JP2013533345A - 金属粒子含有の珪酸亜鉛マンガン発光材料及びその調製方法 - Google Patents
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Abstract
【選択図】図2
Description
金属粒子含有のシリカエーロゲルを調製するステップ1と、
化学量論比に基づいて、亜鉛イオンを源とする化合物と、マンガンイオンを源とする化合物と、ステップ1の金属粒子含有のシリカエーロゲルとを秤取し且つ混合して混合物を得て、各源とする化合物の化学量論比が化学式Zn2−xSiO4: Mnx、Myにおける相応する元素のモル比に基づいており、式中、Mが金属で、x値の範囲が0.001≦x≦0.1、y値の範囲が0.00001≦y≦0.01であるステップ2と、
ステップ2における混合物を保温焼結し、冷却し、研磨した後、前記金属粒子含有の、マンガンイオンドーピングされた珪酸亜鉛緑光発光材料を得るステップ3と、を含む。
金属粒子を含有し、孔径が20nm〜100nm、気孔率が92%〜98%であるシリカエーロゲルを調製するステップS01と、
化学量論比に基づいて、亜鉛イオンを源とする化合物と、マンガンイオンを源とする化合物と、ステップS01の金属粒子含有のシリカエーロゲルとを秤取し且つ混合して混合物を得て、各源とする化合物の化学量論比が化学式Zn2−xSiO4: Mnx、Myにおける相応する元素のモル比に基づいており、式中、Mが金属で、x値の範囲が0.001≦x≦0.1、y値の範囲が0.00001≦y≦0.01であるステップS02と、
ステップS02における混合物を空気雰囲気において保温焼結し、室温まで冷却し研磨した後、前記金属粒子含有の、マンガンイオンドーピングされた珪酸亜鉛緑光発光材料を得るステップS03とを含む。
まず、シリカエーロゲル0.3を秤取し、10mlの、0.5×10−5mol/Lクロロ金酸(HAuCl4)含有のエタノール溶液に加え、50℃下で3時間撹拌し、その後10分間超音波処理し、さらに60℃の温度の条件下で乾燥し、乾燥した後のサンプルを研磨して均一にし、600℃下で4時間事前焼成し、その後硝酸亜鉛1.5144g、炭酸マンガン0.0005g及び金(Au)含有のシリカエーロゲル0.2404gを秤取して均一に混合し、空気において1000℃下で10時間焼成保温し、その後室温まで冷却して、Zn1.999SiO4:Mn0.001、Au0.00001新型緑光発光材料を得る。この発光材料は、陰極線の励起下で緑光の発射ができ、発光性能がよくて色純度が高い。
まずシリカエーロゲル1.0を秤取し、30mlの、5.43×10−4mol/LAgNO3含有のエタノール溶液に溶解し、70℃下で0.5時間撹拌し、その後10分間超音波処理し、さらに150℃の条件下で乾燥し、乾燥した後のサンプルを研磨して均一にし、1000℃下で0.5時間事前焼成する。その後シュウ酸亜鉛(ZnC2O4) 1.1904g、シュウ酸マンガン(MnC2O4)0.0343g及びAg含有のシリカエーロゲル0.2404gを秤取して均一に混合し、空気において1200℃下で6時間焼成保温し、その後室温まで冷却して、Zn1.94SiO4: Mn0.06, Ag0.001新型緑光発光材料を得る。この材料は、陰極線の励起下で緑光の発射ができ、発光性能がよくて色純度が高い。
まずシリカエーロゲル1.0を秤取し、30mlの、2.72×10−3mol/LHPtCl4含有のエタノール溶液に溶解し、70℃下で0.5時間撹拌し、その後10分間超音波処理し、さらに150℃の条件下で乾燥し、乾燥した後のサンプルを研磨して均一にし、1000℃下で0.5時間事前焼成する。その後1.4093gの酢酸亜鉛(Zn(CH3CO2)2)、0.0554gの酢酸マンガン(Mn(CH3CO2)2)及びPt含有のシリカエーロゲル0.2404gを秤取して均一に混合し、空気において1300℃下で4時間焼成保温する。その後室温まで冷却して、Zn1.92SiO4:Mn0.08、Pt0.005新型緑光発光材料を得る。この材料は、陰極線の励起下で緑光を発射でき、発光性能がよく、色純度が高い。
まずシリカエーロゲル0.4を秤取し、15mlの、3.13×10−4mol/LAgNO3含有のエタノール溶液に溶解し、60℃下で1.5時間撹拌し、その後10分間超音波処理し、さらに70℃の条件下で乾燥し、乾燥した後のサンプルを研磨して均一にし、800℃下で2時間事前焼成する。その後、酸化亜鉛(ZnO)0.6486g、炭酸マンガン(MnCO3)0.0037g及び焼成後Ag含有のシリカエーロゲル0.2404gを秤取して均一に混合し、空気において1250℃下で4時間焼成保温する。その後、室温まで冷却して、Zn1.992SiO4:Mn0.008,Ag0.0007新型緑光発光材料を得る。この材料は、陰極線の励起下で緑光の発射ができ、発光性能がよくて色純度が高い。
