JP5649724B2 - 金属粒子を含有する、希土ドーピングされたハロゲン酸化物発光材料及びその調製方法 - Google Patents
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Description
金属ナノ粒子コロイドを調製するステップ1と、
金属ナノ粒子コロイドをポリビニルピロリドン溶液に加えて、金属ナノ粒子に対して表面処理を行うステップ2と、
希土酸化物または希土シュウ酸塩を秤量し且つ濃硝酸で溶解し、加熱して、過量の硝酸を蒸発させて、希土硝酸塩を得るステップ3と、
ステップ3に対して、体積比が1:3〜8である水とエタノールとの混合溶液及びステップ2からの金属ナノ粒子を加え、撹拌した後さらにクエン酸一水和物を加え、クエン酸と金属イオンとのモル比を1〜5:1にし、ポリエチレングリコール及び過量のハロゲン化アンモニウムを順に加え、水浴加熱し、撹拌した後前駆体コロイド溶液を得るステップ4と、
ステップ4からの前駆体コロイド溶液を乾燥して乾燥ゲルを得、その後乾燥ゲルを研磨して粉末に形成させ、定温で事前焼結し、冷却し、研磨した後さらに還元雰囲気または空気雰囲気に置いて焼成を行い、冷却した後、前記金属粒子を含有する、希土ドーピングされたハロゲン酸化物発光材料を得るステップ5と、を含む。
金属ナノ粒子コロイドを調製するステップS01と、
金属ナノ粒子コロイドをポリビニルピロリドン溶液に加えて、金属ナノ粒子に対して表面処理を行うステップS02と、
希土酸化物または希土シュウ酸塩を秤量し且つ濃硝酸で溶解し、加熱して、過量の硝酸を蒸発させて、希土硝酸塩を得るステップS03と、
ステップS03に対して、体積比が1:3〜8である水とエタノールとの混合溶液及びステップS02からの金属ナノ粒子を加え、撹拌した後さらにクエン酸―水和物を加え、クエン酸と金属イオンとのモル比を1〜5:1にし、ポリエチレングリコール及び過量のハロゲン化アンモニウムを順に加え、水浴加熱し、撹拌した後前駆体コロイド溶液を得るステップS04と、
ステップS04からの前駆体コロイド溶液を乾燥して乾燥ゲルを得、その後乾燥ゲルを研磨して粉末に形成させ、定温で事前焼結し、冷却し、研磨した後さらに還元雰囲気または空気雰囲気に置いて焼成を行い、冷却した後、前記金属粒子を含有する、希土ドーピングされたハロゲン酸化物発光材料を得るステップS05と、を含む。
ゾルゲル法によってY0.999Tm0.001OCl:1.5×10−4Ptを調製する。
ゾルゲル法によってLa0.995Sm0.005OCl:1×10−4Auを調製する。
ゾルゲル法によってLa0.985Tb0.01Sm0.005OCl:4×10−4Agを調製する。
ゾルゲル法によってLa0.98Eu0.02OCl:1×10−4Pdを調製する。
ゾルゲル法によってLa0.98Y0.015Dy0.005OCl: 4.25×10−4Pt/Auを調製する。
ゾルゲル法によってLa0.97SC0.026Tb0.004OF: 2×10−3Agを調製する。
ゾルゲル法によってLa0.97Ce0.03OBr: 2×10−4Agを調製する。
ゾルゲル法によってLa0.85Gd0.1Tb0.05OF:5×10−4Auを調製する。
ゾルゲル法によってLa0.995Tm0.005OCl: 1×10−4Agを調製する。
ゾルゲル法によってLa0.98Dy0.02OCl: 5×10−5Agを調製する。
Claims (11)
- 金属粒子で被覆された、希土ドーピングされたハロゲン酸化物発光材料において、
