+>，casialn_3：eu^：eu^eu^<2 <2+>）。因此，申请人的重点是“沸石”，其中各种原子在原子水平上均匀混合，并使用以下材料开发了具有发光中心元件的局部周围环境的氮化物磷。具体而言，制备了Sialon磷酸并评估其特性。结果，据表明，通过将发光中心元件的离子交换获得的原材料添加到沸石中可以产生磷光体，但是即使在将发光中心氧化物（EU_2O_3）与Zeelite混合时，磷酸也不会转化为磷光体。通过核磁共振和X射线吸收方法分析了上述过程，并研究了固定固化Sialon晶体中的有效中心元件的过程。在这项研究中，我们专注于高能同步加速器X射线，并从衍射数据（61.7kev：beantength = 0.20a，q_ <max> = 25）中揭示了实际空间中次级尺度（〜10A）的结构变化。结果，据揭示了氮化开始时的无定形网络结构的产生不如最终产物晶体的小环结构，并且它们被硝化物订购。