Development of f-f emission-type phosphors controlled by anion composition and arrangement within crystal structures

开发由阴离子组成和晶体结构内排列控制的 f-f 发射型荧光粉

• 批准号: 21K04645
• 负责人: 佐藤 泰史
• 金额: $ 2.5万
• 依托单位: Okayama University of Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K04645/
• 关键词: 蛍光体; 複合アニオン化合物; f-f発光; 結晶サイト工学; 水溶液合成プロセス

今年度は、昨年度までに見出した複合アニオン化したf-f発光型蛍光体用ホスト物質について、試料の高純度化の検討を行った。1) OおよびFにより複合化されたオーリビリウス型酸フッ化物Bi2NbO5FおよびBi2TaO5Fについて、フッ化剤であるPVDFの混合比率を酸化物前駆体に対して幅広く変化させ、大気焼成を行った。酸化物前駆体のフッ素化処理において、最適とされた従来の混合比率（酸化物前駆体:PVDF=1:1~1:2）より混合比率を1:4まで増加させた結果、得られた試料はいずれもX線回折より単相かつ結晶性の高いオーリビリウス型相であり、酸素量は理論値とほぼ一致することを元素分析より確認した。さらに両試料の吸収スペクトルから算出したバンドギャップエネルギーは3.7～3.8eVであり、発光イオンのf-f発光に必要な近紫外光領域の励起が可能であることを確認した。2) OとNで複合化したペロブスカイト型酸窒化物LaZrO2Nについて、還元窒化による着色の抑制と高純度化について検討を行った。LaZrO2Nでは、焼成時間の増加に伴い、酸化物相のLa2Zr2O7の減少とLaZrO2N相の生成が確認できるが、過剰な窒化による着色と還元窒化に必要な活性金属に由来するMg2+のLaZrO2N相への固溶が同時に進行することを確認した。このため、高純度のLaZrO2N相の生成には焼成時間の精密な制御が必要であることがわかった。3) OとNで複合化したペロブスカイト型酸窒化物LaHfO2Nについて、水溶液プロセスで合成したアモルファス酸化物前駆体を用いて還元窒化処理を行ったところ、最適窒化条件において単相かつ着色のない高純度試料の生成を確認した。また、試料の吸収スペクトルから算出したバンドギャップエネルギーは3.9eVであり、発光イオンのf-f発光に必要な近紫外光領域の励起が可能であることを確認した。

This year, we have seen the development of high purity materials for light-emitting fluorescent materials. 1)O, F, F. The optimum mixing ratio of acidified precursor to PVDF (acidified precursor:PVDF=1:1~1:2) was increased by 1:4. The results showed that the X-ray analysis of the sample showed that the crystallinity was high and the acid content was consistent with the theoretical value. In addition, the absorption of the sample was calculated and the excitation in the near ultraviolet region was confirmed to be possible at 3.7~3.8eV. 2)O ~ N ~- LaZrO2N phase was confirmed to be formed simultaneously with the increase of sintering time, the decrease of acidizing phase La2Zr2O7 and the formation of LaZrO2N phase. For this reason, the formation of high-purity LaZrO2N phase and the precise control of firing time are necessary. 3)O and N complexation of LaHfO2N, aqueous solution synthesis of LaHfO2N, acid precursor, reduction of LaHfO2N, optimum conditions for synthesis of LaHfO2N, coloring of LaHfO2N, and production of high purity sample. The absorption of the sample was calculated at 3.9eV and the excitation in the near ultraviolet region was confirmed.

项目成果

活性金属を用いた還元アンモニア窒化法によるLa系ペロブスカイト酸窒化物の作製

活性金属还原氨氮化法制备La基钙钛矿氮氧化物

• 发表时间: 2021
• 作者: Ohashi Naoki;Matsushita Yoshitaka;Saito Noriko;福田慎，佐藤泰史，垣花眞人
• 通讯作者: 福田慎，佐藤泰史，垣花眞人

活性金属を用いた還元窒化法によるペロブスカイト酸窒化物の高純度試料合成

活性金属还原氮化法高纯度样品合成钙钛矿氮氧化物

• 发表时间: 2023
• 作者: Kenji Matsuo;Naoyoshi Nunotani;Nobuhito Imanaka;佐藤泰史，崎永和哉，福田慎，垣花眞人
• 通讯作者: 佐藤泰史，崎永和哉，福田慎，垣花眞人

バンドギャップ制御に基づくPr3+賦活CaHfO3-CaTaO2Nペロブスカイト固溶体の作製とその発光特性

基于带隙控制的Pr3+激活CaHfO3-CaTaO2N钙钛矿固溶体的制备及其发光性能

• 发表时间: 2021
• 作者: Yusuke Sakai;Daisuke Urushihara;Toru Asaka;Koichiro Fukuda;Zijian Yang;Naoto Tanibata;Hayami Takeda;Masanobu Nakayama;柳本理江，佐藤泰史，垣花眞人
• 通讯作者: 柳本理江，佐藤泰史，垣花眞人

Pr3+賦活CaHfO3-CaTaO2Nペロブスカイト固溶体のバンドギャップ制御と発光特性

Pr3+激活CaHfO3-CaTaO2N钙钛矿固溶体的带隙控制及发光性能

• 发表时间: 2022
• 作者: 黄 正航;勝又 哲裕;1.佐藤泰史，柳本理江，垣花眞人
• 通讯作者: 1.佐藤泰史，柳本理江，垣花眞人

Photoluminescence of Pr3+-activated CaHfO3-CaTaO2N perovskite solid solutions

Pr3激活CaHfO3-CaTaO2N钙钛矿固溶体的光致发光

• 发表时间: 2021
• 作者: Y. Sato;R. Yanamoto;M. Kakihana
• 通讯作者: M. Kakihana