[go: up one dir, main page]

JP2011157228A - Metal sulfide and method for producing the same - Google Patents

Metal sulfide and method for producing the same Download PDF

Info

Publication number
JP2011157228A
JP2011157228A JP2010019890A JP2010019890A JP2011157228A JP 2011157228 A JP2011157228 A JP 2011157228A JP 2010019890 A JP2010019890 A JP 2010019890A JP 2010019890 A JP2010019890 A JP 2010019890A JP 2011157228 A JP2011157228 A JP 2011157228A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sulfide
metal
electrode
copper
zinc
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2010019890A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shigeru Mashita
茂 真下
Omurzak Uulu Emil
ウル エミル オムルザク
Masato Okamoto
真人 岡本
Yasuyuki Hirota
恭幸 弘田
Yoshiaki Yasuda
佳明 安田
Hideji Iwasaki
秀治 岩崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kuraray Co Ltd
Kumamoto University NUC
Original Assignee
Kuraray Co Ltd
Kumamoto University NUC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kuraray Co Ltd, Kumamoto University NUC filed Critical Kuraray Co Ltd
Priority to JP2010019890A priority Critical patent/JP2011157228A/en
Publication of JP2011157228A publication Critical patent/JP2011157228A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Luminescent Compositions (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for safely producing high purity zinc sulfide not containing an oxide as an impurity and free from mixing of unnecessary metal on an industrial scale, to provide a hexagonal zinc sulfide semiconductor produced by the method, and to provide a hexagonal zinc sulfide fluorescent material which is obtained by simultaneously doping a different kind of metal when the hexagonal zinc sulfide semiconductor is produced. <P>SOLUTION: This hexagonal metal sulfide is produced under an anhydrous condition by generating a discharge between a metal electrode or a metal sulfide electrode and a metal sulfide electrode in molten sulfur. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は金属硫化物及びその製造方法、特に硫化亜鉛蛍光体及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a metal sulfide and a method for producing the same, and more particularly to a zinc sulfide phosphor and a method for producing the same.

硫化錫・硫化亜鉛・硫化銅などの金属硫化物は、顔料、固形潤滑剤などの様々な用途に使用されるものとして知られている。この金属硫化物の製造方法としては、乾式法や湿式法が知られている。   Metal sulfides such as tin sulfide, zinc sulfide, and copper sulfide are known to be used for various applications such as pigments and solid lubricants. As a method for producing this metal sulfide, a dry method or a wet method is known.

乾式法は、金属と硫化水素や単体硫黄とを常圧や加圧下で高温反応させる方法や金属化合物とチオアミドなどの硫化物を気化させて反応させる方法である。その具体例としては、例えば、反応性の良い粉末金属を単体硫黄と反応させる方法(特許文献1参照)や、またその改良として、塊状金属と硫黄とを、塊状金属を解砕しながら反応させる方法(特許文献2参照)が知られている。さらに、金属塩化物とチオアセトアミドなどを気化させて反応させる方法も知られている(特許文献3参照)。   The dry method is a method in which a metal and hydrogen sulfide or elemental sulfur are reacted at a high temperature under normal pressure or under pressure, or a method in which a metal compound and a sulfide such as thioamide are vaporized and reacted. Specific examples thereof include, for example, a method in which a reactive metal powder is reacted with elemental sulfur (see Patent Document 1), and as an improvement thereof, the massive metal and sulfur are reacted while the massive metal is crushed. A method (see Patent Document 2) is known. Furthermore, a method is known in which a metal chloride and thioacetamide are vaporized and reacted (see Patent Document 3).

乾式法において、金属原料として粉末金属を用いる場合には、インゴット等からの加工が必要である。また、硫黄源として固体硫黄を用いる場合には、粉末状のものを必要とする。一般的に顔料、固形潤滑剤用の金属硫化物は粉末状で使用されるが、乾式製造工程において加熱合成された金属硫化物のほとんどは焼結しているため、粉砕工程を経て、製品化される。   In the dry method, when powder metal is used as a metal raw material, processing from an ingot or the like is necessary. Moreover, when using solid sulfur as a sulfur source, a powdery thing is required. Generally, metal sulfides for pigments and solid lubricants are used in powder form, but most of the metal sulfides synthesized by heating in the dry manufacturing process are sintered, so they are commercialized through a pulverization process. Is done.

一方、湿式法は、金属化合物の水溶液と硫化水素や水硫化ソーダ(硫化水素ナトリウム)等とを反応させる方法であり、例えば、金属アルコキシドと硫化水素を反応させる方法(特許文献4参照)、金属塩と硫化ナトリウムを水中下反応させる方法(特許文献5参照)、金属塩とチオアセトアミドなどのチオアミドを反応させる方法(特許文献6)が知られている。   On the other hand, the wet method is a method of reacting an aqueous solution of a metal compound with hydrogen sulfide, sodium hydrosulfide (sodium hydrogen sulfide), or the like. For example, a method of reacting a metal alkoxide with hydrogen sulfide (see Patent Document 4), metal A method of reacting a salt with sodium sulfide in water (see Patent Document 5) and a method of reacting a metal salt with a thioamide such as thioacetamide (Patent Document 6) are known.

また、パルスプラズマを硫黄中で発生させて金属を硫化させる方法も知られている(特許文献7、特許文献8、特許文献9参照)。   Also known is a method of generating a pulse plasma in sulfur to sulfidize a metal (see Patent Document 7, Patent Document 8, and Patent Document 9).

特表2002−511517号公報JP-T-2002-511517 特開2007−284309号公報JP 2007-284309 A 特開2004−091233号公報JP 2004-091233 A 特開平6−293503号公報JP-A-6-293503 WO2003/020848号公報WO2003 / 020848 特表2004−520260号公報Special table 2004-520260 gazette USSR No.860428USSR No. 860428 特開昭61−199096号公報JP-A 61-199096 国際公開第2009/099250号International Publication No. 2009/099250

乾式法に関する特許文献1、及び特許文献2に記載の方法は、硫黄のような爆発性のある物質を高温で金属と接触させる必要があり、安全性を確保することが難しい。また、特許文献3の方法では、気化させるなど特殊な設備を要するため、工業的な規模で実施することは難しい。   In the methods described in Patent Document 1 and Patent Document 2 relating to the dry method, it is necessary to bring an explosive substance such as sulfur into contact with a metal at a high temperature, and it is difficult to ensure safety. In addition, the method of Patent Document 3 requires special equipment such as vaporization, and is difficult to implement on an industrial scale.

一方、湿式法に関する特許文献4のような金属アルコキシドを用いる方法では、原料が加水分解されやすく、酸化物を不純物として含有する場合、酸化物は、硫化物中に不純物として取り込まれる可能性が高い。したがって、高純度のものを得るには、厳しい管理が必要であるうえに、反応中にも加水分解物が生成するため、実質上、高純度の硫化物を得ることが難しい。特許文献5、及び特許文献6に記載の方法に関しても同様であり、反応中の原料および生成物の加水分解は避けがたく、高純度の硫化物を得ることは難しい。   On the other hand, in the method using a metal alkoxide as in Patent Document 4 relating to the wet method, the raw material is easily hydrolyzed, and when the oxide is contained as an impurity, the oxide is likely to be taken into the sulfide as an impurity. . Therefore, in order to obtain a high-purity product, strict management is required, and a hydrolyzate is generated during the reaction, so that it is substantially difficult to obtain a high-purity sulfide. The same applies to the methods described in Patent Document 5 and Patent Document 6, and hydrolysis of raw materials and products during the reaction is unavoidable, and it is difficult to obtain a high-purity sulfide.