前記金属粒子を含有する、希土ドーピングされたハロゲン酸化物発光材料の化学式がRe’1−xRe’’xOX:yMであり、式中、Re’がY、La、またはScであり、Re’’がTm、Tb、Eu、Sm、Gd、Dy、またはCeであり、XがF、Cl、またはBr、MがAg、Au、Pt、またはPd金属ナノ粒子、xが0.001〜0.15、yが5×10−5〜2×10−3である、ことを特徴とする金属粒子で被覆された、希土ドーピングされたハロゲン酸化物発光材料。 - 金属粒子で被覆された、希土ドーピングされたハロゲン酸化物発光材料の調製方法において、
Ag、Au、Pt、またはPdを含む金属ナノ粒子コロイドを調製するステップ1と、
金属ナノ粒子コロイドをポリビニルピロリドン溶液に加えて、金属ナノ粒子に対して表面処理を行うステップ2と、
Y、La、またはScと、Tm、Tb、Eu、Sm、Gd、Dy、またはCeとを含む希土酸化物または希土シュウ酸塩を量って且つ濃硝酸で溶解し、加熱して、過量の硝酸を蒸発させて、希土硝酸塩を得るステップ3と、
ステップ3に対して、体積比が1:3〜8である水とエタノールとの混合溶液及びステップ2からの金属ナノ粒子を加え、撹拌した後さらにクエン酸一水和物を加え、クエン酸と金属イオンとのモル比を1〜5:1にし、ポリエチレングリコール及び過量のハロゲン化アンモニウムを順に加え、水浴加熱し、撹拌した後前駆体コロイド溶液を得るステップ4と、
ステップ4からの前駆体コロイド溶液を乾燥して乾燥ゲルを得、その後乾燥ゲルを研磨して粉末に形成させ、定温で事前焼結し、冷却し、研磨した後さらに還元雰囲気または空気雰囲気に置いて焼成を行い、冷却した後、前記金属粒子を含有する、希土ドーピングされたハロゲン酸化物発光材料を得るステップ5と、を含む、ことを特徴とする金属粒子で被覆された、希土ドーピングされたハロゲン酸化物発光材料の調製方法。 - 前記ステップ1における金属ナノ粒子コロイドを調製するステップは、適量の金属塩溶液をエタノールまたは水に溶解し希釈して溶液を形成し、その後磁力撹拌下で、安定及び分散の役割を果たす助剤及び還元剤を順に加え、反応した後金属ナノ粒子コロイドを得るステップを含む、ことを特徴とする請求項2に記載の調製方法。
- 前記助剤がポリビニルピロリドン、クエン酸ナトリウム、臭化セチルトリメチルアンモニウム、ラウリル硫酸ナトリウムまたはラウリルスルホン酸ナトリウムであり、前記還元剤がヒドラジン水和物、アスコルビン酸、クエン酸ナトリウムまたは水素化ホウ素ナトリウムである、ことを特徴とする請求項3に記載の調製方法。
- 前記ステップ4において、前記ポリエチレングリコールの濃度が0.01g/ml〜0.20g/ml、水浴加熱温度が75℃〜90℃、撹拌時間が2時間〜8時間である、ことを特徴とする請求項2に記載の調製方法。
- ハロゲン酸化物発光材料におけるハロゲンが塩素である場合、前記ステップ3において、濃塩酸によって濃硝酸を代替して希土酸化物または希土シュウ酸塩を溶解し、且つ加熱して過量の濃塩酸を蒸発させて、希土塩化物塩を得る、ことを特徴とする請求項2に記載の調製方法。
- 前記ステップ4において、モル比に基づいて、塩化アンモニウムの過量が5%〜50%である、ことを特徴とする請求項2に記載の調製方法。
- 前記ステップ5において、前記乾燥条件が、80℃〜120℃の温度下で、4時間〜24時間乾燥する、ことを特徴とする請求項2に記載の調製方法。
- 前記ステップ5において、事前焼結温度が500℃〜800℃、事前焼結時間が2時間〜6時間である、ことを特徴とする請求項2に記載の調製方法。
- 前記ステップ5において、焼成温度が800℃〜1000℃、焼成時間が2時間〜6時間である、ことを特徴とする請求項2に記載の調製方法。
- 前記ステップ5において、前記還元雰囲気が窒素ガスと水素ガスとの混合ガス、純水素ガスまたは一酸化炭素の還元雰囲気である、ことを特徴とする請求項2に記載の調製方法。
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