波長変換機能を有する透明なナノ蛍光体分散膜の作成・評価と応用

具有波长转换功能的透明纳米荧光粉分散薄膜的制备、评价及应用

• 批准号: 14J04798
• 负责人: 磯 由樹
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Keio University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2014
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2014-04-25 至 2015-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14J04798/
• 关键词: ナノ蛍光体; ナノコンポジット; 有機-無機複合材料; YVO4:Bi3+,Eu3+; ナノ粒子; 膜; 焼成

1. クエン酸前駆体を介して合成したYVO4:Bi3+,Eu3+ナノ蛍光体とシリコーン変性アクリル樹脂を複合化した膜の蛍光特性を改善するため、膜に焼成を施し特性評価した。ナノ蛍光体を粉末化して300℃で2 h焼成すると蛍光特性が改善したため、同じ条件で膜を焼成した。膜を光学顕微鏡および走査型電子顕微鏡で観察すると、クラックは見られなかった。一方、膜厚の減少が観察され、これは樹脂が一部熱分解したためと考えられる。焼成後の膜の透過スペクトルを測定すると、可視域で70%以上の透過率を示した。しかし、未焼成の膜と比較すると透過率は低下した。樹脂が熱分解して上述の顕微鏡観察では確認できない微小なクラックや空孔が生成し、光散乱中心となって透過率を低下させた可能性がある。蛍光スペクトルを測定すると、焼成により蛍光強度が低下した。ナノ蛍光体表面に吸着した有機種を評価すると、ナノ蛍光体粉末を焼成した場合に比較してクエン酸イオンの熱分解が促進していた。表面修飾剤の過度の熱分解が表面欠陥を増大させ、蛍光強度を低下させたと考えられる。このように、粉末と膜では焼成による蛍光特性の変化に差異があることが明らかにされた。2. また、クエン酸イオンはYVO4:Bi3+,Eu3+ナノ蛍光体のV5+をV4+へ光還元し蛍光強度を低下させる問題があるため、これを利用しない手法によるナノ蛍光体の合成を検討した。配位溶媒にリン酸トリブチルを用いてジフェニルエーテルを反応場とした液相法により、約15nmで分散するナノ粒子を得られた。X線分析によりこの粒子はBiおよびEuを含有する単相の正方晶YVO4であることがわかった。また、近紫外光照射下でEu3+のf-f遷移に帰属されるシャープな赤色の発光ピークを示すことなどにより、YVO4:Bi3+,Eu3+ナノ蛍光体が新たな手法によって得られることが明らかにされた。

駆 body を before 1. ク エ ン acid medium し て synthetic し た YVO4: Bi3 +, Eu3 + ナ ノ 蛍 light body と シ リ コ ー ン - sex ア ク リ ル resin composite を し た membrane の 蛍 light features を improve す る た め, membrane に 焼 into を し characteristic evaluation of shi 価 し た. ナ ノ 蛍 light body を powder melt し て 300 ℃ で 2 h 焼 into す る と 蛍 light features が improve し た た め, with じ condition で membrane を 焼 into し た. Membrane を optical 顕 micromirror お よ び walkthrough type electronic 顕 micromirror で す was 観 る と, ク ラ ッ ク は see ら れ な か っ た. One side, the reduction of film thickness が観 is observed to され, the <s:1> れ が観 resin が, and the thermal decomposition of the resin <s:1> is examined to えられる. After 焼 formation, the transmission rate of the <s:1> membrane is determined by スペ ト ト を を. The transmission rate of すると in the visual field で above 70% is を, indicating た た. The すると すると transmittance <e:1> of the <s:1> and non-焼 formed <s:1> membranes is lower than that of the と た. Thermal decomposition of resin が し て above の 顕 micromirror 観 examine で は confirm で き な い tiny な ク ラ ッ ク や が empty holes generated し, scattered light center と な っ て low transmittance を さ せ た possibility が あ る. Determination of 蛍 light ス ペ ク ト ル を す る と, 焼 に よ り 蛍 low light intensity が し た. に ナ ノ 蛍 light body surface sorption し た organic kind of を review 価 す る と, ナ ノ 蛍 light body powder を 焼 into し た occasions に compare し て ク エ ン acid イ オ ン の pyrolysis が promote し て い た. Excessive <s:1> surface modifiers <e:1> thermal decomposition が surface deficiency 陥を increase させ, 蛍 light intensity を decrease させたと test えられる. こ の よ う に, powder と membrane で は 焼 into に よ る 蛍 light feature の variations change に differences が あ る こ と が Ming ら か に さ れ た. 2. ま た, ク エ ン acid イ オ ン は YVO4: Bi3 +, Eu3 + ナ ノ 蛍 light body の V5 + を V4 + へ light also yuan し 蛍 low light intensity を さ せ る problem が あ る た め, こ れ を using し な い gimmick に よ る ナ ノ 蛍 light body の synthetic を beg し 検 た. Acid complexing solvent に リ ン ト リ ブ チ ル を with い て ジ フ ェ ニ ル エ ー テ ル を game against 応 と し た liquid phase method に よ り, about 15 nm scattered で す る ナ を ノ particles have ら れ た. X-ray analysis of によ, <s:1>, <s:1> particles, および, Bi, および, Euを containing する単 phase, <s:1> rhomboid YVO4である, とがわ, とがわ, った. ま た, almost under uv irradiation で Eu3 + の f - f migration に 帰 genus さ れ る シ ャ ー プ な red の 発 light ピ ー ク を shown す こ と な ど に よ り, YVO4: Bi3 +, Eu3 + ナ ノ 蛍 light body が new た な gimmick に よ っ て must ら れ る こ と が Ming ら か に さ れ た.

项目成果

クエン酸イオンで修飾されたYVO4:Bi3+:Eu3+ナノ蛍光体の 焼成による蛍光特性の改善の検討

柠檬酸根离子修饰 YVO4:Bi3+:Eu3+ 纳米荧光粉通过煅烧改善荧光性能的研究

• 发表时间: 2015
• 作者: 磯由樹;竹下覚;磯部徹彦
• 通讯作者: 磯部徹彦

Fabrication and Characterization of Transparent Monolithic Nanocomposites of YVO4:Bi3+,Eu3+ Nanophosphor and TMAS-Derived Silica

YVO4:Bi3、Eu3 纳米磷和 TMAS 衍生二氧化硅透明整体纳米复合材料的制备和表征

• 发表时间: 2014
• 作者: Yoshiki Iso;Satoru Takeshita;Tetsuhiko Isobe
• 通讯作者: Tetsuhiko Isobe

慶應義塾大学理工学部応用化学科機能材料デザイン研究室(磯部研究室)

庆应义塾大学理工学部应用化学系功能材料设计研究室（矶部研究室）