さらに、乾式法、湿式法ともに熱的に安定な立方晶構造の金属硫化物しか得ることができず、六方晶構造の金属硫化物を得ることは極めて難しい。
また、特許文献7、及び特許文献8には、パルスプラズマを用いた製法の記載はあるものの、パルスプラズマ法を用いて生成する硫化物に異種金属をドープする方法については記載されていない。
Furthermore, only a thermally stable cubic metal sulfide can be obtained in both dry and wet processes, and it is extremely difficult to obtain a hexagonal metal sulfide.
Moreover, although patent document 7 and patent document 8 have a description of the manufacturing method using pulsed plasma, they do not describe a method of doping different types of metals into sulfides generated using pulsed plasma method.

さらに、特許文献9には、パルスプラズマ法を用いて生成する硫化物に異種金属をドープする方法が記載されているが、特許文献7、特許文献8、及び特許文献9のいずれの文献も、両方の電極に一般的な金属電極を使用しており、金属電極から生成する硫化物への不要な金属混入を抑制することが出来ない。   Furthermore, Patent Document 9 describes a method of doping a sulfide produced using a pulse plasma method with a different metal, but any of Patent Document 7, Patent Document 8, and Patent Document 9, A common metal electrode is used for both electrodes, and it is not possible to suppress unnecessary metal contamination in the sulfide generated from the metal electrode.

本発明の目的は、工業的規模で、安全に、酸化物を不純物として含まず、不要な金属混入のない高純度の硫化亜鉛を製造する方法を提供することにあり、加えて、上記の方法により製造された六方晶硫化亜鉛半導体を提供すること、更には、この六方晶硫化亜鉛半導体を生成する際に同時に異種金属をドーピングして得られる六方晶硫化亜鉛蛍光体を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a method for producing high-purity zinc sulfide which does not contain oxides as impurities and is free of unnecessary metal contamination on an industrial scale, and in addition, the above-described method. It is another object of the present invention to provide a hexagonal zinc sulfide semiconductor manufactured by the above method, and further to provide a hexagonal zinc sulfide phosphor obtained by doping a different metal at the same time when the hexagonal zinc sulfide semiconductor is produced.

本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意検討を重ね、溶融した硫黄中で、少なくとも一方に金属硫化物電極を用い、電極間に放電を発生することにより、無水下に金属硫化物を得ることができることを見出し、本発明に至った。   The inventors of the present invention have made extensive studies to achieve the above object, and in molten sulfur, at least one of the metal sulfide electrodes is used, and by generating a discharge between the electrodes, the metal sulfide is removed under anhydrous conditions. The inventors have found that it can be obtained and have reached the present invention.

本発明によれば、溶融硫黄中で、金属電極又は金属硫化物電極と、金属硫化物電極との間の放電により、金属硫化物を製造する方法が提供される。
本発明により製造される金属硫化物の構造としては、特に限定されるものではなく、アモルファス、立方晶、六方晶など、硫化される金属や当該硫化物の用途に応じて様々な構造を取ることが可能であるが、有用な構造としては六方晶金属硫化物が挙げられ、蛍光体としての用途を考慮に入れると、特に六方晶硫化亜鉛が好ましい。
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the method of manufacturing a metal sulfide by discharge between a metal electrode or a metal sulfide electrode, and a metal sulfide electrode in molten sulfur is provided.
The structure of the metal sulfide produced according to the present invention is not particularly limited, and various structures may be adopted depending on the metal to be sulfided, such as amorphous, cubic, hexagonal, and the use of the sulfide. However, a useful structure includes hexagonal metal sulfide, and hexagonal zinc sulfide is particularly preferable in consideration of use as a phosphor.

本発明では、溶融硫黄は金属の硫化剤として作用する。硫黄は、通常130〜150℃に加熱することで流動し、150℃を超えると液体になる。本発明で用いる溶融硫黄は、硫黄粉末、ゴム状硫黄などの硫黄原料を130〜150℃に加熱して得られる溶融状態の硫黄である。溶融硫黄は、少なくとも一部の硫黄が溶融状態であれば使用することができるが、プラズマ放電の効率を考慮して実質的にすべての硫黄が溶融状態であることが好ましい。   In the present invention, the molten sulfur acts as a metal sulfiding agent. Sulfur usually flows when heated to 130-150 ° C, and becomes liquid when it exceeds 150 ° C. The molten sulfur used in the present invention is sulfur in a molten state obtained by heating a sulfur raw material such as sulfur powder and rubbery sulfur to 130 to 150 ° C. Molten sulfur can be used as long as at least part of the sulfur is in a molten state, but it is preferable that substantially all of the sulfur is in a molten state in consideration of the efficiency of plasma discharge.

金属電極は、2族金属の電極、例えば、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウムなどのアルカリ土類金属、亜鉛、カドミウムなど周期表の12族に属する金属を用いることができる。これらの金属は、単独で用いても、いくつかの金属を組み合わせて合金として用いてもよい。   As the metal electrode, a Group 2 metal electrode, for example, an alkaline earth metal such as magnesium, calcium, strontium, or barium, or a metal belonging to Group 12 of the periodic table such as zinc or cadmium can be used. These metals may be used alone or in combination of several metals as an alloy.

金属硫化物電極は、硫化銅、硫化マンガン、硫化鉄、硫化亜鉛などの金属硫化物を単独又は均一になるように事前に混合した電極であることが好ましい。
金属硫化物電極に使用する金属硫化物は、電気伝導性を有することが必要である。また、金属硫化物電極は、例えば加熱・加圧成型、加熱成型などの方法を用いて、粉末原料を成型して作成することができる。
The metal sulfide electrode is preferably an electrode in which metal sulfides such as copper sulfide, manganese sulfide, iron sulfide, and zinc sulfide are mixed alone or in advance so as to be uniform.
The metal sulfide used for the metal sulfide electrode needs to have electrical conductivity. In addition, the metal sulfide electrode can be produced by molding a powder raw material using a method such as heating / pressure molding or heat molding.

金属硫化物電極を成型する方法としては、例えば、硫化銅を200〜2000Kg/cm程度の圧力を加えて、加圧成型し、600〜800℃程度で焼成して成型物を得る方法、あるいは200〜2000kg/cm程度の圧力を加えながら、400〜800℃程度の熱を加え、加圧成型する方法などを用いることができる。 As a method of molding the metal sulfide electrode, for example, a method of applying a pressure of about 200 to 2000 Kg / cm 2 of copper sulfide and press molding and baking at about 600 to 800 ° C. to obtain a molded product, or While applying a pressure of about 200 to 2000 kg / cm 2, a method of applying pressure molding by applying heat of about 400 to 800 ° C. can be used.

金属電極及び金属硫化物電極の形態としては、棒状、針金状、板状などいずれの形態であってもかまわない。両極の大きさは同一でも異なっていてもよい。
本発明の方法では、溶融硫黄中で電極間に放電、好ましくは直流連続放電又はパルス放電をすることによりプラズマを生じさせる。
As a form of a metal electrode and a metal sulfide electrode, any form, such as a rod shape, a wire shape, and a plate shape, may be used. The sizes of both poles may be the same or different.
In the method of the present invention, plasma is generated by discharging between electrodes in molten sulfur, preferably continuous direct current discharge or pulse discharge.

