JPH1161113A - Inorganic fluorescent porous particle and its production - Google Patents

Inorganic fluorescent porous particle and its production

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JPH1161113A
JPH1161113A JP23137297A JP23137297A JPH1161113A JP H1161113 A JPH1161113 A JP H1161113A JP 23137297 A JP23137297 A JP 23137297A JP 23137297 A JP23137297 A JP 23137297A JP H1161113 A JPH1161113 A JP H1161113A
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JP
Japan
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particles
inorganic fluorescent
porous particles
organic solvent
composite oxide
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JP23137297A
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Japanese (ja)
Inventor
Hideki Okamoto
秀樹 岡本
Masahide Tsujishita
正秀 辻下
Masashi Nishigaki
雅司 西垣
Hisao Onishi
久男 大西
Hikari Hirano
光 平野
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Osaka Gas Co Ltd
Original Assignee
Osaka Gas Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing spherical organic fluorescent porous particles wherein the fluorescent elements (fluophor) are uniformly dispersed not only on the surfaces of the particles but also inside thereof. SOLUTION: This method comprises the following steps of (1) to (4): (1) dissolving tetraethoxysilane and tris(acetylacetonato)europium into an alcohol, adding the alcohol solution to a mixture of a water containing ammonium as a basic catalyst and alcohol for hydrolysis reaction, and thus synthesizing a composite oxide sol-containing liquid, (2) synthesizing a composite oxide sol aqueous solution by removing the alcohol component from the composite oxide sol-containing liquid by concentrating the liquid, (3) adding the composite oxide sol aqueous solution to an organic solution so as to form a great number of emulsion particles of sol liquid-drops in the solution, and (4) gelling the emulsion particles by promoting its polymerization reaction, and then dehydrating and burning the resultant gel, thus producing the inorganic fluorescent porous particles.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、無機質蛍光性多孔
質粒子、及びその製造方法に関する。
[0001] The present invention relates to inorganic fluorescent porous particles and a method for producing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】従来、蛍
光性粒子の製造方法として、次のような方法が提案され
た。すなわち、蛍光性元素を含有する液状の蛍光原料
(例えばローダミンBを無水アルコールに溶解したも
の)を容器に入れ、この中に粒子母体である多数の多孔
質粒子を所定時間浸すか、あるいは多数の多孔質粒子を
浸したうえで前記容器内部の空気を吸引して真空に近い
状態にし、多孔質粒子における細孔の内部に前記蛍光原
料を封入せしめるといった方法が提案された。
2. Description of the Related Art Conventionally, the following method has been proposed as a method for producing fluorescent particles. That is, a liquid fluorescent material containing a fluorescent element (for example, a solution in which rhodamine B is dissolved in anhydrous alcohol) is put in a container, and a large number of porous particles as a particle base are immersed in the container for a predetermined time, or A method has been proposed in which, after immersing the porous particles, the air inside the container is sucked to make the state close to a vacuum, and the fluorescent material is sealed inside the pores of the porous particles.

【0003】しかしながら、この方法にあっては、多孔
質粒子に対する蛍光性元素のドープ量を多くすることが
できるというものの、多数の蛍光性元素同士が凝集し合
うために蛍光発光の濃度消光現象が起こり、ドープ量に
対応した蛍光強度が得られないという問題があった。こ
のように、従来の含浸法では、粒子内部全体に蛍光性元
素を均一に散在させることが困難であるという問題や、
得られる蛍光強度の点で問題があった。
[0003] However, in this method, although the doping amount of the fluorescent element with respect to the porous particles can be increased, the concentration quenching phenomenon of the fluorescence emission due to the aggregation of many fluorescent elements. As a result, there is a problem that the fluorescence intensity corresponding to the doping amount cannot be obtained. As described above, in the conventional impregnation method, it is difficult to uniformly disperse the fluorescent element throughout the inside of the particle,
There was a problem in the obtained fluorescence intensity.

【0004】その他、蛍光体酸化物と母体酸化物(シリ
カなど)とを高温で焼成し、のち粉砕するといった方法
も行なわれたが、この方法にあっても蛍光性元素を母体
全体にわたって均一に散在させることは困難であり、し
かも粒子の形状は一定ではなく(互いに同じ形状ではな
く)破砕状であった。
[0004] In addition, a method of firing a phosphor oxide and a base oxide (such as silica) at a high temperature and then pulverizing the same has been performed. However, even in this method, the fluorescent element is uniformly dispersed over the entire base. It was difficult to disperse, and the shape of the particles was not constant (not the same shape as each other) and was crushed.

【0005】[発明の目的]本発明は上記の実情に鑑み
てなされたものであり、その目的は、蛍光性元素(蛍光
体)が表面のみならず粒子内部にも均一に散在した球状
をなす無機質蛍光性多孔質粒子、及びその製造方法を提
供するところにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and has an object to form a spherical shape in which a fluorescent element (phosphor) is uniformly scattered not only on the surface but also inside the particle. It is an object of the present invention to provide inorganic fluorescent porous particles and a method for producing the same.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の無機質蛍
光性多孔質粒子は、空隙率50〜90%、粒子径0.1
〜500μmの球状をなし、蛍光体が粒子全体にわたっ
て均一に散在してなり、粒子内部における前記蛍光体の
発光が外側から観察することのできるものである。
The inorganic fluorescent porous particles according to claim 1 have a porosity of 50 to 90% and a particle diameter of 0.1.
The phosphor has a spherical shape of about 500 μm, and the phosphors are uniformly dispersed throughout the particles, so that the emission of the phosphors inside the particles can be observed from the outside.

【0007】請求項2記載の無機質蛍光性多孔質粒子
は、請求項1記載の無機質蛍光性多孔質粒子において、
粒子本体がSiOよりなり、蛍光体がユウロピウムな
どの希土類元素であることを特徴とするものである。
[0007] The inorganic fluorescent porous particles according to claim 2 are the inorganic fluorescent porous particles according to claim 1,
The particle body is made of SiO 2 , and the phosphor is a rare earth element such as europium.

【0008】請求項3記載の無機質蛍光性多孔質粒子の
製造方法は、下記(A)〜(C)の工程を含むことを特
徴とする方法である。
[0008] The method for producing inorganic fluorescent porous particles according to claim 3 is a method comprising the following steps (A) to (C).

【0009】(A)アルミニウム、珪素等を金属成分と
した金属アルコキシドと蛍光原料とが溶解してなる混合
溶解液を加水分解して複合酸化物ゾル水溶液を合成す
る。
(A) A mixed solution obtained by dissolving a metal alkoxide containing aluminum, silicon or the like as a metal component and a fluorescent material is hydrolyzed to synthesize a composite oxide sol aqueous solution.

【0010】(B)前記複合酸化物ゾル水溶液を有機溶
媒中に添加し、ゾル液滴であるエマルション粒子を前記
有機溶媒中に多数形成させる。
(B) The aqueous solution of the composite oxide sol is added to an organic solvent to form a large number of emulsion particles as sol droplets in the organic solvent.

【0011】(C)前記エマルション粒子を、重合反応
を促進させることによってゲル化し、のち当該ゲルを乾
燥、焼成して無機質蛍光性多孔質粒子を製造する。
(C) The emulsion particles are gelled by accelerating a polymerization reaction, and then the gel is dried and fired to produce inorganic fluorescent porous particles.

【0012】請求項4記載の無機質蛍光性多孔質粒子の
製造方法は、下記(1)〜(4)の工程を含むことを特
徴とする方法である。
The method for producing inorganic fluorescent porous particles according to claim 4 is a method comprising the following steps (1) to (4).

【0013】(1)アルミニウム、珪素等を金属成分と
した金属アルコキシドと蛍光原料とをアルコールに溶解
し、当該アルコール溶液を、塩基性触媒を含む水とアル
コールの混合液に添加して加水分解反応を起こし、複合
酸化物ゾル含有液を合成する。 (2)前記複合酸化物ゾル含有液を濃縮することにより
アルコールを除去して、複合酸化物ゾル水溶液を合成す
る。
(1) A metal alkoxide containing aluminum, silicon, or the like as a metal component and a fluorescent material are dissolved in alcohol, and the alcohol solution is added to a mixed solution of water and alcohol containing a basic catalyst to carry out a hydrolysis reaction. Is caused to synthesize a composite oxide sol-containing liquid. (2) The alcohol is removed by concentrating the liquid containing the complex oxide sol to synthesize a complex oxide sol aqueous solution.

【0014】(3)前記複合酸化物ゾル水溶液を有機溶
媒中に添加し、ゾル液滴であるエマルション粒子を前記
有機溶媒中に多数形成させる。
(3) The aqueous solution of the composite oxide sol is added to an organic solvent to form a large number of emulsion particles as sol droplets in the organic solvent.

【0015】(4)前記エマルション粒子を、重合反応
を促進させることによってゲル化し、のち当該ゲルを乾
燥、焼成して無機質蛍光性多孔質粒子を製造する。
(4) The emulsion particles are gelled by accelerating the polymerization reaction, and then the gel is dried and fired to produce inorganic fluorescent porous particles.

【0016】請求項5記載の無機質蛍光性多孔質粒子の
製造方法は、請求項3又は4記載の無機質蛍光性多孔質
粒子の製造方法において、前記複合酸化物ゾル水溶液を
多孔質膜を介して有機溶媒中に押し出すことによりゾル
液滴であるエマルション粒子を前記有機溶媒中に多数形
成させることを特徴とする方法である。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a method for producing an inorganic fluorescent porous particle according to the third or fourth aspect, wherein the aqueous composite oxide sol solution is passed through a porous membrane. The method is characterized in that a large number of emulsion particles as sol droplets are formed in the organic solvent by extruding the particles into an organic solvent.

