ダブルペロブスカイト型複合酸化物を基材とする新しい着色無機顔料の開発

基于双钙钛矿复合氧化物的新型有色无机颜料的开发

• 批准号: 22K04698
• 负责人: 増井 敏行
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Tottori University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K04698/
• 关键词: ダブルペロブスカイト; 無機顔料; 色材; セリウム; 複合酸化物; 配位子場理論; ペロブスカイト

色材である無機顔料において有害元素を含む従来のものから，安全な物質かつ安全なプロセスで合成された材料へ転換する機運が高まっている．しかし，その有力な候補となる金属酸化物材料においても解決すべき課題がいまだ多く存在する．本研究では，物理的・化学的に安定なダブルペロブスカイト型金属複合酸化物を母体とし，発色源となる希土類イオンを固溶させて組成や結晶場を制御することで，安全な物質とプロセスで多彩な色を発現する新規酸化物系無機顔料の開発を目指した．令和４年度は，ダブルペロブスカイト型構造のBa2RETaO6（RE = La, Gd, Y）を選択し，RE3+サイトにCe3+を固溶させたBa2RE1－xCexTaO6（x = 0～1）の合成を行い，得られた試料の色彩を評価した．粉末X線回折測定の結果，全ての試料において目的相が単相で得られた．また，母体のBa2RETaO6（RE = La, Gd, Y）についてリートベルト解析により結晶構造パラメータを精密化した結果，RE3+サイトは [REO6]の八面体で存在し，それぞれのRE－O間の平均結合距離は中心にあるRE3+イオンのイオン半径が小さいほど短くなり，La3+ < Gd3+ < Y3+の順にCe3+の受ける結晶場が強くなることがわかった．合成した試料はCe3+の4f-5d遷移により，波長400～550nm付近の紫色から緑色に相当する光を強く吸収した．また，La，Gd，Yとイオン半径が小さくなるに従い，Ce3+の受ける結晶場が強くなるため，光吸収波長は長波長側にシフトした．さらに，各試料の色はCe3+の固溶量に依存し，Ce3+濃度が増すに従い，RE = Laのときは橙～赤橙に，RE = Gdのときはピンク～赤橙に，RE = Yのときは紫～赤橙にそれぞれ制御できることを明らかにした．

Color material で あ る inorganic pigment に お い を て harmful elements including む 従 to の も の か ら, security な material か つ security な プ ロ セ ス で synthetic さ れ へ た material planning in す high ま る が chance っ て い る. Powerful な alternate と し か し, そ の な る metal acidification content material に お い て も solve す べ き subject が い ま だ す more く る. This study で は, physics, chemical に settle な ダ ブ ル ペ ロ ブ ス カ イ ト type metal composite acidification content を maternal と し, 発 color source と な る greek-turkish class イ オ ン を solid solution さ せ て composition や を crystallization field suppression す る こ と で, security な material と プ ロ セ ス で colorful color な を 発 now す る open new rules acidification content is の inorganic pigments 発 を refers し た. Make annual は and 4, ダ ブ ル ペ ロ ブ ス カ イ ト type structure の Ba2RETaO6 (RE = La, Gd, Y) を sentaku し, RE3 + サ イ ト に Ce3 + を solid solution さ せ た Ba2RE1 - xCexTaO6 の (x = 0 ~ 1) synthetic を い, too ら れ た sample の colour を review 価 し た. The <s:1> results of the powder X-ray back-folding determination show that the entire て <s:1> sample にお て て て target phase が単 phase で obtained られた. ま た, maternal の Ba2RETaO6 (RE = La, Gd, Y) に つ い て リ ー ト ベ ル ト parsing に よ り crystal structure パ ラ メ ー タ を motors し た results, RE3 + サ イ ト は [REO6] の octahedral し で, そ れ ぞ れ の RE - O は の average combination distance between center に あ る RE3 + イ オ ン の イ オ が ン radius small さ い ほ ど short く な り, La3 + < < Gd3 + Y3 + の shun に Ce3 + の by け る crystallization field strong が く な る こ と が わ か っ た. Synthetic し た sample は Ce3 + の 4 f - 5 d migration に よ り, pay nearly 400 ~ 550 nm wavelength の purple か ら green に quite す る light strong を く 収 し た. ま た, La, Gd, Y と イ オ が ン radius small さ く な る に 従 い, Ce3 + の by け る crystallization field strong が く な る た め, 収 absorption wavelength of light は long wavelength side に シ フ ト し た. さ ら に, each sample color の は Ce3 + の solution volume に dependent し Ce3 + concentration が raised す に 従 い, RE = La の と き は orange to red orange に, RE = Gd の と き は ピ ン ク ~ red orange に, RE = Y の と き は purple - red orange に そ れ ぞ れ suppression で き る こ と を Ming ら か に し た.

项目成果

Sr2ZnMoO6を母体とする新しい無機顔料

基于Sr2ZnMoO6的新型无机颜料

• 发表时间: 2022
• 作者: Oka Ryohei;Nouchi Tomoyo;Masui Toshiyuki;増井敏行;増井敏行;Masui Toshiyuki;山口由里衣・植田裕介・皆川公平・増井敏行
• 通讯作者: 山口由里衣・植田裕介・皆川公平・増井敏行

鳥取大学大学院工学研究科 化学・生物応用工学専攻 増井研究室

鸟取大学大学院工学研究科、化学生物应用工学系、增井研究室

新しい酸化物系着色顔料の開発

新型氧化物彩色颜料的开发

• 发表时间: 2022
• 期刊: 顔料
• 作者: Oka Ryohei;Nouchi Tomoyo;Masui Toshiyuki;増井敏行
• 通讯作者: 増井敏行

新しい紫色無機顔料の合成とキャラクタリゼーション

新型紫色无机颜料的合成与表征

• 发表时间: 2022
• 作者: Oka Ryohei;Nouchi Tomoyo;Masui Toshiyuki;増井敏行;増井敏行;Masui Toshiyuki;山口由里衣・植田裕介・皆川公平・増井敏行;加藤翔太・大西和輝・増井敏行
• 通讯作者: 加藤翔太・大西和輝・増井敏行

Synthesis and Color Evaluation of Tb4+-Doped Na2ZrO3 for Inorganic Yellow Pigments

• DOI: 10.3390/colorants1030020
• 发表时间: 2022-08
• 期刊: Colorants
• 作者: Ryohei Oka;Tomoyo Nouchi;Toshiyuki Masui