プラズマを発生させる電圧としては、特に制限されるものではなく、50〜500Vの範囲、安全性、特殊な装置の必要性を考慮して、60〜400Vの範囲が好ましく、80〜300Vの範囲がより好ましい。   The voltage for generating plasma is not particularly limited, and is preferably in the range of 60 to 400 V, and in the range of 80 to 300 V in consideration of the range of 50 to 500 V, safety, and the necessity of special equipment. More preferred.

プラズマを発生させる電流としては、特に制限されるものではなく、0.1〜20Aの範囲、エネルギー効率を考慮して、0.2〜10Aの範囲で実施することが好ましい。
パルスプラズマを与える間隔に関しては、特に制限されるものではないが、5〜100ミリ秒が好ましく、6〜50ミリ秒のサイクルがより好ましい。
It does not restrict | limit especially as an electric current which generate | occur | produces plasma, It is preferable to implement in the range of 0.2-10A in consideration of the range of 0.1-20A and energy efficiency.
The interval for applying the pulsed plasma is not particularly limited, but is preferably 5 to 100 milliseconds, and more preferably 6 to 50 milliseconds.

パルスプラズマ1回あたりの持続時間もまた、与える電圧および電流によって異なることはいうまでも無いが、通常1〜50マイクロ秒、放電の効率を考慮して、好ましくは2〜30マイクロ秒の範囲で実施される。   Needless to say, the duration per pulsed plasma is also different depending on the applied voltage and current, but usually in the range of 1 to 50 microseconds, preferably in the range of 2 to 30 microseconds in consideration of the efficiency of discharge. To be implemented.

パルスプラズマ放電を行う際の溶融硫黄の温度としては、特に制限されるものではなく、室温〜300℃の範囲で実施されることが好ましい。高すぎる温度では、硫黄の蒸気圧が上がり、特殊な反応容器が必要になるため好ましくなく、低すぎる温度では、プラズマ発生時の硫化物の生成効率が低下するため好ましくない。60℃以上200℃以下が好ましく、80℃以上180℃以下がより好ましい。   The temperature of the molten sulfur at the time of performing the pulse plasma discharge is not particularly limited, and is preferably carried out in the range of room temperature to 300 ° C. An excessively high temperature is not preferable because the vapor pressure of sulfur increases and a special reaction vessel is required, and an excessively low temperature is not preferable because the generation efficiency of sulfide at the time of plasma generation decreases. 60 degreeC or more and 200 degrees C or less are preferable, and 80 degreeC or more and 180 degrees C or less are more preferable.

本発明を実施する雰囲気としては特に限定するものではなく、減圧下、加圧下、常圧下いずれの状態でも実施することができるが、通常、安全、操作性を考慮して、窒素、アルゴンなどの不活性ガス下で実施することができる。   The atmosphere for carrying out the present invention is not particularly limited, and it can be carried out under reduced pressure, under pressure, or under normal pressure, but usually, in consideration of safety and operability, nitrogen, argon, etc. It can be carried out under an inert gas.

本発明では、電極に振動を与えることも可能である。振動を与えることで、電極間に析出する金属硫化物の滞留もなく、放電が効率的に行われるため好ましい。振動を与える方法としては、特に限定されるものではなく、定期的に振動を与えても、間欠的に振動を与える方法でもよい。   In the present invention, it is also possible to apply vibration to the electrode. By giving vibration, there is no stagnation of metal sulfides deposited between the electrodes, and discharge is performed efficiently, which is preferable. The method of applying vibration is not particularly limited, and may be a method of applying vibration periodically or intermittently.

本発明により製造される金属硫化物は、異種金属のドープに適している。よって、本発明の別の側面では、銅、銀、金、マンガンおよび希土類元素から選ばれる少なくとも一種の元素をドープした金属硫化物を製造することもできる。   The metal sulfide produced according to the present invention is suitable for doping of different metals. Therefore, in another aspect of the present invention, a metal sulfide doped with at least one element selected from copper, silver, gold, manganese and rare earth elements can also be produced.

銅、銀、金、マンガンおよび希土類元素から選ばれる少なくとも一種の元素をドープする方法としては、特に限定されるものではなく、反応させる硫黄または有機硫黄化合物と共存させておいても良いが、使用する電極に合金化しておくことが望ましい。   The method for doping at least one element selected from copper, silver, gold, manganese and rare earth elements is not particularly limited, and may be used in combination with sulfur to be reacted or an organic sulfur compound. It is desirable to alloy the electrode to be made.

ドープする元素を電極に予め合金化しておく場合の組成量としては、ドープする元素によって差があることは言うまでも無いが、通常、元素量として、1ppmw(1×10−4重量%)〜50重量%の範囲で存在させることが望ましい。銅のように、生成後化学的処理により、適正な濃度を調整できる場合には、100ppmw(0.01重量%)〜50重量%の範囲で添加して合金化することができる。化学的な処理による調整が困難な元素をドープする場合には、1〜1000ppmw(1×10−4〜1×10−1重量%)の範囲で添加して合金化することが好ましい。 It goes without saying that the composition amount when the element to be doped is pre-alloyed to the electrode is different depending on the element to be doped. Usually, the element amount is 1 ppmw (1 × 10 −4 wt%) to It is desirable to exist in the range of 50% by weight. Like copper, when an appropriate density | concentration can be adjusted by chemical treatment after production | generation, it can add and alloy in the range of 100 ppmw (0.01 weight%)-50 weight%. In the case of doping an element that is difficult to adjust by chemical treatment, it is preferably added and alloyed in the range of 1 to 1000 ppmw (1 × 10 −4 to 1 × 10 −1 wt%).

ドープする元素を溶融硫黄中に共存させて電極間に放電することによっても、金属硫化物に元素をドープすることができる。ドープする元素を溶融硫黄中に共存させる態様としては特に限定されるものではないが、硫化銅、硫化銀、硫化金、硫化マンガンまたは希土類硫化物などの硫化物や、相当する硫酸塩、塩酸塩、硝酸塩などの鉱酸塩、蟻酸塩、酢酸塩などの有機酸塩、およびアセチルアセトネートなどの有機錯体を硫黄と一緒に溶融させることが好ましい。元素をドープして得られる蛍光体の純度、操作性の面からは、硫化物の添加が好ましい。   The element can be doped into the metal sulfide by causing the element to be doped to coexist in the molten sulfur and discharging between the electrodes. The mode of coexisting the element to be doped in the molten sulfur is not particularly limited, but sulfides such as copper sulfide, silver sulfide, gold sulfide, manganese sulfide or rare earth sulfide, and corresponding sulfates and hydrochlorides. Preferably, mineral salts such as nitrate, organic acid salts such as formate and acetate, and organic complexes such as acetylacetonate are melted together with sulfur. In view of the purity and operability of the phosphor obtained by doping the element, addition of sulfide is preferable.