【0017】請求項6記載の無機質蛍光性多孔質粒子の
製造方法は、請求項5記載の無機質蛍光性多孔質粒子の
製造方法において、前記多孔質膜が、厚み方向に延びて
貫通し、かつ孔径が互いにほぼ均一である貫通孔を多数
有していることを特徴とする方法である。
According to a sixth aspect of the present invention, in the method for producing an inorganic fluorescent porous particle according to the fifth aspect, the porous membrane extends in a thickness direction and penetrates; This is a method characterized by having a large number of through-holes whose hole diameters are substantially uniform with each other.

【0018】請求項7記載の無機質蛍光性多孔質粒子の
製造方法は、請求項3〜6のいずれか1項に記載の無機
質蛍光性多孔質粒子の製造方法において、前記(A)工
程における金属アルコキシドの含有割合が1モル/リッ
トル以下であることを特徴とする方法である。
The method for producing inorganic fluorescent porous particles according to claim 7 is the method for producing inorganic fluorescent porous particles according to any one of claims 3 to 6, wherein the metal in step (A) is used. The method is characterized in that the content of the alkoxide is 1 mol / liter or less.

【0019】請求項8記載の無機質蛍光性多孔質粒子の
製造方法は、請求項3〜6のいずれか1項に記載の無機
質蛍光性多孔質粒子の製造方法において、前記(A)工
程における金属アルコキシドの含有割合が0.05〜
0.3モル/リットルであることを特徴とする方法であ
る。
The method for producing inorganic fluorescent porous particles according to claim 8 is the method for producing inorganic fluorescent porous particles according to any one of claims 3 to 6, wherein the metal in step (A) is used. Alkoxide content of 0.05 to
The method is characterized by being 0.3 mol / liter.

【0020】請求項9記載の無機質蛍光性多孔質粒子の
製造方法は、請求項3〜8のいずれか1項に記載の無機
質蛍光性多孔質粒子の製造方法において、前記金属アル
コキシドがテトラエトキシシラン等の珪素アルコキシド
であることを特徴とする方法である。
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a method for producing an inorganic fluorescent porous particle according to any one of the third to eighth aspects, wherein the metal alkoxide is tetraethoxysilane. And the like.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】本発明で使用し得る金属アルコキ
シドにおける金属元素としては、珪素(Si)、アルミ
ニウム(Al)、チタン(Ti)、ジルコニウム(Z
r)、マグネシウム(Mg)、カルシウム(Ca)など
が挙げられ、アルコキシ基に関しては特に限定はなく、
メトキシ基、エトキシ基、プロピオキシ基、ブトキシ基
などが挙げられる。従って、金属アルコキシドとして
は、テトラメトキシシラン(オルト珪酸メチル)、テト
ラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン、テトラブ
トキシシラン、チタンテトラメトキシド(オルトチタン
酸メチル)、チタンテトラエトキシド、チタンテトラブ
トキシド、アルミニウムメトキシド、アルミニウムエト
キシドなどが挙げられる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION As metal elements in a metal alkoxide usable in the present invention, silicon (Si), aluminum (Al), titanium (Ti), zirconium (Z
r), magnesium (Mg), calcium (Ca), and the like. The alkoxy group is not particularly limited.
Examples include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group and a butoxy group. Accordingly, metal alkoxides include tetramethoxysilane (methyl orthosilicate), tetraethoxysilane, tetrapropoxysilane, tetrabutoxysilane, titanium tetramethoxide (methyl orthotitanate), titanium tetraethoxide, titanium tetrabutoxide, and aluminum methoxy. And aluminum ethoxide.

【0022】前記金属アルコキシドの含有割合としては
特に限定はないが、1モル/リットル以下であることが
好ましい。金属アルコキシドの配合割合が1モル/リッ
トルを超えると、ゾルにならず沈殿するといった問題が
発生する可能性がある。なお、好ましい範囲は0.05
〜0.3モル/リットルであり、さらに好ましい範囲は
0.1〜0.2モル/リットルである。
The content ratio of the metal alkoxide is not particularly limited, but is preferably 1 mol / liter or less. If the compounding ratio of the metal alkoxide exceeds 1 mol / liter, there is a possibility that a problem such as precipitation without forming a sol may occur. The preferred range is 0.05
To 0.3 mol / l, and a more preferred range is 0.1 to 0.2 mol / l.

【0023】蛍光原料としては、励起光の波長と該励起
光により前記波長と異なる波長の蛍光を発するものであ
ればどのようなものでもよく、例えば、ネオジウム(N
d)、ユウロピウム(Eu)、テルビウム(Tb)等の
ランタノイド元素を含む化合物、ローダミン、クマリ
ン、フルオレセイン、ウンベリフェン、エオシン、エス
クリンなどが挙げられる(ローダミンなどの有機蛍光原
料は、金属に配位させてその金属錯体ごと、マトリック
ス中に取り込む必要がある)。その他、きわめて純度の
高い亜鉛、カドミウム、カルシウム、アルミニウム、イ
ットリウム等の金属の酸化物、硫化物、ケイ酸塩、タン
グステン酸塩等を主成分とし、これに微量のマンガン、
銀、銅、鉛、ユウロピウム等の活性化剤および融剤を添
加し、高温で焼成してつくったもの(例えばZnS(M
n)、ZnS(Cu)、CaS(Bi)、ZnO(Z
n)等)も使用し得る。なお、ランタノイド元素を含む
化合物の場合、どちらかといえば、トリスアセチルアセ
トナトユウロピウム、ジピロバイルメタナトユウロピウ
ム、ヘキサフルオロアセチルアセトナトユウロピウムな
どのβ−ジケトン化合物のように、非イオン性化合物で
あることがゾルの沈殿を防止できるという点で好まし
い。
As the fluorescent raw material, any material may be used as long as it emits fluorescence having a wavelength different from the above-mentioned wavelength by the wavelength of the excitation light and the excitation light. For example, neodymium (N
d), compounds containing a lanthanoid element such as europium (Eu), terbium (Tb), rhodamine, coumarin, fluorescein, umbellifene, eosin, esculin, etc. (Organic fluorescent materials such as rhodamine are coordinated with a metal. It is necessary to incorporate the metal complex into the matrix). In addition, the main components are highly pure metals such as zinc, cadmium, calcium, aluminum and yttrium, such as oxides, sulfides, silicates and tungstates.
Activators such as silver, copper, lead, and europium and fluxes are added, and the mixture is baked at a high temperature (for example, ZnS (M
n), ZnS (Cu), CaS (Bi), ZnO (Z
n) etc. may also be used. In the case of a compound containing a lanthanoid element, a non-ionic compound such as a β-diketone compound such as trisacetylacetonatoeuropium, dipyrovaylmethanatoeuropium, and hexafluoroacetylacetonatoeuropium is preferred. Is preferred in that precipitation of the sol can be prevented.

【0024】蛍光原料の配合割合としては、金属アルコ
キシドに対して1モル%以下であることが好ましく、
0.1〜0.7モル%であることが好ましく、0.2〜
0.6モル%であることがさらに好ましい。上記配合割
合が1モル%を超す場合、ゾルの沈殿を招くといった問
題が生じる可能性がある。
The mixing ratio of the fluorescent material is preferably 1 mol% or less based on the metal alkoxide.
0.1 to 0.7 mol%, preferably 0.2 to 0.7 mol%.
More preferably, it is 0.6 mol%. When the mixing ratio exceeds 1 mol%, there is a possibility that a problem such as precipitation of the sol may occur.

【0025】上記した金属アルコキシドと蛍光原料と
を、アルコール等の水と相溶性のある有機溶媒に溶解
し、当該溶解液を、塩基性触媒を含んだ水とアルコール
等の水と相溶性のある有機溶媒の混合物に添加するわけ
であるが、前記した有機溶媒としては、いずれも、使用
する金属アルコキシドと蛍光原料を溶解し得るものであ
って、水と相溶性のあるものであればよく、例えばメタ
ノール、エタノール、n−プロピルアルコール、イソプ
ロピルアルコール、ブタノール等のアルコール、エチレ
ングリコール、エチレンオキシド、トリエタノールアミ
ン等が挙げられる。また、本発明に用いる塩基性触媒と
しては、アンモニウム、エチレンジアミン、ピリジンな
どが挙げられる。塩基性触媒の添加量としては、0.0
1〜0.1モル/リットルであることが好ましく、0.
05〜0.08モル/リットルであることがさらに好ま
しい。塩基性触媒の添加量が0.1モル/リットルを超
えると、ゾルの沈殿を誘発する可能性が生じ、逆に0.
01モル/リットル未満の場合、加水分解、及び重合反
応が充分に進行せずゾルが形成しないという問題が発生
する可能性がある。
The above-described metal alkoxide and the fluorescent material are dissolved in an organic solvent compatible with water such as alcohol, and the solution is dissolved in water containing a basic catalyst and water such as alcohol. Although it is added to a mixture of organic solvents, any of the above-mentioned organic solvents may be any as long as it can dissolve the metal alkoxide and the fluorescent raw material to be used and are compatible with water, For example, alcohols such as methanol, ethanol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol and butanol, ethylene glycol, ethylene oxide, triethanolamine and the like can be mentioned. Examples of the basic catalyst used in the present invention include ammonium, ethylenediamine, pyridine and the like. The addition amount of the basic catalyst is 0.0
It is preferably from 1 to 0.1 mol / liter,
More preferably, the amount is from 0.05 to 0.08 mol / l. If the added amount of the basic catalyst exceeds 0.1 mol / l, there is a possibility that sol precipitation may be induced, and conversely, 0.1 mol / l may be caused.
When the amount is less than 01 mol / liter, there is a possibility that a problem that the hydrolysis and the polymerization reaction do not sufficiently proceed and a sol is not formed may occur.

