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噴霧法による蛍光体ナノ粒子の大量合成と白色LEDへの応用

喷涂法大规模合成荧光粉纳米粒子及其在白光LED中的应用

基本信息

批准号：
06F06160
负责人：
奥山喜久夫
金额：
$ 1.54万
依托单位：
Hiroshima University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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

项目摘要

噴霧法による蛍光体ナノ粒子の大量合成と白色LEDへの応用について検討し、以下のような成果を得た。1.噴霧熱分解法による液滴からの微粒子の生成機構を検討した。液滴サイズ分布に対応して、合成される微粒子の形態および大きさを予測することを、基礎式の数値シミュレーションおよびモデル実験より検討した。加熱による液滴中の溶媒の蒸発とそれに伴う溶質の移動を、関連する伝熱と物質移動の基礎式を連立させて数値計算により明らかにした。ここで、粒子の高密度化現象を説明するために、熱分解反応を考慮した。また、合成される中空粒子のシェルの厚さもこの数値計算で明らかとなった。実験結果はシミュレーションデータとよく一致した。2.火炎噴霧熱分解法(FASP)を用いて、高い蛍光特性を有する希土類元素セリウムをドープした蛍光体(YAG:Ce^<3+>)ナノ粒子を初めて合成した。出発原料に尿素を入れると、YAGのナノ粒子を合成することができた。火炎中で尿素の分解と燃焼により発生した熱と大量のガスはナノ粒子の生成に貢献することがわかった。火炎バーナのサイズ、燃焼ガスとキャリアガスの流量、及び出発原料溶液の供給速度を制御することで、火炎噴霧熱分解法による各種の蛍光体粒子を大量に合成することが可能となった。3.さらに、噴霧熱分解法により合成されたサブミクロン蛍光体の結晶径/粒径と蛍光特性の相関関係を検討した。結晶径と粒径は独自に制御したところ、蛍光特性は蛍光体粒子の結晶サイズ、粒径、表面特性、および希土類元素の分布に強く依存することがわかった。結晶サイズと粒径の増加に従って、蛍光強度が増加した。蛍光特性への影響は、結晶サイズの方が粒径より重要な役割を果たすことがわかった。

The spray method was used to synthesize a large amount of white LED light particles using the spray method, and the following results were obtained. 1. The spray thermal decomposition method is a liquid droplet and fine particle generation mechanism. Distribution of liquid droplets and the shape of synthetic microparticles are predicted.ることを、Basic formulaのnum値シミュレーションおよびモデル実験より検した. Heating and heating the solvent in the droplet, steaming the solvent, moving the solute in the droplet, and connecting it.伝The basic formula for the movement of heat and matter, and the calculation of the numerical value of the continuous and continuous operation. The phenomenon of high density of particles is explained and the thermal decomposition reaction is considered.また, synthetic される hollow particle のシェルの thick さもこのnumerical value calculation で明らかとなった. The result is the same as the result. 2. The flame spray pyrolysis method (FASP) uses rare earth elements and has high optical properties.リウムをドープした蛍体(YAG:Ce^<3+>) ナノparticle をInitial めて synthesized した. The raw materials are urea and urea, and YAG particles are synthesized from urea. In the flames, the decomposition of urea and the generation of large amounts of urea particles in the flames contribute to the production of heat. The flow rate of the flame バーナのサイズ, the burning ガスとキャリアガスの, and the supply speed of the raw material solution are controlled.ることで、Fire spray thermal decomposition method による Various の蛍Light body particles を A large amount of に synthesis することがpossible となった. 3. The correlation between the crystal diameter/particle size and the optical characteristics of the されたサブミクロン蛍光体 is synthesized by spray thermal decomposition method. The crystal diameter and particle size are the same as the original control system, and the light characteristics are the crystal structure of the light body particles. , particle size, surface characteristics, distribution of rare earth elements, strong dependence, and strong dependence. The crystallization and particle size are increased, and the light intensity is increased. The optical characteristics are not affected, and the particle size of the crystal is also important.