本発明では、更に、必要に応じて、塩素、臭素などのハロゲン、アルミニウム、ガリウム、インジウム、イリジウムなどの元素を金属硫化物にドープしてもよい。これらの元素の導入方法としても特に限定されるものではないが、溶融硫黄に、ハロゲン化物、硫化アルミニウム、硫化ガリウム、硫化インジウム、硫化イリジウムなどの硫化物、相当する硫酸塩、塩酸塩、硝酸塩などの鉱酸塩、蟻酸塩、酢酸塩などの有機酸塩、およびアセチルアセトネートなどの有機錯体を添加して、一緒に溶融させることが好ましい。元素をドープして得られる蛍光体の純度、操作性の面からは、ハロゲン化物、硫化物の添加が好ましい。   In the present invention, further, elements such as halogens such as chlorine and bromine, aluminum, gallium, indium and iridium may be doped into the metal sulfide as necessary. The introduction method of these elements is not particularly limited, but molten sulfur, halides, aluminum sulfide, gallium sulfide, indium sulfide, iridium sulfide, and the like, corresponding sulfates, hydrochlorides, nitrates, etc. It is preferable to add an organic acid salt such as a mineral acid salt, formate or acetate, and an organic complex such as acetylacetonate and melt them together. From the viewpoint of purity and operability of the phosphor obtained by doping the element, addition of a halide or sulfide is preferable.

ドープする元素の硫黄への添加量は、溶融硫黄の重量を基準として、硫化物0.1〜5000ppmw(1×10−5〜5×10−1重量%)の範囲が好ましく、1〜3000ppmw(1×10−4〜3×10−1重量%)の範囲がより好ましい。 The amount of the element to be doped added to sulfur is preferably in the range of 0.1 to 5000 ppmw (1 × 10 −5 to 5 × 10 −1 wt%) sulfide based on the weight of molten sulfur, and 1 to 3000 ppmw ( The range of 1 × 10 −4 to 3 × 10 −1 wt% is more preferable.

本方法により生成する金属硫化物は溶融硫黄中に堆積するので、金属硫化物を含む溶融硫黄を一般的な方法によって回収した後、硫黄を除去することによって金属硫化物を得ることができる。例えば、二硫化炭素のような良溶媒に硫黄を溶解させ、残渣である金属硫化物を回収することができる。また、真空下、200℃に加熱して硫黄を昇華除去して金属硫化物を得ることもできる。   Since the metal sulfide produced | generated by this method accumulates in molten sulfur, after collect | recovering molten sulfur containing a metal sulfide by a general method, metal sulfide can be obtained by removing sulfur. For example, sulfur can be dissolved in a good solvent such as carbon disulfide, and the residual metal sulfide can be recovered. Alternatively, the metal sulfide can be obtained by heating to 200 ° C. under vacuum to sublimate and remove sulfur.

本発明の製造方法により、加水分解を起こさずに高い生産性で高純度の六方晶金属硫化物を製造することができる。さらに、電極に用いられる不要な金属の混入が抑制された金属硫化物を得ることができる。本発明は、内部に銅などの異種金属が高度な分散性でドープされた複合硫化物の製造方法も提供する。特に、本発明の方法により製造された六方晶硫化亜鉛、及びこれに銅が高度な分散性でドープされたものは、蛍光体として非常に有用である。   By the production method of the present invention, it is possible to produce a hexagonal metal sulfide with high productivity and high purity without causing hydrolysis. Furthermore, it is possible to obtain a metal sulfide in which unnecessary metal used for the electrode is suppressed. The present invention also provides a method for producing a composite sulfide in which a different metal such as copper is doped with high dispersibility. In particular, hexagonal zinc sulfide produced by the method of the present invention, and copper doped with high dispersibility are very useful as phosphors.

上記の本発明の効果である高い生産性、不要な金属混入の抑制、ドープ金属の高度な分散性は、いずれも、主に電極の少なくとも一方に金属硫化物電極を使用することによってもたらされる。金属硫化物電極を用いた場合には、金属電極のみを用いた場合に比べて、金属アニオン種が生成し易いため、両電極間の金属活性種の生成バランスが平滑化し、反応が平易に起こるため、金属硫化物の生成量を増加させることができる。   The high productivity, the suppression of unnecessary metal contamination, and the high dispersibility of the doped metal, all of which are the effects of the present invention, are mainly brought about by using a metal sulfide electrode as at least one of the electrodes. When metal sulfide electrodes are used, metal anion species are more easily generated than when only metal electrodes are used. Therefore, the generation balance of metal active species between both electrodes is smoothed, and the reaction occurs easily. Therefore, the production amount of metal sulfide can be increased.

更に、少なくとも一方に金属硫化物電極を用いることにより、両極を金属電極とする場合より、金属アニオン種が生成し易いため、金属溶融飛沫の発生や金属ラジカルのカップリングによる金属種の生成が抑制され、結果として電極からの0価金属の混入を抑制できるという利点がある。   Furthermore, by using a metal sulfide electrode for at least one, it is easier to generate metal anion species than when both electrodes are used as metal electrodes, thereby suppressing the generation of metal species due to the generation of metal melt splashes and coupling of metal radicals. As a result, there is an advantage that mixing of zero-valent metal from the electrode can be suppressed.

更には、この金属硫化物電極に用いられる金属とは異種の金属がドープされた金属硫化物を製造する場合でも、電極材料中にドープされる金属が均一に分散しており、反応場に常にドープされる金属が存在するため、ドープした金属が生成した金属硫化物中で高い分散性を保つことが出来るという利点がある。   Furthermore, even when producing a metal sulfide doped with a metal different from the metal used for the metal sulfide electrode, the doped metal is uniformly dispersed in the electrode material, and the reaction field is always present. Since the metal to be doped exists, there is an advantage that high dispersibility can be maintained in the metal sulfide produced by the doped metal.

図1は、本発明の製造方法で得られる金属硫化物の一例のXRDスペクトルである。FIG. 1 is an XRD spectrum of an example of a metal sulfide obtained by the production method of the present invention. 図2は、本発明の製造方法で得られる金属硫化物の一例のTEM写真である。FIG. 2 is a TEM photograph of an example of a metal sulfide obtained by the production method of the present invention. 図3は、本発明の製造方法で得られる金属硫化物の一例のTEM−EDX分析による銅のマッピング分析結果を示す写真である。FIG. 3 is a photograph showing a copper mapping analysis result by TEM-EDX analysis of an example of a metal sulfide obtained by the production method of the present invention. 図4は、本発明の別の製造方法で得られる金属硫化物の一例のXRDスペクトルである。FIG. 4 is an XRD spectrum of an example of a metal sulfide obtained by another production method of the present invention. 図5は、本発明と比較するための、金属電極のみを用いた製造方法で得られる金属硫化物の一例のXRDスペクトルである。FIG. 5 is an XRD spectrum of an example of a metal sulfide obtained by a production method using only a metal electrode for comparison with the present invention.

本発明の金属硫化物の製造方法は、溶融した硫黄中で、少なくとも一方の電極材料として金属硫化物を用いた二つの金属電極間に放電させることを特徴とするものである。
以下、実施例を挙げて、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例中の測定は下記条件で実施した。
The method for producing a metal sulfide of the present invention is characterized in that discharge is performed between two metal electrodes using metal sulfide as at least one electrode material in molten sulfur.
EXAMPLES Hereinafter, although an Example is given and this invention is demonstrated concretely, this invention is not limited to these. In addition, the measurement in an Example was implemented on the following conditions.

