近紫外励起用インビジブルなナノ蛍光体の作製と特性評価

用于近紫外激发的不可见纳米磷光体的制备和表征

基本信息

批准号：
09J01609
负责人：
竹下覚
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Keio University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2011
项目状态：
已结题

项目摘要

1.近紫外励起用赤色発光Yvo_<4<:Bi^<3+>,Eu^<3+>ナノ蛍光体Yvo_<4>:Bi^<3+>,Eu^<3+>ナノ蛍光体を用いた太陽電池用波長変換材料を作製し、作製条件の最適化を行ったのち、シミュレーションと実験の比較を行った。その結果、より高効率な波長変換を実現するためには、波長変換層による反射」損失をさらに抑制する必要があることを明らかにした。また、実用化に向けた耐久性評価のため、ナノ蛍光体・ポリマー複合膜の長期耐光性試験を実施したところ、発光強度の特異な時間変動現象を発見した。この現象の起源について追究し、ナノ蛍光体が光触媒とよく似た作用によってポリマーを光分解していることを明らかにした。2.近紫外励起用緑色発光Zn_<2>GeO_<4>:Mn^<2+>ナノ蛍光体ソルボサーマル法によって作製したZn_<2>GeO4:Mn^<2+>ナノ蛍光体において、Mn^<2+>イオンの分布状態が発光特性に与える影響を調べるため、反応機構および粒子生成プロセスを解析した。その結果、Mn^<2+>イオンが粒子表面に偏析し、Mn2+間のエネルギー移動に起因する蛍光強度の低下(濃度消光)が生じていることを明らかにした。3.近紫外励起用赤色発光アパタイトナノ蛍光体近紫外励起用赤色発光ナノ蛍光体の応用の幅を広げるため、Yvo_<4>:Bi^<3+>,Eu^<3+>ナノ蛍光体よりも高い生体親和性を有するEu^<3+>ドープアパタイトに着目した。フランスCIRIMAT Instituteに3ヶ月間滞在し、当該分野の専門家であるDr.Christophe Drouetのもとで研究を行った。Eu^<3+>ドープアパタイトナノ粒子の合成法はすでに確立されているが、分散安定性が低く、強く凝集したナノ粒子が得られるという問題を抱えている。そこで、ナノ粒子の凝集・分散を制御する手法を探究し、親水性高分子鎖を有する配位子で表面修飾することで、分散安定性の高いナノ粒子が得られることを明らかにした。

1.近紫外激发红光Yvo_<4<:Bi^<3+>,Eu^<3+>纳米荧光粉Yvo_<4>:Bi^<3+>,Eu^<3+>纳米荧光粉-磷光体在使用制造太阳能电池波长转换材料并优化制造条件后，我们对模拟和实验进行了比较。结果表明，为了实现更高效的波长转换，需要进一步抑制波长转换层引起的反射损耗。此外，为了评估实际使用的耐久性，我们对纳米荧光粉/聚合物复合膜进行了长期耐光性测试，发现了独特的发光强度随时间波动的现象。我们研究了这种现象的起源，发现纳米磷光体通过类似于光催化剂的作用来光分解聚合物。 2. 用于近紫外激发的绿光发射Zn_<2>GeO_<4>:Mn^<2+>纳米荧光粉在溶剂热法制备的Zn_<2>GeO4:Mn^<2+>纳米荧光粉中，Mn为研究了^<2+>离子的分布状态对发光性能的影响，并对反应机理和粒子产生过程进行了分析。结果表明，Mn 2+ 离子在颗粒表面偏析，由于Mn 2+ 之间的能量转移而导致荧光强度降低(浓度猝灭)。 3. 近紫外激发红光磷灰石纳米荧光粉为了拓展近紫外激发红光纳米荧光粉的应用范围，Yvo_<4>:Bi^<3+>,Eu^<3+>纳米荧光粉我们重点关注Eu^<3+>掺杂磷灰石，它比Eu^<3+>具有更高的生物相容性。我在法国CIRIMAT研究所呆了三个月，在该领域专家Christophe Drouet博士的指导下进行了研究。尽管已经建立了Eu 3+ 掺杂磷灰石纳米颗粒的合成方法，但其存在分散稳定性低和纳米颗粒强烈团聚的问题。因此，我们探索了控制纳米颗粒聚集和分散的方法，并揭示了通过用含有亲水聚合物链的配体进行表面修饰可以获得具有高分散稳定性的纳米颗粒。