JP4174281B2 - Method for producing indium oxide fine particles - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、酸化インジウムを主体とする結晶性の微粒子酸化物の新規な合成法に関する。更に詳しくは、溶媒中に均一に分散されてなるかまたは粉末として与えられる、酸化インジウムを主体とする結晶性の微粒子酸化物を製造する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
酸化インジウムは、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化チタンなどとともにワイドバンドの半導体材料として、さまざまな用途に用いられ、あるいは検討がなされている。
多孔性の粒子膜とすることで、その表面の吸着物質により電気特性が変わることを利用したガスセンサーに、また酸化チタンと同じく光電極として、光センサー、色素増感太陽電池などへの応用も検討されている。
さらに錫をドープしたもの(ITO)は、透明性を維持したまま導電性を付与することが可能であることから透明導電材料として、さまざまなディスプレーで透明電極として用いられる他、電磁防止膜、さらには熱線防止膜としても用いられている。
可塑性のあるプラスチック上にITO膜を形成したものは、特に大面積を要する電磁防止フイルム、熱線防止フイルムとして有用である。
【0003】
こうした膜は通常、スパッター法などの気相法により調製されるのが一般的であるが、これには真空装置が必要であり、特に大面積のものの製造には多大な設備投資が必要であるというコスト上の問題がある。
これに対して、既成のITO粒子の分散物を塗布することで膜を得ることも可能である。特に電磁防止膜、熱線防止膜などの用途ではプラスチックフイルム上に粒子分散物を塗布することで作成することも可能であり、これに供する為に錫ドープ酸化インジウム微粒子の安定な分散物を簡便に製造できる方法が望まれている。
【0004】
また近年、粒子のサイズをナノメーターのレベルにまで下げることで、サブミクロン領域とは異なる特性が得られることが理解されてきた。そのうちのひとつに融点降下の効果がある。従来のサブミクロンサイズの粒子に対して、より低い温度で構成粒子が融合することから、ナノ粒子の塗布と加熱による融合で、簡便に機能性の薄膜を形成することが可能と考えられ、大面積で低コストの機能膜を形成する方法として期待されている。
さらに可視光の波長より著しく小さいサイズである為に、分散物も、これから作成される膜も可視の光散乱が著しく小さく実質的に全く透明である。
【0005】
こうしたことから、酸化インジウム、特に錫ドープ酸化インジウムのナノサイズ粒子、特に1から10ナノメートルの大きさの結晶性微粒子の安定な分散物を製造する方法が望まれている。
【0006】
以上のような、透明導電材料としての用途の他、最近、下記非特許文献1また非特許文献2にあるように、ナノサイズの酸化インジウム粒子は、バルクに無い蛍光特性を示すなど、特異な特性も知られようになり、酸化物ナノ粒子のひとつとして、その応用展開が期待されている。
【0007】
このように、インジウム酸化物のナノ結晶粒子クリスタルは応用の可能性がある材料であるがその製造方法についてはまだ、限られたものについての方法が知られているに過ぎない。
【0008】
前記非特許文献2ではレーザーアブレーションで酸化インジウムのナノ粒子を調製しているが、これは数nmから十数nmの凝集した粉末を得る方法であって、安定な粒子分散物を与えるものではない。
下記非特許文献3には逆ミセル法により酸化インジウムのナノサイズ粒子を合成する方法が示されている。しかしながら、逆ミセル法では、合成可能な濃度が低いという問題があり、また分散剤等の除去の工程が必要である。
【0009】
【非特許文献1】
App.Phys.Lett.(1999) 75巻 495頁
【非特許文献2】
Nano Lett.(2001)第1巻287頁
【非特許文献3】
J.Vac,Sci.Technol B(1007) 15巻1889ページ
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
従って本発明の目的は、1nmから20nmのサイズ、とりわけ1nmから10nmサイズ程度の酸化インジウムを主体とする結晶粒子が均一に分散されてなる安定なコロイド液、またはその結晶粒子からなる粉末を簡便に製造する方法を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明の課題は本発明を特定する下記の事項およびその好ましい態様により達成された。
(1)インジウムのカルボン酸塩を、下記一般式Iで表わされる溶媒中で、加熱還流し、インジウムのカルボン酸塩を可溶性のアルコキシドに変換する第一工程と、これに続いてその溶液を加圧下で少なくとも180℃以上の温度で加熱して1〜20nmの大きさの酸化インジウムを生成させる第二工程とを含む、酸化インジウムを主体とする結晶性酸化物の微粒子分散物の製造方法。