【0026】前述したように、金属アルコキシドと蛍光
原料とをアルコール等の有機溶媒に溶解し、当該溶解液
を塩基性触媒を含んだ水と有機溶媒(水と相溶性のある
有機溶媒)の混合溶媒に添加し、当該混合溶媒中にてゾ
ルを生成する。その後、濃縮によって前記有機溶媒を除
去してゾル水溶液(複合酸化物ゾル水溶液)を調製す
る。
As described above, the metal alkoxide and the fluorescent material are dissolved in an organic solvent such as alcohol, and the solution is mixed with water containing a basic catalyst and an organic solvent (an organic solvent compatible with water). It is added to a solvent to form a sol in the mixed solvent. Thereafter, the organic solvent is removed by concentration to prepare an aqueous sol solution (aqueous composite oxide sol solution).

【0027】のち、前記複合酸化物ゾル水溶液を有機溶
媒中に添加するわけであるが、この有機溶媒としては特
に限定はなく、水に対する溶解度が5%以下である有機
溶媒であれば何を使用しても構わない。その具体例を以
下に列挙する。
Thereafter, the aqueous solution of the composite oxide sol is added to an organic solvent. The organic solvent is not particularly limited, and any organic solvent having a solubility in water of 5% or less can be used. It does not matter. Specific examples are listed below.

【0028】脂肪族炭化水素類;n−ヘキサン、イソヘ
キサン、n−ヘプタン、イソヘプタン、n−オクテン、
イソオクテン、ガソリン、石油エーテル、灯油、ベンジ
ン、ミネラルスピリットなど。
Aliphatic hydrocarbons; n-hexane, isohexane, n-heptane, isoheptane, n-octene,
Isooctene, gasoline, petroleum ether, kerosene, benzine, mineral spirit, etc.

【0029】脂環式炭化水素類;シクロペンタン、シク
ロヘキサン、シクロヘキセン、シクロノナンなど。
Alicyclic hydrocarbons; cyclopentane, cyclohexane, cyclohexene, cyclononane and the like;

【0030】芳香族炭化水素類;ベンゼン、トルエン、
キシレン、エチルベンゼン、プロピルベンゼン、クメ
ン、メシチレン、テトラリン、スチレンなど。
Aromatic hydrocarbons; benzene, toluene,
Xylene, ethylbenzene, propylbenzene, cumene, mesitylene, tetralin, styrene, etc.

【0031】エーテル類;プロピルエーテル、イソプロ
ピルエーテルなど。
Ethers such as propyl ether and isopropyl ether;

【0032】ハロゲン化炭化水素;塩化メチレン、クロ
ロホルム、塩化エチレン、トリクロロエタン、トリクロ
ロエチレンなど。
Halogenated hydrocarbons: methylene chloride, chloroform, ethylene chloride, trichloroethane, trichloroethylene and the like.

【0033】エステル類;酢酸エチル、酢酸−n−プロ
ピル、酢酸イソプロピル、酢酸−n−ブチル、酢酸イソ
ブチル、酢酸−n−アミル、酢酸イソアミル、乳酸ブチ
ル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、プロピ
オン酸ブチル、酪酸メチル、酪酸エチル、酪酸ブチルな
ど。
Esters: ethyl acetate, n-propyl acetate, isopropyl acetate, n-butyl acetate, isobutyl acetate, n-amyl acetate, isoamyl acetate, butyl lactate, methyl propionate, ethyl propionate, butyl propionate , Methyl butyrate, ethyl butyrate, butyl butyrate and the like.

【0034】上記有機溶媒は、単独で使用してもよく、
2種以上を併用しても構わない。
The above organic solvents may be used alone,
Two or more kinds may be used in combination.

【0035】有機溶媒に界面活性剤を配合する場合、そ
の界面活性剤としては非イオン系のものであるという以
外は特に限定はない。好ましい具体例を以下に列挙す
る。
When a surfactant is blended with the organic solvent, the surfactant is not particularly limited except that it is a nonionic one. Preferred specific examples are listed below.

【0036】ポリオキシエチレンソルビタン脂肪族エス
テル系のもの;ポリオキシエチレンソルビタンモノラウ
レート、ポリオキシエチレンソルビタンモノパルミテー
ト、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、
ポリオキシエチレンソルビタントリステアレート、ポリ
オキシエチレンソルビタンモノオレート、ポリオキシエ
チレンソルビタントリオレート、ポリオキシエチレンソ
ルビタンステアレートなど。
Polyoxyethylene sorbitan aliphatic ester type polyoxyethylene sorbitan monolaurate, polyoxyethylene sorbitan monopalmitate, polyoxyethylene sorbitan monostearate;
Polyoxyethylene sorbitan tristearate, polyoxyethylene sorbitan monooleate, polyoxyethylene sorbitan triolate, polyoxyethylene sorbitan stearate and the like.

【0037】ポリオキシエチレン高級アルコールエーテ
ル系のもの;ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポ
リオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレン
ステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエー
テル、ポリオキシエチレンオクチルフェノールエーテ
ル、ポリオキシエチレンノニルフェノールエーテルな
ど。
Polyoxyethylene higher alcohol ethers such as polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene cetyl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene octyl phenol ether, polyoxyethylene nonyl phenol ether and the like.

【0038】ポリオキシエチレン脂肪族エステル系のも
の;ポリオキシエチレングリコールモノラウレート、ポ
リオキシエチレングリコールモノステアレート、ポリオ
キシエチレングリコールステアレート、ポリオキシエチ
レングリコールモノオレートなど。
Polyoxyethylene aliphatic ester type polyoxyethylene glycol monolaurate, polyoxyethylene glycol monostearate, polyoxyethylene glycol stearate, polyoxyethylene glycol monooleate and the like.

【0039】グリセリン脂肪族エステル系のもの;ステ
アリン酸モノグリセライド、オレイン酸モノグリセライ
ドなど。
Glycerin aliphatic ester type; stearic acid monoglyceride, oleic acid monoglyceride and the like.

【0040】ポリオキシエチレンソルビトール脂肪族エ
ステル系のもの;テトラオレイン酸ポリオキシエチレン
ソルビットなど。
Polyoxyethylene sorbitol aliphatic esters; such as polyoxyethylene sorbite tetraoleate.

【0041】上記界面活性剤は、単独で使用してもよ
く、2種以上を併用しても構わない。界面活性剤の使用
量としては、用いる有機溶媒の10重量%程度以下が好
ましく、0.1〜3重量%程度がさらに好ましい。
The above surfactants may be used alone or in combination of two or more. The amount of the surfactant used is preferably about 10% by weight or less of the organic solvent used, and more preferably about 0.1 to 3% by weight.

【0042】前記複合酸化物ゾル水溶液を多孔質膜を介
して有機溶媒中に押し出すことによってゾル液滴である
エマルション粒子を前記有機溶媒中に多数形成させるこ
とが、形成するエマルション粒子の径がある程度揃うと
いう理由で好ましい。この場合、前記多孔質膜の表面が
疎水化処理されている方が好ましい。多孔質膜の製造方
法としては既に公知であり、例えば特開昭61−408
41号公報、あるいは特開昭50−140566号公報
などに記載されている方法を用いて製造することもでき
る。
By extruding the aqueous solution of the composite oxide sol into an organic solvent through a porous film to form a large number of emulsion particles, which are sol droplets, in the organic solvent, the diameter of the emulsion particles to be formed is limited to a certain degree. It is preferable because they are aligned. In this case, it is preferable that the surface of the porous film is subjected to a hydrophobic treatment. A method for producing a porous membrane is already known, for example, as described in JP-A-61-408.
It can also be produced using a method described in JP-A-41-41 or JP-A-50-140566.

【0043】用いる多孔質膜自身が疎水性を有している
のであれば、あえて疎水化処理する必要はない。例え
ば、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート、テフロ
ン(デュポン社の登録商標)等のフッ素系樹脂などから
なる膜を使用した場合、それ自身が疎水性を有している
ために疎水化処理が不要である。また、アルカリに侵さ
れないことから、化学的劣化を考慮する必要もなくな
る。しかし、疎水性を有していない場合には、表面を疎
水化処理する必要がある。
As long as the porous membrane used has hydrophobicity, it is not necessary to perform the hydrophobic treatment. For example, when a film made of a fluorine-based resin such as polyimide, polyethylene terephthalate, or Teflon (registered trademark of DuPont) is used, a hydrophobic treatment is unnecessary because the film itself has hydrophobicity. Further, since it is not affected by alkali, it is not necessary to consider chemical deterioration. However, when the surface does not have hydrophobicity, it is necessary to subject the surface to a hydrophobic treatment.

【0044】疎水化処理する手段としては特に限定はな
く、ジメチルポリシロキサンやメチルハイドロジェンポ
リシロキサン等の熱硬化性シリコーンオイル、シリコー
ンエマルション、シリコーンレジン等のシリコーン樹
脂、メチルトリメトキシシラン、ヘキサメチルジシラ
ン、ビニルトリメトキシシラン、トリメチルクロロシラ
ン等のシランカップリング剤、ジハイドロジェンヘキサ
メチルシクロテトラシロキサン、トリハイドロジェンペ
ンタメチルシクロテトラシロキサン等の環状シリコーン
化合物、イソプロピルトリステアロイルチタネートやイ
ソプロピルトリ(N−アミノエチル−)チタネート等の
チタネート系カップリング剤、アセトアルコキシアルミ
ニウムジイソプロピレート等のアルミニウム系カップリ
ング剤、フッ素シリコーンコーティング剤、フッ素系コ
ーティング剤などで処理する方法が挙げられ、この中に
は、シロキサンのプラズマ重合による方法も含まれる。
There are no particular limitations on the means for the hydrophobizing treatment, and thermosetting silicone oils such as dimethylpolysiloxane and methylhydrogenpolysiloxane, silicone resins such as silicone emulsions and silicone resins, methyltrimethoxysilane, hexamethyldisilane Silane coupling agents such as vinyltrimethoxysilane and trimethylchlorosilane, cyclic silicone compounds such as dihydrogenhexamethylcyclotetrasiloxane and trihydrogenpentamethylcyclotetrasiloxane, isopropyltristearoyl titanate and isopropyltri (N-aminoethyl) -) Titanate-based coupling agents such as titanate, aluminum-based coupling agents such as acetoalkoxyaluminum diisopropylate, fluorine silicon Down coating agents include a method of treatment with a fluorine-based coating agent, in this also includes the method by plasma polymerization of siloxanes.

