廃棄アスベストからの超高輝度長残光蛍光体の作製

最近社会問題となっている廃棄物として、発ガン性のあるアスベストが挙げられる。現在使用されているアスベストは、比較的発ガン性の低いクリソタイル鉱石のみであるが、将来的には使用が制限されると考えられる。アスベストの発ガン性は、その繊維状の形態によるものであり、成分の毒性ではない。そこで、形態を変えて有用性の高い材料に転換すれば再利用は可能である。クリソタイルは、長残光蛍光体Sr-Akermaniteの成分と共通するマグネシウムと珪素を主成分とした鉱石である。本研究では、クリソタイルと同じ組成を持つ天然鉱石"蛇紋岩"および廃アスベストを原料に、珪酸塩系の長残光蛍光体Sr-Akermaniteの合成を検討した。鉱石中に存在する鉄やニッケル等の遷移金属類を除去するためには酸処理を行うことが有用であり、大半の不純物は除去できる。酸処理原料を用いて合成したSr-Akermaniteの発光および残光を確認することができ、その発光特性は、高純度原料より合成したSr-Akermaniteと一致した。本研究の結果は、国内に豊富に存在する天然鉱石である蛇紋岩や廃アスベストを、セラミック原料に用いることが可能であることを示している。蛇紋岩は、主成分が高純度のアルカリ土類珪酸塩であり、肥料等のさまざまな用途に利用されている。そのため、鉱石としての採取に関してインフラストラクチャーが確立しており鉱山開発の必要がない。このことから、処理プロセスを確立できれば、蛍光体のみならず多くのセラミックス材料への応用が期待できる。

最近社会問題となっている廃棄物として、発ガン性のあるアスベストが挙げられる。現在使用されているアスベストは、比較的発ガン性の低いクリソタイル鉱石のみであるが、将来的には使用が制限されると考えられる。アスベストの発ガン性は、その繊維状の形態によるものであり、成分の毒性ではない。そこで、形態を変えて有用性の高い材料に転換すれば再利用は可能である。クリソタイルは、長残光蛍光体Sr-Akermaniteの成分と共通するマグネシウムと珪素を主成分とした鉱石である。本研究では、クリソタイルと同じ組成を持つ天然鉱石"蛇紋岩"および廃アスベストを原料に、珪酸塩系の長残光蛍光体Sr-Akermaniteの合成を検討した。鉱石中に存在する鉄やニッケル等の遷移金属類を除去するためには酸処理を行うことが有用であり、大半の不純物は除去できる。酸処理原料を用いて合成したSr-Akermaniteの発光および残光を確認することができ、その発光特性は、高純度原料より合成したSr-Akermaniteと一致した。本研究の結果は、国内に豊富に存在する天然鉱石である蛇紋岩や廃アスベストを、セラミック原料に用いることが可能であることを示している。蛇紋岩は、主成分が高純度のアルカリ土類珪酸塩であり、肥料等のさまざまな用途に利用されている。そのため、鉱石としての採取に関してインフラストラクチャーが確立しており鉱山開発の必要がない。このことから、処理プロセスを確立できれば、蛍光体のみならず多くのセラミックス材料への応用が期待できる。