一般式I
R−O−CH2CH2OH
(式中、Rは炭素数1から4の未置換アルキル基またはその置換アルキル基を表す。)
(2)前記インジウムのカルボン酸を与えるカルボン酸が、酢酸、プロピオン酸およびそれらの誘導体から選ばれることを特徴とする前記(1)項に記載の微粒子分散物または粉末の製造方法。
(3)前記一般式Iの溶媒として、2−メトキシエタノール、2−エトキシエタノール、2−(メトキシエトキシ)エタノール、および2−(エトキシエトキシ)エタノールから選ばれる溶媒を用いることを特徴とする前記(1)項に記載の微粒子分散物または粉末の製造方法。
(4)第一工程における反応液に、インジウム以外の金属のアルコキシドをインジウムの20モル%以下の量で添加し、該金属を酸化インジウムにドープすることを特徴とする前記(1)項に記載の微粒子分散物または粉末の製造方法。
(5)金属アルコキシドが錫、亜鉛、ガリウム、マグネシウムまたはゲルマニウムのアルコキサイドであることを特徴とする前記(4)項に記載のドープされた酸化インジウムの結晶性微粒子分散物または粉末の製造方法。
【0012】
【発明の実施の形態】
本発明で合成される酸化インジウムを主体とする結晶性酸化物の微粒子は、酸化物を構成する金属元素の内インジウムが好ましくは80原子%以上である組成のものの合成に適する。インジウム元素の構成比が少なすぎると安定な分散物とならなかったり、また組成比の一定しない生成物を与える。好ましい範囲は85原子%以上である。
酸化インジウムに加えて添加される金属元素の種類は目的により任意に選択出来るが、錫、亜鉛、ガリウム、マグネシウムあるいはゲルマニウムがより好ましい。
通常、得られる酸化物粒子は化学量論関係を満たす酸化物が得られるが、合成の雰囲気条件を調整することで、酸素欠陥を含む酸化物を得ることも可能である。
【0013】
本発明により得られる結晶粒子のサイズは、通常、1nm以上20nm以下であり、より好ましいサイズは2nm以上10nm以下の粒子である。サイズ分布は限定されるものではないが、単分散である。本発明でいうところの単分散粒子とは、粒子サイズ分布の変動係数が好ましくは30%以下、より好ましくは20%以下、もっとも好ましくは10%以下である。本発明により得られる酸化インジウムを主体とする結晶性酸化物の微粒子分散物中の微粒子濃度は、好ましくは1〜40質量%、さらに好ましくは5〜30質量%である。
【0014】
本発明の合成に用いる原料は、好ましくはインジウムの脂肪族カルボン酸の塩であり、さらに好ましくは、酢酸、プロピオン酸およびそれらの誘導体から選ばれた化合物の塩であり、特に酢酸の塩が好ましい。
【0015】
より具体的には、酢酸インジウム水和物、無水酢酸インジウム、プロピオン酸インジウム、ヒドロキシ酢酸インジウム、アセチル酢酸インジウムなどであり、特に好ましくは無水酢酸インジウムである。
【0016】
溶媒として用いるアルコールは一般式Iで示される。
一般式I
R−O−CH2CH2OH
ここでRは炭素数1から4の未置換アルキル基またはその置換アルキル基を表す。Rで表わされるアルキル基上の好ましい置換基の例としては、アルコキシ基が挙げられる。
【0017】
好ましいアルコールとしては、2−メトキシエタノール、2−エトキシエタノール、2−(メトキシメトキシ)エタノール、2−(メトキシエトキシ)エタノール、2−(エトキシエトキシ)エタノール、2−イソプロポキシエタノール、2−ブトキシエタノールを挙げることが出来る。これらアルコール溶媒は単独でもまた二種類以上を混合して用いることも出来る。またアルコールに対して等量以下の容積で第二の溶媒を補助的に混合して用いることも出来る。例えばジオキサン、アセトン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシドなどアルコールと混和性のある溶媒である。
前記一般式Iの溶媒の使用量は、特に制限されないが、通常、得られるその溶媒溶液中のインジウムのカルボン酸塩の濃度が0.02〜0.5M(mol/l)となるような溶媒量で用いられる。例えば、前記一般式Iの溶媒の使用量は、インジウムのカルボン酸塩の100〜1000倍モルの量を用いることができる。
【0018】
本発明の合成法においては、インジウムのカルボン酸塩(好ましくは脂肪族カルボン酸インジウム塩)を溶解したアルコール溶液を加熱する第一工程で、インジウムのカルボン酸塩が可溶性のアルコキシドに変換され、更に、この溶液を高温で加熱する第二工程において、このアルコキシドが分解し、酸化物を形成すると考えられる。
第一工程の加熱は常圧下で、溶媒の沸点温度で還流するのが好ましい。加熱時間は、原料と溶媒の種類により任意に調節されるが、通常、還流温度で3時間から7時間の範囲の条件が用いられる。またこの還流の過程で溶媒の一部を留去することが好ましい。
【0019】