【0045】また、さらには、前記多孔質膜における孔
が、厚み方向に延びて貫通し、孔径が互いにほぼ均一で
ある貫通孔であることが、より径の揃った粒子を高い生
産性で得ることができるという点で好ましい。すなわ
ち、このような多孔質膜を用いることにより、複合酸化
物ゾル水溶液が多孔質膜の内部に入り込んで出てくるま
での間を短くすることができるので、水溶液の圧損が生
じるのを防ぐことができ、特に粒子径の小さな粒子を製
造する場合や、粘性の大きな原料水溶液を用いる場合に
おいて、単位時間当たりの生産量を増大させることがで
きる。しかも、多数の貫通孔の孔径が互いにほぼ均一で
あることから、得られる粒子の径も揃ったものとなる。
Further, it is preferable that the pores in the porous membrane extend in the thickness direction and penetrate therethrough so that the pore diameters are substantially uniform with each other, so that particles having a more uniform diameter can be obtained with high productivity. It is preferable in that it can be used. That is, by using such a porous membrane, it is possible to shorten the time until the aqueous solution of the composite oxide sol enters the porous membrane and comes out of the porous membrane, thereby preventing the pressure loss of the aqueous solution from occurring. In particular, when producing particles having a small particle diameter or when using an aqueous solution of a raw material having a large viscosity, the production amount per unit time can be increased. In addition, since the diameters of a large number of through holes are substantially uniform, the diameters of the obtained particles are uniform.

【0046】このような厚み方向に延びた貫通孔を有す
る多孔質膜を得る方法としては特に限定はなく、例えば
粒子線を照射して多数の貫通孔を開けた多孔質膜を使用
することもできる。粒子線としては、中性子線のほか、
電子線、アルファ線などが使用し得る。中性子線などの
粒子線を照射して貫通孔を設けた多孔質膜を用いれば、
開けられる細孔の孔径の分布が狭くなり(99%以上が
±10%以内に入る)、得られる微小球体の粒子径分布
も大幅にシャープとなる。
The method for obtaining such a porous film having through holes extending in the thickness direction is not particularly limited. For example, a porous film having a large number of through holes formed by irradiating a particle beam may be used. it can. As particle beams, in addition to neutron beams,
Electron beams, alpha rays, etc. may be used. By using a porous membrane provided with through holes by irradiating a particle beam such as a neutron beam,
The pore size distribution of the opened pores becomes narrow (99% or more falls within ± 10%), and the particle size distribution of the obtained microspheres becomes significantly sharp.

【0047】また、レーザーを照射することにより貫通
孔を設けた多孔質膜を用いることもできる。この場合に
あっては、中性子線を用いる場合よりも高価ではある
が、孔径分布がさらに狭くなり(99%以上が±1%以
内に入る)、得られる微小球体の粒子径分布も当然一層
狭くなる。特に、355nm以下の短い波長のレーザー
を用いた場合には、多孔質膜表面における開孔周縁部の
形状に乱れがないため、上記効果は顕著に現れる(短波
長のレーザーを使用した場合、熱的に孔を開けるのでは
なく、化学結合を切断して孔を開けるため、多孔質膜表
面における開孔周縁部の形状に乱れが生じない。)。レ
ーザーを使用する場合、フィルムの膜厚は孔径の10倍
以下であることが望ましい。また、レーザーとしてエキ
シマレーザーを用い、ステッパー(半導体用縮小露光装
置)によりマスク上のパターンを当該多孔質膜上に結像
させることにより孔を開けることが望ましいが、この方
法によらなくても構わない。波長355nm以下のレー
ザーを照射することにより貫通孔を設けた多孔質膜を用
いて製造された無機質均一微小球体は、粒子径分布の体
積標準偏差が平均粒子径の10%以下と極めて狭いもの
である。
Further, a porous film provided with through holes by irradiating a laser can be used. In this case, although more expensive than the case of using a neutron beam, the pore size distribution is further narrowed (99% or more falls within ± 1%), and the particle size distribution of the obtained microspheres is naturally narrower. Become. In particular, when a laser having a short wavelength of 355 nm or less is used, the above-mentioned effect is remarkable because the shape of the peripheral portion of the opening on the surface of the porous film is not disturbed. Since holes are formed by cutting chemical bonds instead of holes, the shape of the periphery of the holes on the surface of the porous membrane is not disturbed.) When a laser is used, the film thickness is desirably 10 times or less the pore diameter. In addition, it is preferable to use an excimer laser as a laser and form a hole on the porous film by forming an image of a pattern on a mask on the porous film by a stepper (reducing exposure apparatus for semiconductor), but it is not necessary to use this method. Absent. Inorganic uniform microspheres manufactured by using a porous membrane provided with through holes by irradiating a laser having a wavelength of 355 nm or less have a very narrow volume standard deviation of particle size distribution of 10% or less of the average particle size. is there.

【0048】なお、中性子線を照射したのちアルカリ水
溶液によりエッチングして貫通孔を設けたポリカーボネ
ート、ポリエステル製の高分子多孔質膜が、ゼネラル・
エレクトリック(GE)社より市販されており(販売;
野村マイクロサイエンス(株)、商品名;ニューロポア
ーフィルター)、本発明における多孔質膜として使用し
得る。これらのうち、耐薬品性に優れているポリエステ
ル膜を使用することが望ましい。
A porous polymer film made of polycarbonate or polyester having a through-hole formed by irradiating with a neutron beam and then etching with an aqueous alkali solution is used as a general porous membrane.
Commercially available from Electric (GE)
Nomura Microscience Co., Ltd., trade name: Neuropore filter), which can be used as the porous membrane in the present invention. Among them, it is desirable to use a polyester film having excellent chemical resistance.

【0049】有機溶媒中に形成したゾル液滴である多数
のエマルション粒子を微小球体に至らしめる方法として
は、重合反応を促進させて前記ゾルのエマルション粒子
をゲル化し、これを40〜80℃に数時間〜数十時間程
度放置して熟成したのち濾過して水洗し、乾燥後、50
0〜1,000℃程度で焼成する方法が好ましい。
As a method for converting a large number of emulsion particles, which are sol droplets formed in an organic solvent, into microspheres, a polymerization reaction is promoted to gel the emulsion particles of the sol, and this is heated to 40 to 80 ° C. Aged for several hours to tens of hours, filtered, washed with water, dried,
A method of firing at about 0 to 1,000 ° C. is preferred.

【0050】なお、重合反応を促進させる方法として
は、加熱する方法、重合促進剤を添加する方法、光を照
射する方法などがある。前記重合促進剤としては、アル
カリ土類金属のハロゲン化物、無機酸、有機酸、無機酸
のアンモニウム塩、有機酸のアンモニウム塩およびアル
カリ金属の炭酸塩からなる群より選ばれた少なくとも1
種などであり、これによって限定されるものではない
が、重炭酸アンモニウム、塩化アンモニウム、硝酸アン
モニウム、硫酸アンモニウム、塩化カリウム、炭酸水素
カリウム等の無機電解質が好ましい。
The method of promoting the polymerization reaction includes a method of heating, a method of adding a polymerization accelerator, and a method of irradiating light. As the polymerization accelerator, at least one selected from the group consisting of halides of alkaline earth metals, inorganic acids, organic acids, ammonium salts of inorganic acids, ammonium salts of organic acids, and carbonates of alkali metals.
Species and the like are not limited thereto, but inorganic electrolytes such as ammonium bicarbonate, ammonium chloride, ammonium nitrate, ammonium sulfate, potassium chloride and potassium hydrogen carbonate are preferred.