[TEM観察]
JEOL JEM−3000F(分解能0.17nm)を使用し、加速電圧300kV、倍率5万倍で観察を実施した。EDXの検出器にはNORAN社製、System SIXを使用した。
[TEM observation]
Using JEOL JEM-3000F (resolution 0.17 nm), observation was performed at an acceleration voltage of 300 kV and a magnification of 50,000 times. For the detector of EDX, System SIX manufactured by NORAN was used.

銅の分散性は、倍率50万倍における観察時、視野中の粒子存在箇所のうち、任意の2nm四方10点における銅濃度をEDX分析により算出し、10点の銅濃度測定値の平均値からの乖離により評価した。   When observing at a magnification of 500,000 times, the copper dispersibility is calculated by EDX analysis of the copper concentration at 10 points on any 2 nm square in the field where the particles are present, and from the average value of 10 copper concentration measurements. Evaluation was based on the divergence.

[XRD測定]
株式会社リガク社製MiniFlexIIを使用し、電圧30kV、電流15mA、発散スリット1.25°、散乱スリット1.25°、受光スリット0.3mmにて測定を行った。
[XRD measurement]
Measurement was performed using MiniFlexII manufactured by Rigaku Corporation with a voltage of 30 kV, a current of 15 mA, a divergence slit of 1.25 °, a scattering slit of 1.25 °, and a light receiving slit of 0.3 mm.

[ICPによる発光中心定量]
ジャーレルアッシュ社IRIS APを使用し、測定を行った。尚、KHSO融解法で前処理を行った。
[Quantification of luminescence center by ICP]
Measurement was carried out using Irel AP, Jarrel Ash. The pretreatment was performed by the KHSO 4 melting method.

[蛍光スペクトル測定]
日本分光株式会社製、分光蛍光光度計 FP−6500を使用して、1mmスリット装着、励起波長320nm、励起バンド幅3nm、蛍光バンド幅3nmの条件で行った。
[製造例1]
<硫化銅焼結体の作製>
硫化銅(I)粉末を直径15mmのステンレス容器に入れ、400kg/cmの圧力を加えて、加圧成型し、坩堝に入れた。焼成炉に坩堝を入れ、アルゴン置換後、焼成炉を炉内温度800℃まで、毎分10℃で昇温し、設定温度到達後、焼成炉内温度を設定温度に3時間保持した後、室温まで冷却した。得られた硫化銅焼結体の嵩(かさ)密度は3.55g/cmであった。
[Fluorescence spectrum measurement]
Using a spectrofluorophotometer FP-6500 manufactured by JASCO Corporation, the measurement was performed under conditions of 1 mm slit mounting, excitation wavelength of 320 nm, excitation bandwidth of 3 nm, and fluorescence bandwidth of 3 nm.
[Production Example 1]
<Preparation of sintered copper sulfide>
Copper (I) sulfide powder was put into a stainless steel container having a diameter of 15 mm, pressure of 400 kg / cm 2 was applied, pressure molding was performed, and the mixture was put into a crucible. After putting the crucible into the firing furnace and replacing with argon, the firing furnace was heated to a furnace temperature of 800 ° C. at 10 ° C. per minute, and after reaching the set temperature, the temperature in the firing furnace was kept at the set temperature for 3 hours, Until cooled. The bulk (bulk) density of the obtained copper sulfide sintered body was 3.55 g / cm 3 .

ここで、嵩密度は、成形物の体積、質量を測定し、質量を体積で割った値として定義される。
[製造例2]
<硫化亜鉛/硫化銅複合硫化物電極の作製>
酢酸亜鉛2水和物65.9g、硝酸銅7.5g(銅105000ppm(10.2重量%)相当)、チオアセトアミド45.0g、酢酸5gをイオン交換水500gに溶解した。2L三つ口フラスコに、ジーンスターク、還流管、温度計、攪拌器を装着し、o―キシレン800mlを注入した後、系内を窒素置換した。オイル浴の内温を150℃に調整し、フラスコ内のo−キシレンを130℃まで昇温し、酢酸亜鉛を含有する溶液を毎時100mlで加えながら、流出する水をジーンスタークで除去しながら反応を進めた。約6時間で全ての酢酸亜鉛を含有する溶液を供給し、更に30分間でフラスコ内に残っている水分を除去した。室温に冷却後、析出した硫化物を沈殿させ、有機溶剤を除去して、目的物を回収し、真空乾燥機内にて100℃で12時間乾燥した。硫化物の回収量は、31.6gであり、ICP発光分析により測定した銅の含有量は、103000ppm(10.3重量%)であった。本反応を4回繰り返し、硫化物の粉末126gを得た。直径3インチ(7.6cm)のモールドに、得られた硫化物の粉末112gを入れ、プラズマ焼結機に充填した。モールド内を130Paまで減圧し、10分間保持した後、アルゴンを注入して常圧に解放した。この操作を3回実施し、硫化物複合体内の酸素及び水分を除去した。その後、モールド内を140Paまで減圧し、123kg/cmの圧力を加え、700℃まで50℃/minで昇温し、モールド温度が700℃に到達した後、モールド内部にアルゴンを導入して減圧を開放した。その後、アルゴン雰囲気下で15℃/minで850℃まで昇温し、10分間保持した後、圧力を開放し、室温まで冷却した。モールドから成型体をはずし、直径3インチ(7.6cm)の成型体の厚さを測定したところ、6.31mmであった。得られた成型体の嵩密度は3.89g/cmであり、相対密度(実測密度と理論密度との比)は0.970であった。
Here, the bulk density is defined as a value obtained by measuring the volume and mass of a molded product and dividing the mass by the volume.
[Production Example 2]
<Preparation of zinc sulfide / copper sulfide composite sulfide electrode>
Zinc acetate dihydrate 65.9 g, copper nitrate 7.5 g (equivalent to 105,000 ppm copper (10.2 wt%)), thioacetamide 45.0 g, and acetic acid 5 g were dissolved in 500 g of ion-exchanged water. A 2 L three-necked flask was equipped with a Gene Stark, a reflux tube, a thermometer, and a stirrer. After injecting 800 ml of o-xylene, the system was purged with nitrogen. Adjusting the internal temperature of the oil bath to 150 ° C, raising the temperature of o-xylene in the flask to 130 ° C, adding a solution containing zinc acetate at 100 ml / hour, and removing the flowing water with Gene Stark. Advanced. A solution containing all the zinc acetate was fed in about 6 hours, and water remaining in the flask was removed in another 30 minutes. After cooling to room temperature, the precipitated sulfide was precipitated, the organic solvent was removed, the target product was collected, and dried in a vacuum dryer at 100 ° C. for 12 hours. The recovered amount of sulfide was 31.6 g, and the copper content measured by ICP emission analysis was 103000 ppm (10.3% by weight). This reaction was repeated 4 times to obtain 126 g of sulfide powder. 112 g of the obtained sulfide powder was put into a mold having a diameter of 3 inches (7.6 cm) and filled in a plasma sintering machine. The mold was depressurized to 130 Pa and held for 10 minutes, and then argon was injected to release it to normal pressure. This operation was performed three times to remove oxygen and moisture in the sulfide complex. Thereafter, the pressure inside the mold is reduced to 140 Pa, a pressure of 123 kg / cm 2 is applied, the temperature is raised to 700 ° C. at 50 ° C./min, and after the mold temperature reaches 700 ° C., argon is introduced into the mold to reduce the pressure. Was released. Thereafter, the temperature was raised to 850 ° C. at 15 ° C./min in an argon atmosphere, held for 10 minutes, the pressure was released, and the mixture was cooled to room temperature. The molded body was removed from the mold, and the thickness of the molded body having a diameter of 3 inches (7.6 cm) was measured and found to be 6.31 mm. The obtained molded product had a bulk density of 3.89 g / cm 3 and a relative density (ratio of measured density to theoretical density) of 0.970.