第一工程で得られた液は、第二工程において、耐加圧容器に注入して180℃以上の温度で加熱する。この加熱時の圧力は、用いる溶媒の種類と温度によって適宜定まる。例えば溶媒が2−エトキシエタノールの場合には4〜6Pa程度の加圧下で加熱される。
加熱温度は、180℃以上で300℃以下であることが好ましく、より好ましくは190℃から250℃である。加熱時間は、通常、30分から6時間の範囲で選択される。
【0020】
本発明においては、外部からの不要な水分の混入を防ぐことが好ましい。この為、必要により、溶媒のアルコールは予め脱水して用いることも好ましい。また反応容器は必要により大気中の湿度の影響を避けるトラップを接続し、また乾燥空気、乾燥チッソガスを流通せしめることも好ましい。
【0021】
本発明により製造される酸化物粒子分散物は、目的に応じて、溶媒を留去することでより高濃度の分散液としたり、また粉末として取り出して用いることも出来る。これには、遠心分離による方法、限外ろ過による方法があるが、限外ろ過による方法が粒子の二次凝集がなく濃縮できる点でより好ましい。
【0022】
インジウムに加えて他の金属元素を含有(ドープ)せしめるには、この金属のアルコキシド化合物を第一工程の反応液に添加することが好ましい。金属アルコキシドの種類は任意であるが、例えばエトキシド、ブトキシド、イソプロポキシド、メトキシエトキシド、エトキシエトキシドなどが用いられる。
【0023】
【実施例】
以下に実施例に基づいて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるべきものではない。
【0024】
実施例1
500mlの三つ口フラスコに無水酢酸インジウムの10gを加え、これに2−エトキシエタノールの500mlを加えた。スターラーで攪拌しつつ、この懸濁状態の液を加熱下でリフラックスしながら、100mlを留去した。この段階で液は黄色となるとともに、透明化した。僅かな不溶分を0.2マイクロメーターのポアサイズのフィルターで取り除いた後、ステンレス製の加圧容器に加え、4〜6Paの圧力下、これを外部ヒーターにより200℃で1時間加熱した。
得られた液は黄色透明であり、これをエバポレーターにて溶媒を留去して得た粉末はX線回折パターンから立方晶の酸化インジウムであることが確認された。結晶粒子サイズは2nmであった。高分解能電子顕微鏡による観察から、2nmの均一な粒子サイズの微粒子が観察された。即ち、個々の粒子が単結晶の粒子であることが分かった。粒子サイズの変動係数は約25%と高い単分散性を示した。
【0025】
実施例2(錫ドープ酸化インジウム微粒子の合成)
500mlの三つ口フラスコに無水酢酸インジウムの10gを加え、これに2−メトキシエタノールの500mlを加えた。この懸濁状態の液を加熱下で還流しながら、100mlを約3時間かけて留去した。僅かな不溶分をろ過により取り除いた後、テトラt−ブトキシ錫の1.7gを添加し更に1時間還流した。この液をステンレス製の耐圧密閉容器に加え、加圧下で200℃の温度で1時間放置した。得られた液は淡黄色の透明液であった。
冷却後に、液を取り出し、溶媒を留去することで約10倍に濃縮させた。
高分解能電子顕微鏡による観察から、2nmの均一な粒子サイズの微粒子が観察された。
この液を分画分子量3万の再生セルロース製限外ろ過膜でろ過をし、ろ過液中の未反応のインジウム及び錫の量を測定したところ、いずれも仕込み量の1%以下の量であり、目的物の収率は99%以上と、高い収率であった。
【0026】
試験例1
実施例2で調製した液を、2.5cm角のガラス基板にスピンコート法で重ね塗布することで約900nmの厚さに塗布した後、500℃の温度で1時間、熱処理した。得られた膜を試料Aとする。
比較のために、住友金属鉱山(株)製のSUFD-HX(商品名、市販ITO)をシクロヘキサノールとアセチルアセトンで分散した液を同様に塗布し、同温度で熱処理を行った。得られた膜を試料Bとする。
これらの試料の光透過率と面積抵抗を測定した結果を表1に示した。
【0027】
【表1】
【0028】
表1に示されるように、本発明に従って製造された錫ドープ酸化インジウム分散物から得られる膜は、従来技術で得られているものに比べて、透明性が高く、導電性にも優れることがわかる。
【0029】
【発明の効果】
本発明によれば、酸化インジウムを主体とする結晶性酸化物の微粒子分散物または粉末を簡便な方法で製造できる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a novel synthesis method of a crystalline fine particle oxide mainly composed of indium oxide. More specifically, the present invention relates to a method for producing a crystalline fine particle oxide mainly composed of indium oxide, which is uniformly dispersed in a solvent or given as a powder.