【0051】本発明により製造された無機質蛍光多孔質
粒子は、流体の流れ方の計測におけるトレーサー粒子と
して用いることができる。詳しく説明すると、例えばエ
ンジンあるいはその他の燃焼器内、バーナー内、サイレ
ンサー(消音器)内、熱交換器内などにおける流体の速
度計測、流体の分布(挙動)の可視化、あるいは複数種
の流体の混合状態の可視化のためにトレーサー粒子とし
て用いることができる。トレーサー粒子を供給した流体
に対し紫外線などの励起光を照射して前記トレーサー粒
子を蛍光させ、前記蛍光は通過し前記励起光は通過しな
いフィルター越しに前記流体を観測することにより該流
体の流れを計測する。励起光は通さず該励起光により発
せられる蛍光のみを通すフィルター越しにトレーサー粒
子の観察を行なえば、例えば入射窓、埃、管壁等の障害
物に当たって返ってきた光は、前記フィルターにより遮
断されるので、観測される光としては、トレーサー粒子
から発せられる蛍光のみとなる。これにより、蛍光の強
度の観測が誤差少なくでき、またトレーサー粒子の動き
をはっきりと観測でき、流体の計測誤差が極めて少なく
なり(S/N比が高くなり)、信頼性が向上する。ま
た、粒子径の極めて小さいトレーサー粒子を用いること
ができる。より粒子径の小さい粒子を用いることにより
流体の追随性が向上し、計測誤差が小さくなるので好都
合である。すなわち本発明は、前述したように、粒子か
らの光のみの観測が可能であるので、それほど大きな粒
子を用いる必要はなくなり、粒子径1μm程度の小さい
粒子を使用しても、充分な光をキャッチでき、高いS/
N比での測定が可能となる。また、本発明の蛍光性多孔
質粒子は蛍光体が粒子全体にわたって均一に散在してい
るので、粒子1つずつの光り方が同一となり、計測誤差
をより一層小さくすることができ、測定値への信頼性が
高まる。本発明で使用し得るトレーサー粒子の平均粒子
径の好ましい範囲としては、特に限定はないが、0.1
〜500μmであり、さらに好ましい範囲は1.0〜3
00μmである。空隙率としては50〜90%である。
空隙率が50%未満の場合は、流体への追従性が悪くな
る場合があり、90%を超えると粒子の機械的強度が悪
くなるおそれがある。トレーサー粒子の形状が球状であ
れば、2次凝集を防止できるというのみならず、粒子1
つずつの光り方がより一層同一となり計測精度がより一
層高くなる。
The inorganic fluorescent porous particles produced according to the present invention can be used as tracer particles in measuring the flow of a fluid. More specifically, for example, measuring the velocity of a fluid in an engine or other combustor, a burner, a silencer (silencer), a heat exchanger, etc., visualizing the distribution (behavior) of the fluid, or mixing a plurality of types of fluids It can be used as a tracer particle for visualization of the state. The fluid supplied with the tracer particles is irradiated with excitation light such as ultraviolet light to fluoresce the tracer particles, and the flow of the fluid is observed by observing the fluid through a filter through which the fluorescence passes and the excitation light does not pass. measure. If the tracer particles are observed through a filter that does not allow the excitation light to pass and only allows the fluorescence emitted by the excitation light to pass, for example, the incident window, dust, light that has returned upon hitting an obstacle such as a tube wall, is blocked by the filter. Therefore, the only light observed is fluorescence emitted from the tracer particles. Thereby, the error of the fluorescence intensity can be reduced, the movement of the tracer particles can be clearly observed, the measurement error of the fluid is extremely reduced (the S / N ratio is increased), and the reliability is improved. Further, tracer particles having an extremely small particle size can be used. The use of particles having a smaller particle diameter is advantageous because the followability of the fluid is improved and the measurement error is reduced. That is, according to the present invention, as described above, since only light from particles can be observed, it is not necessary to use so large particles, and even if small particles with a particle diameter of about 1 μm are used, sufficient light can be captured. High, high S /
Measurement at the N ratio becomes possible. Further, in the fluorescent porous particles of the present invention, since the phosphors are uniformly scattered throughout the particles, the light emission of each particle becomes the same, the measurement error can be further reduced, and the measured value can be reduced. Reliability is increased. The preferred range of the average particle size of the tracer particles that can be used in the present invention is not particularly limited, but may be 0.1 to 0.1.
To 500 μm, more preferably 1.0 to 3 μm.
00 μm. The porosity is 50 to 90%.
If the porosity is less than 50%, the ability to follow the fluid may be poor, and if it exceeds 90%, the mechanical strength of the particles may be poor. If the shape of the tracer particles is spherical, not only can secondary aggregation be prevented, but also the particle 1
The way of shining one by one becomes further the same, and the measurement accuracy becomes higher.

【0052】また、本発明によって得られた蛍光性多孔
質粒子を流体の温度測定に用いることもできる。流体の
温度測定は、トレーサー粒子の蛍光強度を観測すること
により行なう。すなわち、蛍光体が発する蛍光の強度
は、一般的にいって温度が上昇するに伴って減少(低
下)する。この現象を利用して、蛍光体を含むトレーサ
ー粒子(蛍光性のトレーサー粒子)を定量的に供給した
流体に励起光を照射し、そのときの蛍光の強度によって
該流体の温度を測定することができる。
The fluorescent porous particles obtained according to the present invention can be used for measuring the temperature of a fluid. The temperature of the fluid is measured by observing the fluorescence intensity of the tracer particles. That is, the intensity of the fluorescence emitted from the phosphor generally decreases (decreases) as the temperature increases. Utilizing this phenomenon, it is possible to irradiate excitation light to a fluid to which tracer particles (fluorescent tracer particles) containing a fluorescent substance are quantitatively supplied, and to measure the temperature of the fluid based on the intensity of fluorescence at that time. it can.

【0053】すなわち、まず、蛍光性のトレーサー粒子
を、従来公知の粉体供給装置によって流体に定量的に供
給する。次いで、この流体に紫外線などの励起光を照射
する。これにより発せられた蛍光を、例えば蛍光光度
計、多チャンネル光検出器などで観測して、例えば該蛍
光のスペクトルを認識し、そして、この蛍光の強度か
ら、当該流体の温度を決定する。この時、最大蛍光強度
を見ることが好ましい。
That is, first, fluorescent tracer particles are quantitatively supplied to a fluid by a conventionally known powder supply device. Next, the fluid is irradiated with excitation light such as ultraviolet light. The emitted fluorescence is observed by, for example, a fluorimeter or a multi-channel photodetector, and the spectrum of the fluorescence is recognized, for example, and the temperature of the fluid is determined from the intensity of the fluorescence. At this time, it is preferable to see the maximum fluorescence intensity.

【0054】なお、用いた蛍光性トレーサー粒子の蛍光
強度と温度との関係が既知でない場合、予め、両者の関
係を表した検量線を作成しておく必要がある。あるい
は、予め、コンピュータに両者(特定の蛍光粒子の蛍光
強度と温度)の関係を記憶させておき、蛍光強度を入力
するだけで、あるいは蛍光を観測させるだけで、当該流
体の温度が出力されるようにプログラムしておくことも
できる。
If the relationship between the fluorescence intensity of the fluorescent tracer particles used and the temperature is not known, it is necessary to prepare a calibration curve representing the relationship between the two in advance. Alternatively, the relationship between the two (fluorescence intensity and temperature of specific fluorescent particles) is stored in a computer in advance, and the temperature of the fluid is output simply by inputting the fluorescence intensity or observing the fluorescence. It can be programmed as follows.

【0055】蛍光強度比を計測し、この計測値から流体
の温度を決定することもできる。すなわち、蛍光体の蛍
光スペクトルにおける蛍光強度比は、蛍光強度と同様、
一般的に、温度が上昇するに伴って減少(低下)する。
したがって、発せられた蛍光のスペクトルにおける1つ
のピークが示す蛍光強度と他のピークが示す蛍光強度と
の比を計測し(一方のピークが最大蛍光強度を示すピー
クであることが好ましい)、その計測値から該流体の温
度を決定することもできる。
It is also possible to measure the fluorescence intensity ratio and determine the temperature of the fluid from the measured value. That is, the fluorescence intensity ratio in the fluorescence spectrum of the phosphor is the same as the fluorescence intensity.
Generally, it decreases (decreases) as the temperature increases.
Therefore, the ratio between the fluorescence intensity of one peak and the fluorescence intensity of another peak in the emitted fluorescence spectrum is measured (preferably one peak is the peak showing the maximum fluorescence intensity), and the measurement is performed. The temperature of the fluid can also be determined from the value.

【0056】また、2種類の蛍光性トレーサー粒子を用
いて最大蛍光強度比を測定し、この測定値から流体の温
度測定を行なうこともできる。
The maximum fluorescence intensity ratio can be measured using two types of fluorescent tracer particles, and the temperature of the fluid can be measured from the measured value.

【0057】すなわち、1つの流体に対し、2種類の蛍
光性トレーサー粒子を定量的に供給する。ここでの2種
類の粒子は、最大蛍光強度を示すピークが互いに異なる
位置(好ましくは20nm以上離れた位置、さらに好ま
しくは30nm以上、さらに好ましくは50nm以上離
れた位置)に現れる蛍光性トレーサー粒子である必要が
ある。そして、流体に励起光を照射して前記トレーサー
粒子を蛍光させ、蛍光スペクトルを計測する。スペクト
ルに現れた一方の蛍光性トレーサー粒子の最大蛍光強度
を示すピークと、他方の蛍光性トレーサー粒子の最大蛍
光強度を示すピークとの比を測定し、この測定値から流
体の温度測定を行なうこともできる。
That is, two kinds of fluorescent tracer particles are quantitatively supplied to one fluid. The two types of particles here are fluorescent tracer particles in which the peaks showing the maximum fluorescence intensity appear at different positions (preferably at positions separated by 20 nm or more, more preferably at positions 30 nm or more, more preferably at positions separated by 50 nm or more). Need to be. Then, the fluid is irradiated with excitation light to fluoresce the tracer particles, and the fluorescence spectrum is measured. Measure the ratio of the peak that shows the maximum fluorescence intensity of one fluorescent tracer particle that appears in the spectrum to the peak that shows the maximum fluorescence intensity of the other fluorescent tracer particle, and measure the temperature of the fluid from this measured value. Can also.

