火炎式噴霧熱分解法による高結晶性微粒子の合成プロセスの開発

火焰喷射热解法高结晶细颗粒合成工艺的开发

• 批准号: 17760609
• 负责人: LENGGORO WULED
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: Hiroshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17760609/
• 关键词: エアロゾル; 液滴; 噴霧; 粒子; 粉末; 粉体; 伝熱; 結晶; 酸化物; 火炎; 蛍光体

噴霧熱分解法では分子レベルで十分に混合された原料溶液を気中に噴霧することでμmオーダーの液滴を発生させ、それを熱分解するため、化学的に均一な粒子を製造することが可能です。本研究で検討する噴霧熱分解法は従来の電気炉を用いた方法ではなく、反応熱源に火炎を直接用いる。合成が困難とされる白色LED用の蛍光材料である(Y, Gd)_3Al_5O_<12>:Ce^<3+>等のような多成分系材料微粒子をモデル材料とし、火炎式噴霧熱分解法による微粒子合成プロセスの開発を行った。火炎法では、電気炉と比べ操作温度が高いと考えられ、その結果、(i)従来法より高い結晶性(高い性能)もつ微粒子の合成が可能になること、(ii)火炎用ガスを利用するので生産コストが優れていること、また(iii)スケールアップが容易であることが明らかになった。原料溶液に、無機塩であるフラックス塩などを添加して、微粒子粒子を合成した。生成粒子より成型体を作成し、結晶性や光学特性を評価した。この結果から、特性が最適となる微粒子の特性および操作条件を明らかにした。火炎式噴霧熱分解法による多成分系微粒子の合成メカニズムを実験的に検討し、粒子径の制御の他に、大きさの揃った微粒子が合成できる条件を明きらかにした。また、噴霧発生量を増加させて、微粒子合成技術のスケールアップ化の検討も行った。出発の液滴径が数ミクロンであるにも関わらず、生成粒子が数十nmとなる操作条件の存在も見出した。従来法では、数ミクロンの液滴からは数100nmの粒子が生成することを考えれば、今回開発された手法が大変興味深い。

Spray thermal decomposition method is a method for producing homogeneous particles of molecular and chemical mixtures of raw material solutions in the spray phase. In this study, the spray pyrolysis method was studied for the direct application of heat source and flame. The synthesis of fluorescent materials for white LEDs is difficult. The development of the synthesis of fine particles from multicomponent materials such as (Y, Gd)_3Al_5O_<12>:Ce^&lt;3+&gt; by flame spray thermal decomposition method is discussed. The results of the flame method are as follows: (i) high crystallinity (high performance) and synthesis of fine particles are possible;(ii) the production of fine particles by flame method is excellent;(iii) it is easy to obtain fine particles by flame method. Raw material solution, inorganic solution, fine particle synthesis Evaluation of the formation, crystallinity and optical properties of the formed particles The results show that the characteristics of the particles are optimal and the operating conditions are clear. The synthesis of multi-component micro-particles by flame spray thermal decomposition method is discussed in detail. The control of particle size and the synthesis of large micro-particles are discussed in detail. In addition, the amount of spray produced was increased, and the technology of particle synthesis was developed. The number of droplets produced is not limited to the number of particles produced. The existence of operating conditions is not limited to the number of particles produced. The method of producing particles of 100nm in diameter is very interesting.

项目成果

Effects on Ethanol Addition and Ba/Ti Ratios on Preparation of Barium Titanate Nanocrystals via a Spray Pyrolysis Method

乙醇添加量和Ba/Ti比对喷雾热解法制备钛酸钡纳米晶的影响

• 发表时间: 2006
• 期刊: J.Am.Ceram.Soc. 89(3)
• 作者: 中田伸生;的場理一郎;二村裕一;土山聡宏;高木節雄;A.Purwanto;S.P.Fisenko;W.N.Wang;H.K.Chang;A.Purwanto;H.Chang;W.Wang
• 通讯作者: W.Wang

蛍光体の基礎及び用途別最新動向

荧光粉的基础知识和最新应用趋势

• 发表时间: 2005
• 作者: 原 和彦;他26名
• 通讯作者: 他26名

Preparation of Submicron- and Nanometer-sized Particles of Y_2O_3 : Eu^3+ by Flame Spray Pyrolysis using Ultrasonic and Two-Fluid Atomizers.

使用超声波和双流体雾化器通过火焰喷雾热解制备亚微米和纳米级 Y_2O_3 : Eu^3 颗粒。

• 发表时间: 2006
• 期刊: J.Chem.Eng.Jpn. 39(1)
• 作者: 松山久義;武田和宏;大島榮次;Agus Purwanto
• 通讯作者: Agus Purwanto

One-step synthesis of titanium oxide nanoparticles by spray pyrolysis of organic precursors

• DOI: 10.1016/j.mseb.2005.08.006
• 发表时间: 2005-11
• 期刊: Materials Science and Engineering B-advanced Functional Solid-state Materials
• 影响因子: 3.6
• 作者: Wei-Ning Wang;I. Lenggoro;Y. Terashi;Tae Oh Kim;K. Okuyama

A flame spray pyrolysis process for preparing red light-emitting, submicron-sized luminescent strontium titanate particles

火焰喷射热解法制备红光亚微米级发光钛酸锶颗粒

• 发表时间: 2006
• 期刊: Jpn. J. Appl. Phys 45・ 2A
• 作者: 中田伸生;的場理一郎;二村裕一;土山聡宏;高木節雄;A.Purwanto;S.P.Fisenko;W.N.Wang;H.K.Chang
• 通讯作者: H.K.Chang