JP4122440B2 - 無機微粒子の作製方法 - Google Patents
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Description
所定の溶媒中に、無機微粒子を構成する原料を溶解させて原料溶液を形成する工程と、
前記原料溶液中に高分子材料を添加溶解して、ポリマー含有原料溶液を形成する工程と、
前記ポリマー含有原料溶液中に、無機フラックス塩を含有させる工程と、
前記ポリマー含有原料溶液を所定温度に加熱して、前記ポリマー含有原料溶液中の高分子材料を分解除去することにより前記無機微粒子を生成する工程と、
を具えることを特徴とする、無機微粒子の作製方法に関する。
最初に、硝酸イットリウム、硝酸ガドリニウム、硝酸アルミニウム、硝酸ガリウム、及び硝酸セリウムを超純水に溶解して、原料溶液を形成した。なお、原料溶液濃度は0.3Mとした。また、前記硝酸セリウムは、最終的に得る微粒子中のセリウム濃度が1.0at%となるように調製した。次いで、前記原料溶液に対して、ポリエチレングリコール(分子量20000)を添加し、ポリマー含有原料溶液を作製した。なお、前記ポリマー含有原料溶液中のポリマー濃度は0.02Mとした。
図1に示すポリマー含有原料溶液中にBaF2フラックス塩を0.06Mの濃度で含有させた以外は、参考例1と同様にして加熱処理を行い、(Y,Ga)3Al5O12:Ce微粒子の合成(作製)を実施した。前記微粒子の粒子径は約0.2μmであり、サブミクロンオーダを有することが判明した。図3に、前記微粒子のSEM写真を示す。なお、粉末X線回折装置(XRD, Rigaku, RINT 2000)による解析の結果、前記微粒子中には、YAG相が形成されていることが確認された。
硝酸イットリウム、硝酸ガドリニウム、硝酸アルミニウム、硝酸ガリウム、及び硝酸セリウムを1N-HNO350mol%の酸性溶液に溶解して、原料溶液を形成した。なお、原料溶液濃度は1.0Mとした。また、前記硝酸セリウムは、最終的に得る微粒子中のセリウム濃度が1.0at%となるように調製した。次いで、前記原料溶液に対して、ポリエチレングリコール(分子量20000)を含有させて、ポリマー含有原料溶液を作製し、次いで、前記ポリマー含有原料溶液中に、BaF2フラックス塩を0.04Mの濃度で含有させた。
参考例1に示す原料溶液に対して参考例1と同様にして加熱処理を行い、(Y,Ga)3Al5O12:Ce微粒子の合成(作製)を実施した。前記微粒子の粒子径は数μmに達し、粒子径が不均一であるとともに、肥大した片状粒子であることが確認された。図4に、前記微粒子のSEM写真を示す。
Claims (17)
- 所定の溶媒中に、無機微粒子を構成する原料を溶解させて原料溶液を形成する工程と、
前記原料溶液中に高分子材料を添加溶解して、ポリマー含有原料溶液を形成する工程と、
前記ポリマー含有原料溶液中に、無機フラックス塩を含有させる工程と、
前記ポリマー含有原料溶液を所定温度に加熱して、前記ポリマー含有原料溶液中の高分子材料を分解除去することにより前記無機微粒子を生成する工程と、
を具えることを特徴とする、無機微粒子の作製方法。 - 前記高分子材料の分子量が、400〜4,000,000であることを特徴とする、請求項1に記載の無機微粒子の作製方法。
- 前記高分子材料は、ポリエチレングリコール、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、及びデキストラン、プルランから選ばれる少なくとも一種であることを特徴とする、請求項2に記載の無機微粒子の作製方法。
- 前記ポリマー含有原料溶液の加熱保持時間を調節することによって、前記無機微粒子の粒子径を制御することを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一に記載の無機微粒子の作製方法。
- 前記ポリマー含有原料溶液の加熱温度を調節することによって、前記無機微粒子の粒子径を制御することを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一に記載の無機微粒子の作製方法。
- 前記ポリマー含有原料溶液の加熱温度が1000℃以下であることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一に記載の無機微粒子の作製方法。
- 前記無機微粒子の大きさがnmオーダから数十nmオーダであることを特徴とする、請求項1〜6のいずれか一に記載の無機微粒子の作製方法。
- 前記無機フラックス塩は、BaF2、LiNO3、NaCl、KCl、KFまたはそれらの混合フラックスから選ばれる少なくとも一種であることを特徴とする、請求項1に記載の無機微粒子の作製方法。
- 前記無機微粒子の作製後において、前記無機微粒子に付着した前記無機フラックス塩を洗浄する工程を具えることを特徴とする、請求項8に記載の無機微粒子の作製方法。
- 前記無機フラックス塩の洗浄は、前記無機微粒子を所定の溶媒中に浸漬させ、超音波洗浄を行う工程を含むことを特徴とする、請求項9に記載の無機微粒子の作製方法。
- 前記無機フラックス塩の洗浄は、前記無機微粒子に対して遠心分離を行う工程を含むことを特徴とする、請求項10に記載の無機微粒子の作製方法。
- 前記無機微粒子の大きさがサブミクロンオーダであることを特徴とする、請求項8〜11のずれか一に記載の微粒子の作製方法。
- 前記ポリマー含有原料溶液に対して予備加熱を施し、前記原料溶液を構成する前記溶媒を除去する工程を具えることを特徴とする、請求項1〜12のいずれか一に記載の無機微粒子の作製方法。
- 前記ポリマー含有原料溶液のpHを調節して、前記無機微粒子の結晶構造を制御する工程を具えることを特徴とする、請求項1〜13のいずれか一に記載の無機微粒子の作製方法。
- 前記無機微粒子は、(Y,Ga)3Al5O12:Ce微粒子であることを特徴とする、請求項1〜14のいずれか一に記載の無機微粒子の作製方法。
- 前記ポリマー含有原料溶液を酸性にすることを特徴とする、請求項14に記載の微粒子の作製方法。
- 前記(Y,Ga)3Al5O12:Ce微粒子は、アルミナイットリアガーネット(YAG)相を含むことを特徴とする、請求項15に記載の微粒子の作製方法。
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