【0058】前記トレーサー粒子を複数種類使用して、
複数の流体の混合状態を可視化することができる。すな
わち、混合されるべく流れる複数の流体の全てに対し、
蛍光波長が流体ごとに異なるように、温度依存性の蛍光
強度を有する蛍光性のトレーサー粒子を供給し、前記複
数の流体を混合した混合流体に対し紫外線などの励起光
を照射して前記トレーサー粒子の各々を蛍光させ、前記
励起光は通過させず前記蛍光は通過させるフィルター越
しに前記流体を観測することにより該混合流体の流れを
計測し、かつ前記蛍光の強度を観測することにより、該
混合流体の温度を決定することもできる。例えば、流体
Aにトレーサー粒子A(蛍光色;緑)を、また流体Bに
トレーサー粒子B(蛍光色;青)を、流体Cにトレーサ
ー粒子C(蛍光色;赤)を定量的に供給し、全ての流体
を混合するとともに、波長Xnmの励起光を照射して各
粒子を蛍光させる。そして、混合流体を、波長Xnmの
光を遮断し各粒子から発せられる蛍光を通過させるフィ
ルターを透して、例えばカラーのカメラ(CCDカメラ
等)で画像処理すれば、各粒子の動きをはっきりと観測
することができ、混合流体における流体A、流体B、流
体Cの各々の動き方、混ざり具合等を明瞭に認識でき
る。なお、上記の場合において白黒のカメラ(CCDカ
メラ等)で撮影する場合にあっては、3台のカメラを準
備して1台は粒子A撮影用、もう1台は粒子B撮影用、
残りの1台は粒子C撮影用とし、各々、担当粒子の蛍光
のみを通過させるフィルター越しに流体を撮影する。そ
して、各カメラにより撮影された3つの画像を処理する
ことにより各粒子の動きを観察することができ、3つの
流体の混合状態も把握できる。また、これと同時に蛍光
強度、スペクトルを観測し、該混合流体の温度(温度分
布)を決定することができる。なお、粒子本体がシリカ
(SiO)であれば、耐熱性に優れていることことか
ら高温流体中でも破壊することがない。
Using a plurality of the tracer particles,
The mixed state of a plurality of fluids can be visualized. That is, for all of the fluids flowing to be mixed,
Supplying fluorescent tracer particles having a temperature-dependent fluorescence intensity so that the fluorescence wavelength differs for each fluid, and irradiating the mixed fluid obtained by mixing the plurality of fluids with excitation light such as ultraviolet light to emit the tracer particles. By measuring the flow of the mixed fluid by observing the fluid through a filter that does not allow the excitation light to pass and allows the fluorescence to pass, and observes the intensity of the fluorescence to determine the mixing. The temperature of the fluid can also be determined. For example, a tracer particle A (fluorescent color; green) is supplied to the fluid A, a tracer particle B (fluorescent color; blue) is supplied to the fluid B, and a tracer particle C (fluorescent color; red) is supplied to the fluid C. All the fluids are mixed, and each particle is fluoresced by irradiating with excitation light having a wavelength of X nm. When the mixed fluid is filtered through a filter that blocks light having a wavelength of X nm and allows fluorescence emitted from each particle to pass through, for example, with a color camera (such as a CCD camera), the movement of each particle can be clearly identified. Observation can be made, and the way of movement of each of the fluid A, the fluid B, and the fluid C in the mixed fluid, the degree of mixing, and the like can be clearly recognized. In the above case, in the case of photographing with a black and white camera (CCD camera or the like), three cameras are prepared, one for particle A photographing, the other for particle B photographing,
The other one is used for imaging particles C, and each images the fluid through a filter that allows only the fluorescence of the assigned particle to pass. Then, by processing three images taken by each camera, the movement of each particle can be observed, and the mixed state of the three fluids can also be grasped. At the same time, the fluorescence intensity and spectrum can be observed to determine the temperature (temperature distribution) of the mixed fluid. In addition, if the particle body is silica (SiO) 2 , it will not break even in a high-temperature fluid because of its excellent heat resistance.

【0059】流体の温度を計測する場合、蛍光スペクト
ルを認識することができるのであれば、前記励起光は通
過させず前記蛍光は通過させるフィルターは特に用いな
くても構わない。
When measuring the temperature of the fluid, a filter that does not allow the excitation light to pass and the fluorescence does not need to be used as long as the fluorescence spectrum can be recognized.

【0060】本発明で使用し得る励起光としては特に限
定はなく、エキシマレーザー、窒素レーザー、紫外線、
短波長の可視光線、Dランプからの光線、Hgランプ
からの光線、また可視のレーザー(YAG/SHG)5
32nm、Arイオンレーザーあるいはその他のレーザ
ーが挙げられる。連続発振レーザー、ランプ光源を使用
した場合にあっては、蛍光が線状につながって撮影でき
るという利点がある。本発明で使用し得るフィルターと
しては、ある特定幅の波長のみを通すことのできるフィ
ルターであればどのようなものでも構わない。例えば、
励起光の波長が500nmであり、前記励起光を受けて
発する蛍光が波長600nm前後であるとすれば、60
0±20nm程度の光のみを通し得るフィルターを使用
することになる。
The excitation light that can be used in the present invention is not particularly limited, and may be an excimer laser, a nitrogen laser, an ultraviolet ray,
Short wavelength of visible light, light from the D 2 lamp, light rays from the Hg lamp, also visible laser (YAG / SHG) 5
32 nm, an Ar ion laser or other lasers. In the case where a continuous wave laser or a lamp light source is used, there is an advantage that fluorescence can be connected in a linear manner and an image can be taken. As the filter that can be used in the present invention, any filter can be used as long as it can pass only a wavelength having a certain specific width. For example,
Assuming that the wavelength of the excitation light is 500 nm and the fluorescence emitted upon receiving the excitation light is around 600 nm,
A filter that can pass only light of about 0 ± 20 nm will be used.

【0061】トレーサー粒子を流体へ供給する装置とし
ては特に限定はなく、メジャーリングホイール式粉体フ
ィーダー(上下方向に延びる回転軸を有し、上面におい
て円周方向に延びるトレーサー粒子収納用長溝を有する
回転盤を備え、内外の空気圧差によりトレーサー粒子を
装置本体外部に送り出す回転式粉体供給装置)やスクリ
ュー式粉体フィーダーなど、従来公知の供給装置を使用
し得るが、供給精度が高いという点で、メジャーリング
ホイール式粉体フィーダーを使用することが好ましい。
A device for supplying tracer particles to a fluid is not particularly limited, and a measuring wheel type powder feeder (having a rotating shaft extending vertically and having a long groove for accommodating tracer particles extending circumferentially on the upper surface). A conventionally known feeding device such as a rotary powder feeding device having a rotating disk and sending the tracer particles to the outside of the device main body by the air pressure difference between the inside and the outside) or a screw type powder feeder can be used, but the feeding accuracy is high. It is preferable to use a measuring wheel type powder feeder.

【0062】[0062]

【実施例1】実施例1 テトラエトキシシラン0.15mol、トリスアセチル
アセトナトユウロピウム[Eu(C
7.5×10−4molをエタノール500mlに溶解
した。この溶解液を、塩基性触媒としてアンモニア0.
072molが添加された水500mlとエタノール5
00mlの混合溶液中に0.02ml/sの速度で滴下
した。滴下終了後、35℃で減圧濃縮してエタノールを
除去し、固形分濃度10%の複合酸化物ゾル水溶液を得
た。
Example 1 Example 1 0.15 mol of tetraethoxysilane, trisacetylacetonatoeuropium [Eu (C 5 H 7 O 2 ) 3 ]
7.5 × 10 −4 mol was dissolved in 500 ml of ethanol. This solution was treated with ammonia 0.1 as a basic catalyst.
500 ml of water to which 072 mol was added and 5 parts of ethanol
It was dropped at a rate of 0.02 ml / s into 00 ml of the mixed solution. After completion of the dropwise addition, the solution was concentrated under reduced pressure at 35 ° C. to remove ethanol, and a composite oxide sol aqueous solution having a solid content of 10% was obtained.

【0063】一方、図1に示すように、予め疎水化した
円筒型多孔質ガラスチューブ(31)(細孔径0.5μ
m)を備えたエマルション粒子製造装置を作成した。図
における符号(32)は、前記円筒型多孔質ガラスチュー
ブ(31)を装備したモジュールであり、符号(33)はポ
ンプ、符号(34)は圧力計、符号(35)は油相ライン、
符号(36)は水相ライン、符号(37)は油相タンク、符
号(38)は水相タンク、符号(39)は加圧用タンク、符
号(40)は圧力ゲージである。
On the other hand, as shown in FIG. 1, a cylindrical porous glass tube (31) (having a pore diameter of 0.5 μm) previously hydrophobicized was used.
m) was prepared. Reference numeral (32) in the figure is a module equipped with the cylindrical porous glass tube (31), reference numeral (33) is a pump, reference numeral (34) is a pressure gauge, reference numeral (35) is an oil phase line,
Reference numeral (36) denotes an aqueous phase line, reference numeral (37) denotes an oil phase tank, reference numeral (38) denotes an aqueous phase tank, reference numeral (39) denotes a pressurizing tank, and reference numeral (40) denotes a pressure gauge.

【0064】得られた複合酸化物ゾル水溶液を、上記し
たエマルション粒子製造装置(A)によって円筒型多孔
質ガラスチューブ(31)を介してソルビタン酸モノラウ
レートを10%溶解したトルエン中に膜乳化した。
The resulting composite oxide sol aqueous solution was film-emulsified in toluene in which 10% of sorbitan monolaurate was dissolved through the above-mentioned emulsion particle production apparatus (A) through a cylindrical porous glass tube (31). did.

【0065】これにより得られたエマルション溶液に、
ゲル化重合反応促進剤として1.5M重炭酸アンモニウ
ム水溶液を4.3ml/gSiOの割合で添加し、撹
拌して界面反応を行なった。30分撹拌後、1日放置し
てゲルを熟成し、濾過により粉体を得て乾燥したのち7
00℃で焼成して平均粒子径2μm、空隙率80%の蛍
光性シリカ多孔質球状粒子を得た。
The emulsion solution thus obtained is
A 1.5 M aqueous solution of ammonium bicarbonate was added as a gelling polymerization reaction accelerator at a ratio of 4.3 ml / g SiO 2 , followed by stirring to carry out an interfacial reaction. After stirring for 30 minutes, the gel was aged by standing for 1 day, and a powder was obtained by filtration and dried.
By baking at 00 ° C., fluorescent silica porous spherical particles having an average particle diameter of 2 μm and a porosity of 80% were obtained.

【0066】得られた蛍光性シリカ多孔質球状粒子に励
起光として266nmの紫外線を照射し、600〜63
0nmの光のみを通すことのできるフィルター越しに当
該粒子を顕微鏡で観察すると、粒子の全体にわたって蛍
光体(ユウロピウム)が均一に散在していることを確認
することができた。
The obtained fluorescent porous silica particles were irradiated with ultraviolet light of 266 nm as excitation light,
Observation of the particles with a microscope through a filter that can pass only light of 0 nm confirmed that the phosphor (europium) was uniformly dispersed throughout the particles.