[0002]
[Prior art]
Indium oxide is used for various applications as a wideband semiconductor material together with zinc oxide, tin oxide, titanium oxide, and the like, or has been studied.
The porous particle film can be used for gas sensors that utilize the change in electrical properties depending on the adsorbent on the surface, and as a photoelectrode in the same way as titanium oxide, and can be applied to photosensors and dye-sensitized solar cells. It is being considered.
Furthermore, tin-doped (ITO) can be imparted with conductivity while maintaining transparency, so it can be used as a transparent electrode in various displays as a transparent conductive material. Is also used as a heat ray-preventing film.
What formed the ITO film | membrane on the plastic with plasticity is especially useful as an electromagnetic prevention film and a heat ray prevention film which require a large area.
[0003]
Such a film is generally prepared by a vapor phase method such as a sputtering method, but this requires a vacuum apparatus, and a large equipment investment is particularly required for manufacturing a large area. There is a cost problem.
On the other hand, it is also possible to obtain a film by applying a dispersion of pre-made ITO particles. Especially for applications such as anti-electromagnetic film and heat ray-preventing film, it can be prepared by applying a particle dispersion on a plastic film. To provide this, a stable dispersion of tin-doped indium oxide fine particles can be easily prepared. A method that can be manufactured is desired.
[0004]
In recent years, it has been understood that characteristics different from the sub-micron region can be obtained by reducing the size of particles to the nanometer level. One of them is the melting point lowering effect. Constituent particles fuse at a lower temperature than conventional sub-micron-sized particles, so it is considered possible to easily form a functional thin film by fusing by applying nanoparticles and heating. It is expected as a method for forming a functional film with a low cost in terms of area.
