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近紫外光を青色光へ変換するYBO3:Ce3+
近紫外光を緑色光へ変換するYBO3:Ce3+Tb3+ナノ蛍光体

 YBO3:Ce3+は波長361 nmの近紫外光で励起され、波長414 nmの青色蛍光を発します。また、YBO3:Ce3+,Tb3+は波長361 nmの近紫外光で励起され、Ce3+からTb3+へのエネルギー移動が起こり、Tb3+が波長544 nmの緑色蛍光を発します。

 私たちの研究室では、粒子径が小さく、粒子径分布が狭く、分散安定性が高い粒子の合成方法として、グリコサーマル法に着目しました。YBO3:Ce3+およびYBO3:Ce3+,Tb3+は、金属原料(酢酸イットリウム四水和物、酢酸セリウム一水和物、酢酸テルビウム四水和物)、ホウ酸トリメチル、1,4-ブタンジオールをオートクレーブに投入し、300 ºCで加熱して合成できます。

 300 ºCでのオートクレーブ処理時間を変化させて合成した無ドープYBO3とYBO3:Ce3+を比較しました。無ドープYBO3は1.5 hで結晶化し、2 hまで粒子が成長しました。これに対して、YBO3:Ce3+は1 hで結晶化し、核生成が促進されたため、個々の粒子のサイズは小さくなりました。

 Ce3+濃度0~3 at%の範囲において、300 ºCで2 hオートクレーブ処理してYBO3:Ce3+を合成しました。流体力学的粒子径は0 at%では約600 nmでしたが、Ce3+濃度が増大するほど減少し、1 at%以上で約100 nmとなりました。SEM像によると、Ce3+濃度0 at%では直径約1.5 μmの赤血球型の粒子が観察され、0.25および1 at%ではそれぞれ直径300~400 nmおよび100~200 nmの円盤粒子が観察されました。TEM像によると円盤粒子はナノ結晶の集積体であり、一つの円盤粒子全体の制限視野電子回折像にはスポットパターンが観測され、ナノ結晶は同一の結晶方位を有していました。したがって、円盤粒子はメソクリスタル構造を有することが明らかにされました。





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Last Update : 15/10/19