【0067】比較例1 テトラエトキシシラン0.15molをエタノール50
0mlに溶解した。この溶解液を、塩基性触媒としてア
ンモニア0.072molが添加された水500mlと
エタノール500mlの混合溶液中に0.02ml/s
の速度で滴下した。滴下終了後、さらにトリスアセチル
アセトナトユウロピウム[Eu(C
7.5×10−4molを添加し混合溶液を得た。
Comparative Example 1 0.15 mol of tetraethoxysilane was added to 50 parts of ethanol.
Dissolved in 0 ml. 0.02 ml / s of this solution was added to a mixed solution of 500 ml of water and 500 ml of ethanol to which 0.072 mol of ammonia was added as a basic catalyst.
At a speed of. After completion of the dropwise addition, further trisacetylacetonato europium [Eu (C 5 H 7 O 2) 3]
7.5 × 10 −4 mol was added to obtain a mixed solution.

【0068】得られた溶液を、上記実施例1の如く上エ
マルション粒子製造装置により円筒型多孔質ガラスチュ
ーブ(31)を介してソルビタン酸モノラウレートを10
%溶解したトルエン中に膜乳化した。
The obtained solution was mixed with sorbitan acid monolaurate through a cylindrical porous glass tube (31) using the upper emulsion particle producing apparatus as in Example 1 above.
% Dissolved in toluene.

【0069】これにより得られたエマルション溶液に、
ゲル化重合反応促進剤として1.5M重炭酸アンモニウ
ム水溶液を4.3ml/gSiOの割合で添加し、撹
拌して界面反応を行なった。30分撹拌後、1日放置し
てゲルを熟成し、濾過により粉体を得て乾燥したのち7
00℃で焼成して平均粒子径2μm、空隙率80%の蛍
光性シリカ多孔質球状粒子を得た。
The emulsion solution thus obtained is
A 1.5 M aqueous solution of ammonium bicarbonate was added as a gelling polymerization reaction accelerator at a ratio of 4.3 ml / g SiO 2 , followed by stirring to carry out an interfacial reaction. After stirring for 30 minutes, the gel was aged by standing for 1 day, and a powder was obtained by filtration and dried.
By baking at 00 ° C., fluorescent silica porous spherical particles having an average particle diameter of 2 μm and a porosity of 80% were obtained.

【0070】得られた蛍光性シリカ多孔質球状粒子に励
起光として266nmの紫外線を照射し、600〜63
0nmの光のみを通すことのできるフィルター越しに当
該粒子を顕微鏡で観察すると、蛍光体(ユウロピウム)
の存在する位置が粒子内部において偏りがあり、不均一
に散在していることを確認することができた。
The obtained fluorescent silica porous spherical particles were irradiated with ultraviolet light of 266 nm as excitation light,
Observing the particles with a microscope through a filter that allows only 0 nm light to pass, a fluorescent substance (europium)
It can be confirmed that the position where is present is uneven inside the particles and is unevenly scattered.

【0071】実施例2 トリスアセチルアセトナトユウロピウムの代わりにトリ
スアセチルアセトナトテルビウム[Tb(C
]を使用したという以外は実施例1と同様に
して平均粒子径2μm、空隙率80%の蛍光性シリカ多
孔質球状粒子を得た。得られた蛍光性シリカ多孔質球状
粒子に励起光として248nmの紫外線を照射し、53
0〜570nmの光のみを通すことのできるフィルター
越しに当該粒子を顕微鏡で観察すると、粒子の全体にわ
たって蛍光体(テルビウム)が均一に散在していること
を確認することができた。
Example 2 Instead of trisacetylacetonatoeuropium, trisacetylacetonatoterbium [Tb (C 5 H
7 O 2 ) 3 ] was used in the same manner as in Example 1 to obtain fluorescent silica porous spherical particles having an average particle diameter of 2 μm and a porosity of 80%. The obtained fluorescent silica porous spherical particles are irradiated with ultraviolet light of 248 nm as excitation light,
Observation of the particles with a microscope through a filter capable of transmitting only light of 0 to 570 nm confirmed that the phosphor (terbium) was uniformly dispersed throughout the particles.

【0072】実施例3 細孔径3.0μmの円筒型多孔質ガラスチューブ(31)
を用いたという以外は実施例1と同様にして平均粒子径
5μm、空隙率80%の蛍光性シリカ多孔質球状粒子を
得た。
Example 3 Cylindrical porous glass tube having a pore diameter of 3.0 μm (31)
Fluorescent silica porous spherical particles having an average particle diameter of 5 μm and a porosity of 80% were obtained in the same manner as in Example 1 except that the above was used.

【0073】得られた蛍光性シリカ多孔質球状粒子に励
起光として266nmの紫外線を照射し、600〜63
0nmの光のみを通すことのできるフィルター越しに当
該粒子を顕微鏡で観察すると、粒子の全体にわたって蛍
光体(ユウロピウム)が均一に散在していることを確認
することができた。
The obtained fluorescent silica porous spherical particles were irradiated with ultraviolet light of 266 nm as excitation light,
Observation of the particles with a microscope through a filter that can pass only light of 0 nm confirmed that the phosphor (europium) was uniformly dispersed throughout the particles.

【0074】実施例4 中性子線を照射し、その結果生じた欠陥をアルカリ水溶
液によりエッチングすることによって、厚み方向に貫通
し、かつ孔径のほぼ均一な貫通孔を多数設けた薄膜(商
品名;ニューロポアフィルター、ゼネラル・エレクトリ
ック社製)を、110℃で24時間乾燥し、その後、室
温でトリエチルクロロシランの10重量%トルエン溶液
に浸してシランカップリング処理することにより、前記
薄膜の表面を疎水化処理した。疎水化処理された薄膜の
孔径は0.20μm、膜厚は15μmであった。
Example 4 A thin film (trade name; Neuro; trade name) having a large number of through holes penetrating in the thickness direction and having a substantially uniform hole diameter was obtained by irradiating a neutron beam and etching the resulting defects with an alkaline aqueous solution. A pore filter, manufactured by General Electric Co., Ltd.) was dried at 110 ° C. for 24 hours, and then immersed in a 10% by weight toluene solution of triethylchlorosilane at room temperature and subjected to a silane coupling treatment to make the surface of the thin film hydrophobic. did. The pore diameter of the hydrophobized thin film was 0.20 μm, and the film thickness was 15 μm.

【0075】上記薄膜を多孔質膜として、図2に示すよ
うな乳化装置に装着し、実施例1で得られた複合酸化物
ゾル水溶液を、ポリオキシエチレン(20)ソルビタン
トリオレート20g/リットルのヘキサン溶液800m
lの中にシリンジポンプを用いて圧入した。圧入時の条
件は、圧入量毎分1g/cm、温度25℃であった。
これにより、溶液中に多数のエマルション粒子が形成し
た。
The above thin film was mounted as a porous film in an emulsifying apparatus as shown in FIG. 2, and the aqueous solution of the composite oxide sol obtained in Example 1 was mixed with 20 g / liter of polyoxyethylene (20) sorbitan triolate. Hexane solution 800m
1 was press-fitted using a syringe pump. The conditions at the time of press-fitting were 1 g / cm 2 of press-in amount per minute and a temperature of 25 ° C.
Thereby, a large number of emulsion particles were formed in the solution.

【0076】ここで、図2に示した装置を簡単に説明す
る。符号(10)は、定量シリンジポンプ部である。この
定量シリンジポンプ部(10)の先端部に多孔質膜(12)
が装着されている。符号(14)は、前記多孔質膜(12)
を支持するための支持網である。符号(16)は、筒状の
反応容器であって、前記定量シリンジポンプ部(10)と
連結するものである。符号(20)は送入管であって、定
量ポンプ(22)により有機溶媒ビーカー(24)中の有機
溶媒(25)を前記反応容器(16)の中に供給することが
できる。しかるに、複合酸化物ゾル水溶液水溶液(11)
を、前記定量シリンジポンプ部(10)により、定量的に
反応容器(16)内の有機溶媒(25)に注入することがで
きる。多数のエマルション粒子が形成した反応容器(1
6)内の有機溶媒は、送出管(26)により再度有機溶媒
ビーカー(24)に戻されることになる。
Here, the apparatus shown in FIG. 2 will be briefly described. Reference numeral (10) is a fixed-quantity syringe pump unit. A porous membrane (12) is attached to the tip of this metering syringe pump (10).
Is installed. Symbol (14) is the porous membrane (12)
It is a support net for supporting. Reference numeral (16) denotes a tubular reaction vessel, which is connected to the quantitative syringe pump section (10). Reference numeral (20) denotes a feed tube, which can supply an organic solvent (25) in an organic solvent beaker (24) into the reaction vessel (16) by a metering pump (22). However, complex oxide sol aqueous solution (11)
Can be quantitatively injected into the organic solvent (25) in the reaction vessel (16) by the quantitative syringe pump section (10). A reaction vessel (1
The organic solvent in 6) is returned to the organic solvent beaker (24) again by the delivery pipe (26).

【0077】多数のエマルション粒子が形成した溶液
を、予め溶解しておいた1.5mol/リットルの重炭
酸アンモニウム溶液1リットルに加えると、次第に水不
溶性の沈殿物が形成しだした。その後、2時間放置し、
濾過分離し、水洗、メタノール洗浄後、110℃で24
時間乾燥した。このようにして蛍光性シリカ多孔質粒子
を得た。得られたシリカ微小球体の平均粒子径は1.2
μm、空隙率80%、体積基準の標準偏差は0.2μm
であり、実施例1と同様、顕微鏡での観察の結果、粒子
全体にわたって蛍光体が均一に散在していることが確認
された。
When a solution in which a large number of emulsion particles were formed was added to 1 liter of a previously dissolved 1.5 mol / liter ammonium bicarbonate solution, a water-insoluble precipitate gradually formed. Then leave it for 2 hours,
After filtration and separation, washing with water and methanol, 24 hours at 110 ° C.
Dried for hours. Thus, fluorescent silica porous particles were obtained. The average particle diameter of the obtained silica microspheres was 1.2.
μm, porosity 80%, volume standard deviation 0.2 μm
As in Example 1, observation with a microscope confirmed that the phosphors were uniformly dispersed throughout the particles.