100mlビーカーに粉末硫黄100gを加え、140℃で融解させた。次に、直径5mm、長さ100mmの円柱状の亜鉛電極(純度99%以上)と製造例1で作製した硫化銅焼結体電極を溶融硫黄中に挿入し、電極間の距離を1mmに固定した。電極表面に反応生成物が堆積することを防止して反応効率を高めるために振動を与えた。各電極を交流電源に接続し、200V、60A、パルス間隔20ミリ秒、パルス放電1回あたりの持続時間100マイクロ秒のパルスを印加して、パルスプラズマを発生させた。30分間反応を継続した結果、亜鉛電極の質量減少は257mg、硫化銅焼結体電極の質量減少は44mgであった。硫黄を減圧溜去した後に得られた固体粉末の質量は448mgであった。孤立したCuS粒子を除去するため、この粉末を5%NaCN水溶液50gを用いて25℃で60分撹拌洗浄し、イオン交換水で5回洗浄し、濾過した後に、真空下で加熱乾燥した。得られた粉末の質量は214mgであった。XRD測定からは、六方晶硫化亜鉛由来のピークのみが検出され、硫化銅のピークは検出されなかった。これは、硫化亜鉛中に硫化銅が非常に小さな分散物として分散し、その量が微量であることを意味する。また、六方晶硫化亜鉛及び硫化銅の標準的な試料の回折ピークとこの粉末のピークを比較すると、六方晶硫化亜鉛(Wurtzite−2H−ZnS)由来の回折ピーク(26.8°、28.4°、30.4°、39.5°、47.4°、51.6°、56.2°)は検出されたが、硫化銅(Covellite−CuS)由来のピーク(31.5°、32.7°、52.4°)は検出されなかった。結果を図1に示す。得られた粉末に含まれる銅含量はICP分析から9130ppmと見積もられた。   100 g of powdered sulfur was added to a 100 ml beaker and melted at 140 ° C. Next, a cylindrical zinc electrode (purity 99% or more) having a diameter of 5 mm and a length of 100 mm and the copper sulfide sintered body electrode produced in Production Example 1 are inserted into molten sulfur, and the distance between the electrodes is fixed to 1 mm. did. Vibration was applied to prevent reaction products from accumulating on the electrode surface and increase reaction efficiency. Each electrode was connected to an AC power source, and a pulse plasma was generated by applying a pulse of 200 V, 60 A, a pulse interval of 20 milliseconds, and a duration of 100 microseconds per pulse discharge. As a result of continuing the reaction for 30 minutes, the mass reduction of the zinc electrode was 257 mg, and the mass reduction of the copper sulfide sintered body electrode was 44 mg. The mass of the solid powder obtained after the sulfur was distilled off under reduced pressure was 448 mg. In order to remove the isolated CuS particles, this powder was washed with stirring at 25 ° C. for 60 minutes using 50 g of 5% aqueous NaCN solution, washed 5 times with ion-exchanged water, filtered, and then heated and dried under vacuum. The mass of the obtained powder was 214 mg. From the XRD measurement, only the peak derived from hexagonal zinc sulfide was detected, and the peak of copper sulfide was not detected. This means that copper sulfide is dispersed in zinc sulfide as a very small dispersion, and the amount thereof is very small. Further, when the diffraction peak of a standard sample of hexagonal zinc sulfide and copper sulfide is compared with the peak of this powder, the diffraction peak derived from hexagonal zinc sulfide (Wurtzite-2H-ZnS) (26.8 °, 28.4). °, 30.4 °, 39.5 °, 47.4 °, 51.6 °, 56.2 °) were detected, but the peak derived from copper sulfide (Covellite-CuS) (31.5 °, 32 .7 °, 52.4 °) were not detected. The results are shown in FIG. The copper content contained in the obtained powder was estimated to be 9130 ppm from ICP analysis.

得られた粉末のTEM写真(倍率:5万倍)を図2に示す。TEM観察の結果、生成物は5〜50nm程度の結晶性の粒状物として得られることが分かった。
図3に示すように、TEM−EDX分析による銅のマッピング分析を行い、結果を表1に示す。全粒子から銅が検出され、局所的に偏在が無く、高度に分散していることがわかる。
A TEM photograph (magnification: 50,000 times) of the obtained powder is shown in FIG. As a result of TEM observation, it was found that the product was obtained as a crystalline granular material of about 5 to 50 nm.
As shown in FIG. 3, copper mapping analysis was performed by TEM-EDX analysis, and the results are shown in Table 1. It can be seen that copper is detected from all the particles, and there is no localized uneven distribution, which is highly dispersed.

100mlビーカーに粉末硫黄100gを加え、140℃で融解させた。次に、直径5mm、長さ100mmの円柱状の亜鉛電極(純度99%以上)と製造例1で作製した硫化銅焼結体電極を溶融硫黄中に挿入し、電極間の距離を1mmに固定した。電極表面に反応生成物が堆積することを防止して反応効率を高めるために振動を与えた。各電極を交流電源に接続し、200V、60A、パルス間隔20ミリ秒、パルス放電1回あたりの持続時間20マイクロ秒のパルスを印加して、パルスプラズマを発生させた。30分間反応を継続した結果、亜鉛電極の質量減少は245mg、硫化銅焼結体電極の質量減少は41mgであった。硫黄を減圧溜去した後に得られた固体粉末の質量は437mgであった。孤立したCuS粒子を除去するため、この粉末を5%NaCN水溶液50gを用いて25℃で60分撹拌洗浄し、イオン交換水で5回洗浄し、濾過した後に、真空下で加熱乾燥した。得られた粉末の質量は217mgであった。XRD測定からは六方晶硫化亜鉛由来のピークのみが検出され、硫化銅のピークは検出されなかった。これは、硫化亜鉛中に硫化銅が非常に小さな分散物として分散し、その量が微量であることを意味する。また、六方晶硫化亜鉛及び硫化銅の標準的な試料の回折ピークとこの粉末のピークを比較すると、六方晶硫化亜鉛(Wurtzite−2H−ZnS)由来の回折ピーク(26.8°、28.4°、30.4°、39.5°、47.4°、51.6°、56.2°)は検出されたが、硫化銅(Covellite−CuS)由来の回折ピーク(31.5°、32.7°、52.4°)は検出されなかった。結果を図4に示す。得られた粉末に含まれる銅含量はICP分析から7040ppmと見積もられた。   100 g of powdered sulfur was added to a 100 ml beaker and melted at 140 ° C. Next, a cylindrical zinc electrode (purity 99% or more) having a diameter of 5 mm and a length of 100 mm and the copper sulfide sintered body electrode produced in Production Example 1 are inserted into molten sulfur, and the distance between the electrodes is fixed to 1 mm. did. Vibration was applied to prevent reaction products from accumulating on the electrode surface and increase reaction efficiency. Each electrode was connected to an AC power source, and a pulse plasma was generated by applying a pulse of 200 V, 60 A, a pulse interval of 20 milliseconds, and a duration of 20 microseconds per pulse discharge. As a result of continuing the reaction for 30 minutes, the mass reduction of the zinc electrode was 245 mg, and the mass reduction of the copper sulfide sintered body electrode was 41 mg. The mass of the solid powder obtained after the sulfur was distilled off under reduced pressure was 437 mg. In order to remove the isolated CuS particles, this powder was washed with stirring at 25 ° C. for 60 minutes using 50 g of 5% aqueous NaCN solution, washed 5 times with ion-exchanged water, filtered, and then heated and dried under vacuum. The mass of the obtained powder was 217 mg. From the XRD measurement, only the peak derived from hexagonal zinc sulfide was detected, and the peak of copper sulfide was not detected. This means that copper sulfide is dispersed in zinc sulfide as a very small dispersion, and the amount thereof is very small. Further, when the diffraction peak of a standard sample of hexagonal zinc sulfide and copper sulfide is compared with the peak of this powder, the diffraction peak derived from hexagonal zinc sulfide (Wurtzite-2H-ZnS) (26.8 °, 28.4). 30.4 °, 39.5 °, 47.4 °, 51.6 °, 56.2 °) were detected, but diffraction peaks derived from copper sulfide (Covellite-CuS) (31.5 °, (32.7 °, 52.4 °) were not detected. The results are shown in FIG. The copper content contained in the obtained powder was estimated to be 7040 ppm from ICP analysis.