Further, since the size is significantly smaller than the wavelength of visible light, both the dispersion and the film formed therefrom are substantially completely transparent with very little visible light scattering.
[0005]
Therefore, a method for producing a stable dispersion of indium oxide, particularly tin-doped indium oxide nano-sized particles, particularly crystalline fine particles having a size of 1 to 10 nanometers is desired.
[0006]
In addition to the use as a transparent conductive material as described above, recently, as described in Non-Patent Document 1 and Non-Patent Document 2 below, nano-sized indium oxide particles have unique properties such as exhibiting fluorescence characteristics that do not exist in bulk. The characteristics are also known, and its application development is expected as one of oxide nanoparticles.
[0007]
As described above, indium oxide nanocrystalline crystal is a material that can be applied, but as for its manufacturing method, only a limited method is known.
[0008]
In Non-Patent Document 2, indium oxide nanoparticles are prepared by laser ablation, but this is a method for obtaining an agglomerated powder of several to tens of nm, and does not give a stable particle dispersion. .
Non-Patent Document 3 below shows a method of synthesizing nanosized particles of indium oxide by the reverse micelle method. However, the reverse micelle method has a problem that the concentration that can be synthesized is low, and a step of removing the dispersant and the like is necessary.
[0009]
[Non-Patent Document 1]
App.Phys.Lett. (1999) 75 pages 495 [Non-Patent Document 2]
Nano Lett. (2001) Volume 1 page 287 [Non-Patent Document 3]
J.Vac, Sci.Technol B (1007) vol.15 page 1889 【0010】
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, an object of the present invention is to easily provide a stable colloidal solution in which crystal particles mainly composed of indium oxide having a size of 1 nm to 20 nm, especially about 1 nm to 10 nm are uniformly dispersed, or a powder made of the crystal particles. It is to provide a method of manufacturing.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The object of the present invention has been achieved by the following items specifying the present invention and preferred embodiments thereof.
(1) A first step in which indium carboxylate is heated to reflux in a solvent represented by the following general formula I to convert indium carboxylate into a soluble alkoxide , followed by addition of the solution. And a second step of generating indium oxide having a size of 1 to 20 nm by heating at a temperature of at least 180 ° C. under pressure.
Formula I
R—O—CH 2 CH 2 OH
(In the formula, R represents an unsubstituted alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or a substituted alkyl group thereof.)
(2) The method for producing a fine particle dispersion or powder according to (1) above, wherein the carboxylic acid that gives the carboxylic acid of indium is selected from acetic acid, propionic acid, and derivatives thereof.
(3) A solvent selected from 2-methoxyethanol, 2-ethoxyethanol, 2- (methoxyethoxy) ethanol, and 2- (ethoxyethoxy) ethanol is used as the solvent of the general formula I. A method for producing a fine particle dispersion or powder according to item 1).
(4) The alkoxide of a metal other than indium is added to the reaction solution in the first step in an amount of 20 mol% or less of indium, and the metal is doped into indium oxide, as described in the above item (1) A method for producing a fine particle dispersion or powder.
(5) The method for producing a crystalline fine particle dispersion or powder of doped indium oxide as described in (4) above, wherein the metal alkoxide is an alkoxide of tin, zinc, gallium, magnesium or germanium.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The crystalline oxide fine particles mainly composed of indium oxide synthesized in the present invention are suitable for synthesis of a composition in which indium of the metal elements constituting the oxide is preferably 80 atomic% or more. If the composition ratio of the indium element is too small, a stable dispersion is not obtained, and a product with a constant composition ratio is obtained. A preferred range is 85 atomic percent or more.
The kind of metal element added in addition to indium oxide can be arbitrarily selected depending on the purpose, but tin, zinc, gallium, magnesium or germanium is more preferable.
Usually, the obtained oxide particles can obtain an oxide satisfying the stoichiometric relationship, but it is also possible to obtain an oxide containing oxygen defects by adjusting the atmosphere conditions of synthesis.