【0078】実施例5 テトラエトキシシランの代わりにイソプロポキシアルミ
ニウムを用いたという以外は実施例1と同様にして平均
粒子径2μm、空隙率80%の蛍光性アルミナ多孔質球
状粒子を得た。
Example 5 Fluorescent alumina porous spherical particles having an average particle diameter of 2 μm and a porosity of 80% were obtained in the same manner as in Example 1 except that isopropoxyaluminum was used instead of tetraethoxysilane.

【0079】得られた蛍光性アルミナ多孔質球状粒子に
励起光として266nmの紫外線を照射し、600〜6
30nmの光のみを通すことのできるフィルター越しに
当該粒子を顕微鏡で観察すると、粒子の全体にわたって
蛍光体(ユウロピウム)が均一に散在していることを確
認することができた。
The obtained fluorescent alumina porous spherical particles were irradiated with ultraviolet light of 266 nm as excitation light,
Observation of the particles with a microscope through a filter capable of transmitting only light of 30 nm confirmed that the phosphor (europium) was uniformly dispersed throughout the particles.

【0080】[0080]

【発明の効果】本発明の製造方法により、蛍光性元素
(蛍光体)が表面のみならず粒子内にも存在し、しかも
粒子全体にわたって均一に散在した球状をなす無機質蛍
光性多孔質粒子を得ることができる。
According to the production method of the present invention, spherical inorganic fluorescent porous particles are obtained in which the fluorescent element (phosphor) is present not only on the surface but also in the particles and is uniformly dispersed throughout the particles. be able to.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】実施例1で使用した装置の略示説明図である。FIG. 1 is a schematic explanatory view of an apparatus used in Example 1.

【図2】実施例4で使用した装置の略示説明図である。FIG. 2 is a schematic explanatory view of an apparatus used in Example 4.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10………定量シリンジポンプ部 12………多孔質膜 14………支持網 16………反応容器 20………送入管 22………定量ポンプ 24………有機溶媒ビーカー 25………有機溶媒 26………送出管 31………円筒型多孔質ガラスチューブ 32………モジュール 33………ポンプ 34………圧力計 35………油相ライン 36………水相ライン 37………油相タンク 38………水相タンク 39………加圧用タンク 40………圧力ゲージ 10 Quantitative syringe pump section 12 Porous membrane 14 Support net 16 Reaction vessel 20 Inlet tube 22 Quantitative pump 24 Organic solvent beaker 25 … Organic solvent 26… Delivery pipe 31… Cylindrical porous glass tube 32… Module 33… Pump 34… Pressure gauge 35… Oil phase line 36… Water phase line 37 …… Oil phase tank 38 …… Aqueous phase tank 39 …… Pressurization tank 40 …… Pressure gauge

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大西 久男 大阪府大阪市中央区平野町四丁目1番2号 大阪瓦斯株式会社内 (72)発明者 平野 光 大阪府大阪市中央区平野町四丁目1番2号 大阪瓦斯株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Hisao Onishi 4-1-2 Hirano-cho, Chuo-ku, Osaka-shi, Osaka Inside Osaka Gas Co., Ltd. (72) Inventor Hikaru Hirano 4-chome, Hirano-cho, Chuo-ku, Osaka, Osaka No. 1-2 in Osaka Gas Co., Ltd.

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】空隙率50〜90%、粒子径0.1〜50
0μmの球状をなし、蛍光体が粒子全体にわたって均一
に散在してなり、粒子内部における前記蛍光体の発光が
外側から観察することのできる無機質蛍光性多孔質粒
子。
1. A porosity of 50 to 90% and a particle size of 0.1 to 50.
Inorganic fluorescent porous particles having a spherical shape of 0 μm, in which phosphors are uniformly scattered throughout the particles, and the emission of the phosphors inside the particles can be observed from the outside.
【請求項2】請求項1記載の無機質蛍光性多孔質粒子に
おいて、 粒子本体がSiOよりなり、蛍光体がユウロピウムな
どの希土類元素であることを特徴とする無機質蛍光性多
孔質粒子。
2. The inorganic fluorescent porous particles according to claim 1, wherein the main body of the particles is made of SiO 2 and the phosphor is a rare earth element such as europium.
【請求項3】下記(A)〜(C)の工程を含むことを特
徴とする無機質蛍光性多孔質粒子の製造方法。 (A)アルミニウム、珪素等を金属成分とした金属アル
コキシドと蛍光原料とが溶解してなる混合溶解液を加水
分解して複合酸化物ゾル水溶液を合成する。 (B)前記複合酸化物ゾル水溶液を有機溶媒中に添加
し、ゾル液滴であるエマルション粒子を前記有機溶媒中
に多数形成させる。 (C)前記エマルション粒子を、重合反応を促進させる
ことによってゲル化し、のち当該ゲルを乾燥、焼成して
無機質蛍光性多孔質粒子を製造する。
3. A method for producing inorganic fluorescent porous particles, comprising the following steps (A) to (C). (A) A mixed solution obtained by dissolving a metal alkoxide containing aluminum, silicon or the like as a metal component and a fluorescent material is hydrolyzed to synthesize an aqueous composite oxide sol solution. (B) The aqueous solution of the composite oxide sol is added to an organic solvent to form a large number of emulsion particles as sol droplets in the organic solvent. (C) The emulsion particles are gelated by accelerating a polymerization reaction, and then the gel is dried and fired to produce inorganic fluorescent porous particles.
【請求項4】下記(1)〜(4)の工程を含むことを特
徴とする無機質蛍光性多孔質粒子の製造方法。 (1)アルミニウム、珪素等を金属成分とした金属アル
コキシドと蛍光原料とをアルコール等の水と相溶性のあ
る有機溶媒に溶解し、当該溶液を、塩基性触媒を含む水
とアルコール等の水と相溶性のある有機溶媒の混合液に
添加して加水分解反応を起こし、複合酸化物ゾル含有液
を合成する。 (2)前記複合酸化物ゾル含有液を濃縮することにより
前記有機溶媒を除去して、複合酸化物ゾル水溶液を合成
する。 (3)前記複合酸化物ゾル水溶液を有機溶媒中に添加
し、ゾル液滴であるエマルション粒子を前記有機溶媒中
に多数形成させる。 (4)前記エマルション粒子を、重合反応を促進させる
ことによってゲル化し、のち当該ゲルを乾燥、焼成して
無機質蛍光性多孔質粒子を製造する。
4. A method for producing inorganic fluorescent porous particles, comprising the following steps (1) to (4). (1) A metal alkoxide containing aluminum or silicon as a metal component and a fluorescent material are dissolved in an organic solvent compatible with water such as alcohol, and the solution is mixed with water containing a basic catalyst and water such as alcohol. It is added to a mixed solution of compatible organic solvents to cause a hydrolysis reaction, thereby synthesizing a mixed oxide sol-containing liquid. (2) The organic solvent is removed by concentrating the liquid containing the composite oxide sol to synthesize an aqueous solution of the composite oxide sol. (3) The aqueous solution of the composite oxide sol is added to an organic solvent to form a large number of emulsion particles as sol droplets in the organic solvent. (4) The emulsion particles are gelled by accelerating a polymerization reaction, and then the gel is dried and fired to produce inorganic fluorescent porous particles.
【請求項5】請求項3又は4記載の無機質蛍光性多孔質
粒子の製造方法において、前記複合酸化物ゾル水溶液を
多孔質膜を介して有機溶媒中に押し出すことによりゾル
液滴であるエマルション粒子を前記有機溶媒中に多数形
成させることを特徴とする無機質蛍光性多孔質粒子の製
造方法。
5. The method for producing inorganic fluorescent porous particles according to claim 3, wherein the aqueous solution of the composite oxide sol is extruded into an organic solvent through a porous film to form emulsion particles as sol droplets. Is produced in the organic solvent.
【請求項6】請求項5記載の無機質蛍光性多孔質粒子の
製造方法において、前記多孔質膜が、厚み方向に延びて
貫通し、かつ孔径が互いにほぼ均一である貫通孔を多数
有していることを特徴とする無機質蛍光性多孔質粒子の
製造方法。
6. The method for producing inorganic fluorescent porous particles according to claim 5, wherein the porous film has a large number of through holes extending in the thickness direction and penetrating therethrough, and having substantially uniform pore diameters. A method for producing inorganic fluorescent porous particles.
【請求項7】請求項3〜6のいずれか1項に記載の無機
質蛍光性多孔質粒子の製造方法において、前記(A)工
程における金属アルコキシドの含有割合が1モル/リッ
トル以下であることを特徴とする無機質蛍光性多孔質粒
子の製造方法。
7. The method for producing inorganic fluorescent porous particles according to any one of claims 3 to 6, wherein the content ratio of the metal alkoxide in the step (A) is 1 mol / liter or less. A method for producing inorganic fluorescent porous particles.
【請求項8】請求項3〜6のいずれか1項に記載の無機
質蛍光性多孔質粒子の製造方法において、前記(A)工
程における金属アルコキシドの含有割合が0.05〜
0.3モル/リットルであることを特徴とする無機質蛍
光性多孔質粒子の製造方法。
8. The method for producing inorganic fluorescent porous particles according to claim 3, wherein the content of the metal alkoxide in the step (A) is 0.05 to 10%.
A method for producing inorganic fluorescent porous particles, characterized in that the amount is 0.3 mol / liter.
【請求項9】請求項3〜8のいずれか1項に記載の無機
質蛍光性多孔質粒子の製造方法において、前記金属アル
コキシドがテトラエトキシシラン等の珪素アルコキシド
であることを特徴とする無機質蛍光性多孔質粒子の製造
方法。
9. The method for producing inorganic fluorescent porous particles according to claim 3, wherein the metal alkoxide is a silicon alkoxide such as tetraethoxysilane. A method for producing porous particles.
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