100mlビーカーに粉末硫黄100gを加え、140℃で融解させた。次に、直径5mm、長さ100mmの円柱状の亜鉛電極(純度99%以上)と製造例2で作製した硫化亜鉛/硫化銅複合硫化物焼結体電極を溶融硫黄中に挿入し、電極間の距離を1mmに固定した。電極表面に反応生成物が堆積することを防止して反応効率を高めるために振動を与えた。各電極を交流電源に接続し、200V、60A、パルス間隔20ミリ秒、パルス放電1回あたりの持続時間100マイクロ秒のパルスを印加して、パルスプラズマを発生させた。30分間反応を継続した結果、亜鉛電極の質量減少は、193mg、硫化亜鉛/硫化銅複合硫化物焼結体電極の質量減少は29mgであった。硫黄を減圧溜去した後に得られた固体粉末の質量は228mgであった。孤立したCuS粒子を除去するため、この粉末を5%NaCN水溶液50gを用いて25℃で60分撹拌洗浄し、イオン交換水で5回洗浄し、濾過した後に、真空下で加熱乾燥した。得られた粉末の質量は199mgであった。XRD測定からは六方晶硫化亜鉛由来のピークのみが検出され、硫化銅のピークは検出されなかった。これは、硫化亜鉛中に硫化銅が非常に小さな分散物として分散し、その量が微量であることを意味する。また、六方晶硫化亜鉛及び硫化銅の標準的な試料の回折ピークとこの粉末のピークを比較すると、六方晶硫化亜鉛(Wurtzite−2H−ZnS)由来の回折ピーク(26.8°、28.4°、30.4°、39.5°、47.4°、51.6°、56.2°)は検出されたが、硫化銅(Covellite−CuS)由来の回折ピーク(31.5°、32.7°、52.4°)は検出されなかった。結果を図4に示す。得られた粉末に含まれる銅含量はICP分析から1080ppmと見積もられた。   100 g of powdered sulfur was added to a 100 ml beaker and melted at 140 ° C. Next, a cylindrical zinc electrode (purity 99% or more) having a diameter of 5 mm and a length of 100 mm and the zinc sulfide / copper sulfide composite sulfide sintered body electrode produced in Production Example 2 were inserted into molten sulfur, and the gap between the electrodes Was fixed at 1 mm. Vibration was applied to prevent reaction products from accumulating on the electrode surface and increase reaction efficiency. Each electrode was connected to an AC power source, and a pulse plasma was generated by applying a pulse of 200 V, 60 A, a pulse interval of 20 milliseconds, and a duration of 100 microseconds per pulse discharge. As a result of continuing the reaction for 30 minutes, the mass reduction of the zinc electrode was 193 mg, and the mass reduction of the zinc sulfide / copper sulfide composite sulfide sintered body electrode was 29 mg. The mass of the solid powder obtained after the sulfur was distilled off under reduced pressure was 228 mg. In order to remove the isolated CuS particles, this powder was washed with stirring at 25 ° C. for 60 minutes using 50 g of 5% aqueous NaCN solution, washed 5 times with ion-exchanged water, filtered, and then heated and dried under vacuum. The mass of the obtained powder was 199 mg. From the XRD measurement, only the peak derived from hexagonal zinc sulfide was detected, and the peak of copper sulfide was not detected. This means that copper sulfide is dispersed in zinc sulfide as a very small dispersion, and the amount thereof is very small. Further, when the diffraction peak of a standard sample of hexagonal zinc sulfide and copper sulfide is compared with the peak of this powder, the diffraction peak derived from hexagonal zinc sulfide (Wurtzite-2H-ZnS) (26.8 °, 28.4). 30.4 °, 39.5 °, 47.4 °, 51.6 °, 56.2 °) were detected, but diffraction peaks derived from copper sulfide (Covellite-CuS) (31.5 °, (32.7 °, 52.4 °) were not detected. The results are shown in FIG. The copper content contained in the obtained powder was estimated to be 1080 ppm from ICP analysis.

<比較例1>
実施例1において、両極亜鉛電極を用いた以外は、実施例1と同様に行った。得られた硫化亜鉛のXRD測定結果を図5に示す。硫化亜鉛中に硫化銅は分散し、分散物は非常に小さく、微量であるために検出されなかった。得られた硫化亜鉛には、六方晶硫化亜鉛(Wurtzite−2H−ZnS)由来の回折ピーク(26.8°、28.4°、30.4°、39.5°、47.4°、51.6°、56.2°)が検出されたが、一方で、金属亜鉛(Zinc−Zn)に由来する43.2°の強い回折ピークも観測された。実施例1では、六方晶硫化亜鉛に由来する47.6°のピーク強度に対しする金属亜鉛に由来する43.2°のピーク強度の相対比率が9.7%であり、実施例2および3では、金属亜鉛に由来のピークが検出されていない。これに対して、比較例1ではこの相対比率が30.9%であり、多量の金属亜鉛が含まれていることが分かる。
<Comparative Example 1>
In Example 1, it carried out like Example 1 except having used the bipolar zinc electrode. The XRD measurement result of the obtained zinc sulfide is shown in FIG. Copper sulfide was dispersed in zinc sulfide, and the dispersion was very small and was not detected because it was very small. The obtained zinc sulfide has diffraction peaks (26.8 °, 28.4 °, 30.4 °, 39.5 °, 47.4 °, 51 °) derived from hexagonal zinc sulfide (Wurtzite-2H-ZnS). .6 °, 56.2 °) were detected, while a strong diffraction peak of 43.2 ° derived from metallic zinc (Zinc-Zn) was also observed. In Example 1, the relative ratio of the peak intensity of 43.2 ° derived from metallic zinc to the peak intensity of 47.6 ° derived from hexagonal zinc sulfide was 9.7%, and Examples 2 and 3 Thus, no peak derived from metallic zinc is detected. On the other hand, in the comparative example 1, this relative ratio is 30.9%, and it turns out that a lot of metallic zinc is contained.