[0013]
The size of the crystal particles obtained by the present invention is usually 1 nm or more and 20 nm or less, and a more preferable size is 2 nm or more and 10 nm or less. Size distribution but are not limited to, Ru monodisperse der. In the present invention, the monodisperse particles have a particle size distribution variation coefficient of preferably 30% or less, more preferably 20% or less, and most preferably 10% or less. The fine particle concentration in the fine particle dispersion of crystalline oxide mainly composed of indium oxide obtained by the present invention is preferably 1 to 40% by mass, more preferably 5 to 30% by mass.
[0014]
The raw material used in the synthesis of the present invention is preferably a salt of an indium aliphatic carboxylic acid, more preferably a salt of a compound selected from acetic acid, propionic acid and derivatives thereof, and particularly a salt of acetic acid is preferable. .
[0015]
More specifically, indium acetate hydrate, anhydrous indium acetate, indium propionate, indium hydroxyacetate, indium acetylacetate, and the like, particularly preferably anhydrous indium acetate.
[0016]
The alcohol used as the solvent is represented by the general formula I.
Formula I
R—O—CH 2 CH 2 OH
Here, R represents an unsubstituted alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or a substituted alkyl group thereof. Examples of preferred substituents on the alkyl group represented by R include alkoxy groups.
[0017]
Preferred alcohols include 2-methoxyethanol, 2-ethoxyethanol, 2- (methoxymethoxy) ethanol, 2- (methoxyethoxy) ethanol, 2- (ethoxyethoxy) ethanol, 2-isopropoxyethanol, 2-butoxyethanol. I can list them. These alcohol solvents can be used alone or in admixture of two or more. Further, the second solvent can be supplementarily mixed and used in a volume equal to or less than that of the alcohol. For example, it is a solvent miscible with alcohol such as dioxane, acetone, dimethylformamide, dimethylsulfoxide.
The amount of the solvent of the general formula I is not particularly limited, but is usually a solvent in which the concentration of indium carboxylate in the obtained solvent solution is 0.02 to 0.5 M (mol / l). Used in quantity. For example, the solvent of the general formula I can be used in an amount of 100 to 1000 times mol of indium carboxylate.
[0018]
In the synthesis method of the present invention, in the first step of heating an alcohol solution in which indium carboxylate (preferably indium aliphatic carboxylate) is dissolved, indium carboxylate is converted into soluble alkoxide, In the second step of heating the solution at a high temperature, the alkoxide is considered to decompose and form an oxide.
The heating in the first step is preferably refluxed at normal temperature and at the boiling point of the solvent. The heating time is arbitrarily adjusted depending on the types of the raw material and the solvent, but usually, conditions ranging from 3 hours to 7 hours at the reflux temperature are used. Further, it is preferable to distill off a part of the solvent during the refluxing process.
[0019]
In the second step, the liquid obtained in the first step is poured into a pressure resistant container and heated at a temperature of 180 ° C. or higher. The pressure during heating is appropriately determined depending on the type and temperature of the solvent used. For example, when the solvent is 2-ethoxyethanol, it is heated under a pressure of about 4 to 6 Pa.
The heating temperature is preferably 180 ° C. or higher and 300 ° C. or lower, and more preferably 190 ° C. to 250 ° C. The heating time is usually selected in the range of 30 minutes to 6 hours.
[0020]
In the present invention, it is preferable to prevent unwanted moisture from entering from the outside. For this reason, it is also preferable to dehydrate and use the solvent alcohol as necessary. It is also preferable that the reaction vessel is connected to a trap that avoids the influence of humidity in the atmosphere if necessary, and that dry air and dry nitrogen gas are circulated.
[0021]
Depending on the purpose, the oxide particle dispersion produced according to the present invention can be made into a higher concentration dispersion by distilling off the solvent or taken out as a powder. There are a method by centrifugal separation and a method by ultrafiltration. The method by ultrafiltration is more preferable in that it can be concentrated without secondary aggregation of particles.
