噴霧法によるナノ粒子及びメソポーラス微粒子の合成と機能性材料への応用

喷雾法合成纳米粒子和介孔粒子及其在功能材料中的应用

• 批准号: 06J08367
• 负责人: 荻 崇
• 金额: $ 1.22万
• 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 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06J08367/
• 关键词: 液相法; 酸窒化物蛍光体; 窒化物ナノ粒子; 塩添加噴霧熱分解法; 蛍光体ナノ粒子; 噴霧法; 蛍光体微粒子; ナノ粒子の単層配列

本年度は、ナノ粒子の機能材料への応用の研究をさらに進める目的で、以下に記述する研究を検討した。1、液相法を用いた新規酸窒化物蛍光体粒子の合成本研究では可視光領域でフルカラー発光するBCNO元素からなる新規酸窒化物蛍光体粒子の合成に成功した。このBCNO微粒子は、ホウ酸と尿素とポリマーを混合した原料溶液を加熱することによって合成可能であり、酸窒化物系の材料としては比較的低温でかつ安価な原料を使用している。また原料溶液に添加するポリマーの量を増加させることで、発光ピークが長波長側にシフトする傾向があることが明らかとなった。本研究では、ポリマーの添加量、合成温度、合成時間の最適化を行なうことにより、発光領域を、387nmから571nmまで制御が可能となった。また外部量子効率を測定したところ、青〜緑領域で発光する場合は、70〜80%の高い効率を持つことが確認された。この研究成果はAdvanced Materialsに掲載予定である。2、塩添加噴霧熱分解法を用いた窒化ガリウム(GaN)ナノ粒子の合成本研究では、原料溶液に塩を添加する噴霧熱分解法を用いて、合成温度、添加量を調整することで、平均粒子径10nmで幾何標準偏差が1.65の結晶性の高いGa_2O_3ナノ粒子が合成できた。合成されたGa_2O_3ナノ粒子をアンモニアガス流通下で窒化を行なったところ、平均粒子径23.4nm、幾何標準偏差1.68のGaN粒子の合成が可能となった。また、比較的低温で合成されたGa_2O_3ナノ粒子を窒化した方が、窒化物への構造変化が生じやすいことが明らかとなった。さらに、電子エネルギー損失分光法を用いて元素マッピング分析を行った結果、Ga_2O_3ナノ粒子は粒子内部まで窒素原子が含まれていることが確認された。この研究成果はAdvanced Powder Technologyに掲載予定である。

This year, the research on the use of particles as functional materials has been carried out for the following purposes: 1. The synthesis of new compound phosphor particles by liquid phase method is successful in this study. The BCNO particles are mixed with the raw material solution, and the raw material solution is heated. The raw material solution can be synthesized at low temperature. The amount of light added to the raw material solution increased. In this study, the amount of additive, synthesis temperature and synthesis time were optimized, and the light emission range was 387nm and 571nm. When the external quantum efficiency is measured, the green and green fields are illuminated, and the high efficiency of 70 ~ 80% is confirmed. The results of this research are published in Advanced Materials. 2. Synthesis of Ga_2O_3 particles by spray pyrolysis method with additive. In this study, the synthesis temperature and additive amount of Ga_2O_3 particles were adjusted. The average particle diameter was 10nm, the geometric standard deviation was 1.65, and the crystallinity was high. The synthesis of Ga_2O_3 particles with average particle diameter of 23.4 nm and geometric standard deviation of 1.68 is possible under flow conditions. The structural transformation of Ga_2O_3 particles at low temperature and in comparison with Ga_2O_3 particles was studied. The results of electron loss spectroscopy were analyzed by elemental analysis. The results showed that Ga_2O_3 particles contained elemental atoms. The results of this research are published in Advanced Powder Technology.

项目成果

塩添加噴霧熱分解法および窒化プロセスによるGaNナノ粒子の生成と発光特性

盐雾热解氮化工艺制备GaN纳米粒子及其发光性能

• 发表时间: 2007
• 作者: 青谷秀紀;青谷秀紀;青谷秀紀;Takashi Ogi;Takashi Ogi;Agus Purwanto;Ferry Iskandar;荻 崇;Takashi Ogi;Wei-Ning Wang;荻 崇;Takashi Ogi;荻 崇;荻 崇
• 通讯作者: 荻 崇

Simple synthesis of GaN nanoparticles from gallium nitrate and ammonia aqueous solution under a flow of ammonia gas

• DOI: 10.1016/j.matlet.2005.07.075
• 发表时间: 2006
• 期刊: Materials Letters
• 影响因子: 3
• 作者: Ferry Iskandar;T. Ogi;K. Okuyama

減圧型噴霧熱分解法によるITOナノ粒子の合成と特性評価

减压喷雾热解法合成ITO纳米颗粒并表征

• 发表时间: 2007
• 作者: 青谷秀紀;青谷秀紀;青谷秀紀;Takashi Ogi;Takashi Ogi;Agus Purwanto;Ferry Iskandar;荻 崇;Takashi Ogi;Wei-Ning Wang;荻 崇;Takashi Ogi;荻 崇
• 通讯作者: 荻 崇

Fabrication of a large area monolayer of silica particles on a sapphire substrate by a spin coating method

• DOI: 10.1016/j.colsurfa.2006.10.027
• 发表时间: 2007-04-05
• 期刊: COLLOIDS AND SURFACES A-PHYSICOCHEMICAL AND ENGINEERING ASPECTS
• 影响因子: 5.2
• 作者: Ogi, Takashi;Modesto-Lopez, Luis Balam;Okuyama, Kikuo
• 通讯作者: Okuyama, Kikuo

機能性ナノ粒子の合成と応用

功能纳米粒子的合成及应用

• 发表时间: 2008
• 作者: W. Zhang;Q.S. Zhang and A. Inoue;坪川紀夫
• 通讯作者: 坪川紀夫