Claims (11)

溶融硫黄中で、金属電極と、金属硫化物電極との間の放電により、金属硫化物を製造する方法。   A method for producing a metal sulfide by discharge between a metal electrode and a metal sulfide electrode in molten sulfur. 金属硫化物電極は、硫化銅を含む金属硫化物電極である、請求項1に記載の製造方法。   The manufacturing method according to claim 1, wherein the metal sulfide electrode is a metal sulfide electrode containing copper sulfide. 金属硫化物電極は、硫化銅と硫化亜鉛とを含む金属硫化物複合体電極である、請求項1に記載の製造方法。   The manufacturing method according to claim 1, wherein the metal sulfide electrode is a metal sulfide composite electrode including copper sulfide and zinc sulfide. 金属硫化物電極は、銅、銀、金、マンガン及び希土類元素から選択される少なくとも1種の金属元素が合金化された金属硫化物電極である、請求項1に記載の製造方法。   The manufacturing method according to claim 1, wherein the metal sulfide electrode is a metal sulfide electrode in which at least one metal element selected from copper, silver, gold, manganese, and a rare earth element is alloyed. 放電は、直流連続放電又はパルス放電である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の製造方法。   The manufacturing method according to any one of claims 1 to 4, wherein the discharge is direct current continuous discharge or pulse discharge. 溶融硫黄は、銅、銀、金、マンガン及び希土類元素から選択される少なくとも1種の金属元素を含む、請求項1〜5のいずれか1項に記載の製造方法。   The manufacturing method according to any one of claims 1 to 5, wherein the molten sulfur contains at least one metal element selected from copper, silver, gold, manganese, and a rare earth element. 金属電極は、亜鉛、カドミウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウムから選択される金属電極である、請求項1〜6のいずれか1項に記載の製造方法。   The manufacturing method according to any one of claims 1 to 6, wherein the metal electrode is a metal electrode selected from zinc, cadmium, magnesium, calcium, strontium, and barium. 溶融硫黄中で、亜鉛電極と、硫化銅を含む金属硫化物電極との間でパルス放電することにより、硫化亜鉛を製造する方法。   A method for producing zinc sulfide by performing pulse discharge between a zinc electrode and a metal sulfide electrode containing copper sulfide in molten sulfur. 溶融硫黄中で、亜鉛電極と、銅、銀、金、マンガン及び希土類元素から選択される少なくとも1種の金属元素が合金化された金属硫化物電極との間でパルス放電することにより、当該少なくとも1種の金属元素がドープされた硫化亜鉛を製造する方法。   In molten sulfur, a pulse discharge is performed between a zinc electrode and a metal sulfide electrode in which at least one metal element selected from copper, silver, gold, manganese, and a rare earth element is alloyed. A method for producing zinc sulfide doped with one kind of metal element. 銅、銀、金、マンガン及び希土類元素から選択される少なくとも1種の金属元素を含む溶融硫黄中で、亜鉛電極と、金属硫化物電極との間でパルス放電することにより、当該少なくとも1種の金属元素がドープされた硫化亜鉛を製造する方法。   By performing pulse discharge between a zinc electrode and a metal sulfide electrode in molten sulfur containing at least one metal element selected from copper, silver, gold, manganese and rare earth elements, the at least one kind A method for producing zinc sulfide doped with a metal element. 銅含有量が1000ppm以上であって、銅濃度の分散性が±5%以内である、請求項3又は8に記載の方法で製造される六方晶硫化亜鉛−銅蛍光体。   The hexagonal zinc sulfide-copper phosphor produced by the method according to claim 3 or 8, wherein the copper content is 1000 ppm or more and the dispersibility of the copper concentration is within ± 5%.
JP2010019890A 2010-02-01 2010-02-01 Metal sulfide and method for producing the same Pending JP2011157228A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010019890A JP2011157228A (en) 2010-02-01 2010-02-01 Metal sulfide and method for producing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010019890A JP2011157228A (en) 2010-02-01 2010-02-01 Metal sulfide and method for producing the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2011157228A true JP2011157228A (en) 2011-08-18

Family

ID=44589533

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010019890A Pending JP2011157228A (en) 2010-02-01 2010-02-01 Metal sulfide and method for producing the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2011157228A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111450849A (en) * 2020-05-27 2020-07-28 辽宁大学 3D hierarchical cube-like α-MnS@CuS Z-type heterostructure photocatalyst and its preparation method and application

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111450849A (en) * 2020-05-27 2020-07-28 辽宁大学 3D hierarchical cube-like α-MnS@CuS Z-type heterostructure photocatalyst and its preparation method and application
CN111450849B (en) * 2020-05-27 2023-06-02 辽宁大学 3D hierarchical cube-shaped alpha-MnS@CuS Z heterostructure photoelectric catalyst and preparation method and application thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4215911B2 (en) Niobium powder agglomerates
JP3817742B2 (en) Tantalum powder, process for its production, and sintered anode obtainable therefrom
Omurzak et al. Wurtzite-type ZnS nanoparticles by pulsed electric discharge
FR2614319A1 (en) PROCESS FOR THE PREPARATION OF IRON MOTHER AND NEODYME ALLOYS BY ELECTROLYSIS OF OXYGEN SALTS IN MELT FLUORIDE.
KR20150063049A (en) Method for producing conductive mayenite compound having high-electron-density
EP4257733A1 (en) Electrolytic refining method for neodymium compound and preparation method for neodymium compound granule used therefor
JPWO2010016419A1 (en) Method for producing zinc sulfide phosphor
JP7064632B2 (en) How to make metal tantalum
KR20150061633A (en) Method for producing conductive mayenite compound having high electron density
CN107074574B (en) Method for producing plate-like alumina powder
KR102021930B1 (en) MANUFACTURING METHOD OF SiOx NANO PARTICLE WITH EXCELLENT VOLATILITY AND SiOx NANO PARTICLE FOR LITHIUM ION BATTERY NEGATIVE ELECTRODE MATERIAL
JP2011157228A (en) Metal sulfide and method for producing the same
Iwadate et al. Magnesiothermic reduction of silicon dioxide to obtain fine silicon powder in molten salt media: analysis of reduction mechanism
Balan et al. A new organometallic synthesis of size-controlled tin (0) nanoparticles
JP6177173B2 (en) High purity boron and method for producing the same
RU2539593C1 (en) Electrochemical method of obtaining of powder of calcium hexaboride
JP6201680B2 (en) Conductive zinc oxide powder and method for producing the same
RU2384390C1 (en) Method of fabrication of tantalum or niobium powder
JP2018119182A (en) METHOD FOR PRODUCING CaSi2
RU2354503C1 (en) Method of sodium diboride nano-powders production
JP2013028843A (en) Method for producing transition metal sulfide
JP5527691B2 (en) II-VI group compound semiconductor manufacturing method, II-VI group compound semiconductor phosphor manufacturing method, and hexagonal II-VI group compound semiconductor
CN105598462A (en) Preparation method of micro-nano Sn and application of micro-nano Sn
RU2409450C1 (en) Method of producing barrier metal powder
RU2570713C1 (en) Method of obtaining niobium powder