[0022]
In order to contain (dope) other metal elements in addition to indium, it is preferable to add this metal alkoxide compound to the reaction solution in the first step. The type of metal alkoxide is arbitrary, but for example, ethoxide, butoxide, isopropoxide, methoxyethoxide, ethoxyethoxide and the like are used.
[0023]
【Example】
The present invention will be described in more detail below based on examples, but the present invention should not be limited thereto.
[0024]
Example 1
10 g of anhydrous indium acetate was added to a 500 ml three-necked flask, and 500 ml of 2-ethoxyethanol was added thereto. While stirring with a stirrer, 100 ml was distilled off while refluxing the suspension. At this stage, the liquid turned yellow and became transparent. After removing a slight insoluble matter with a 0.2 micrometer pore size filter, it was added to a stainless steel pressure vessel and heated with an external heater at 200 ° C. for 1 hour under a pressure of 4 to 6 Pa.
The obtained liquid was yellow and transparent, and the powder obtained by evaporating the solvent with an evaporator was confirmed to be cubic indium oxide from the X-ray diffraction pattern. The crystal grain size was 2 nm. From observation with a high-resolution electron microscope, fine particles having a uniform particle size of 2 nm were observed. That is, it was found that each particle was a single crystal particle. The coefficient of variation in particle size was about 25%, indicating high monodispersity.
[0025]
Example 2 (Synthesis of tin-doped indium oxide fine particles)
10 g of anhydrous indium acetate was added to a 500 ml three-necked flask, and 500 ml of 2-methoxyethanol was added thereto. While the suspension was refluxed under heating, 100 ml was distilled off over about 3 hours. After removing a slight insoluble matter by filtration, 1.7 g of tetra-t-butoxytin was added and the mixture was further refluxed for 1 hour. This liquid was added to a stainless steel pressure-resistant airtight container and left under pressure at a temperature of 200 ° C. for 1 hour. The resulting liquid was a pale yellow transparent liquid.
After cooling, the liquid was taken out and concentrated by about 10 times by distilling off the solvent.
From observation with a high-resolution electron microscope, fine particles having a uniform particle size of 2 nm were observed.
This liquid was filtered with a regenerated cellulose ultrafiltration membrane having a molecular weight cut off of 30,000, and the amounts of unreacted indium and tin in the filtrate were measured. Both were less than 1% of the charged amount. The yield of the target product was as high as 99% or more.
[0026]
Test example 1
The solution prepared in Example 2 was applied to a thickness of about 900 nm by spin coating on a 2.5 cm square glass substrate, and then heat treated at a temperature of 500 ° C. for 1 hour. The obtained film is designated as sample A.
For comparison, a liquid in which SUFD-HX (trade name, commercially available ITO) manufactured by Sumitomo Metal Mining Co., Ltd. was dispersed in cyclohexanol and acetylacetone was applied in the same manner, and heat treatment was performed at the same temperature. The obtained film is designated as Sample B.
The results of measuring the light transmittance and sheet resistance of these samples are shown in Table 1.
[0027]
[Table 1]
[0028]
As shown in Table 1, the film obtained from the tin-doped indium oxide dispersion produced according to the present invention has higher transparency and better conductivity than those obtained by the prior art. Recognize.
[0029]
【The invention's effect】
According to the present invention, a fine particle dispersion or powder of a crystalline oxide mainly composed of indium oxide can be produced by a simple method.
Claims (7)
一般式I
R−O−CH2CH2OH
(式中、Rは炭素数1から4の未置換アルキル基またはその置換アルキル基を表す。)The first step of heating and refluxing the indium carboxylate in a solvent represented by the following general formula I to convert the indium carboxylate to a soluble alkoxide , followed by the solution at least under pressure: And a second step of producing indium oxide having a size of 1 to 20 nm by heating at a temperature of 180 ° C. or higher.
Formula I
R—O—CH 2 CH 2 OH
(In the formula, R represents an unsubstituted alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or a substituted alkyl group thereof.)
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