まずシリカエーロゲル1.0を秤取し、30mlの、5.43×10−3mol/LHAuCl4含有のエタノール溶液に溶解し、70℃下で0.5時間撹拌する。その後10分間超音波処理し、さらに150℃の条件下で乾燥させ、乾燥した後のサンプルを研磨して均一にし、1400℃下で1時間事前焼成し、その後酸化亜鉛(ZnO)0.6186g、酸化マンガン(MnO)0.0284g及びAu含有のシリカエーロゲル0.2404gを秤取して均一に混合し、空気において1200℃下で4時間焼成保温する。その後室温まで冷却して、Zn1.9SiO4:Mn0.1、Au0.01新型緑光発光材料を得る。この材料は、陰極線の励起下で緑光の発射ができ、発光性能がよくて色純度が高い。
Claims (10)
- 金属粒子含有の、マンガンイオンドーピングされた珪酸亜鉛緑光発光材料において、
前記金属粒子含有の、マンガンイオンドーピングされた珪酸亜鉛緑光発光材料の化学式がZn2−xSiO4:Mnx、Myであり、式中、Mが金属で、x値の範囲が0.001≦x≦0.1、y値の範囲が0.00001≦y≦0.01であることを特徴とする、金属粒子を含有してマンガンイオンドーピングされた珪酸亜鉛緑光発光材料。 - 前記金属MがAg、Au、Ptのうちの1種であることを特徴とする、請求項1に記載の金属粒子を含有してマンガンイオンドーピングされた珪酸亜鉛緑光発光材料。
- x値の範囲が0.001≦x≦0.08、y値の範囲が0.00001≦y≦0.005であることを特徴とする、請求項1に記載の金属粒子を含有してマンガンイオンドーピングされた珪酸亜鉛緑光発光材料。
- 金属粒子含有の、マンガンイオンドーピングされた珪酸亜鉛緑光発光材料の調製方法であって、
金属粒子含有のシリカエーロゲルを調製するステップ1と、
化学量論比に基づいて、亜鉛イオンを源とする化合物と、マンガンイオンを源とする化合物と、ステップ1の金属粒子含有のシリカエーロゲルとを秤取し且つ混合して混合物を得て、各源とする化合物の化学量論比が化学式Zn2−xSiO4:Mnx、Myにおける相応する元素のモル比に基づいており、式中、Mが金属で、x値の範囲が0.001≦x≦0.1、y値の範囲が0.00001≦y≦0.01であるステップ2と、
ステップ2における混合物を保温焼結し、冷却し、研磨した後、前記金属粒子含有の、マンガンイオンドーピングされた珪酸亜鉛緑光発光材料を得るステップ3と、
を含むことを特徴とする、金属粒子を含有してマンガンイオンドーピングされた珪酸亜鉛緑光発光材料の調製方法。 - 前記ステップ1における金属粒子含有のシリカエーロゲルを調製するステップは、まず、秤取したシリカエーロゲルを、金属の対応する化合物を含有するエタノール溶液に加え、50℃〜75℃下で0.5時間〜3時間撹拌し、その後10分間超音波処理し、さらに60℃〜150℃下で乾燥し、乾燥された原料を研磨した後、600℃〜1300℃下で0.5時間〜3時間焼成するステップを含むことを特徴とする、請求項4に記載の金属粒子を含有してマンガンイオンドーピングされた珪酸亜鉛緑光発光材料の調製方法。
- 前記金属粒子が金属Ag、Au、Ptのうちの1種であることを特徴とする、請求項4に記載の金属粒子を含有してマンガンイオンドーピングされた珪酸亜鉛緑光発光材料の調製方法。
- 前記Agの対応する化合物が硝酸銀、前記Auの対応する化合物がHAuCl4、前記Ptの対応する化合物がHPtCl4であることを特徴とする、請求項6に記載の金属粒子を含有してマンガンイオンドーピングされた珪酸亜鉛緑光発光材料の調製方法。
- 前記ステップ2において、前記亜鉛イオンを源とする化合物が酸化亜鉛、硝酸亜鉛、酢酸亜鉛、及びシュウ酸亜鉛のうちの1種、前記マンガンイオンを源とする化合物が酸化マンガン、酢酸マンガン、炭酸マンガン、及びシュウ酸マンガンのうちの1種であることを特徴とする、請求項4に記載の金属粒子を含有してマンガンイオンドーピングされた珪酸亜鉛緑光発光材料の調製方法。
- 前記ステップ3において、焼結温度が1000℃〜1400℃、焼結時間が1時間〜10時間であることを特徴とする、請求項4に記載の金属粒子を含有してマンガンイオンドーピングされた珪酸亜鉛緑光発光材料の調製方法。
- 前記ステップ3において、保温焼結が空気雰囲気内に行われることを特徴とする、請求項4に記載の金属粒子を含有してマンガンイオンドーピングされた珪酸亜鉛緑光発光材料の調製方法。
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