JP2011162375A - スズドープ酸化インジウム粉末の製造方法およびスズドープ酸化インジウム粉末 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】スズ原料として塩化スズを用いたインジウムとスズの酸性溶液とアルカリ溶液を混合することにより生成したインジウムとスズの共沈水酸化物を洗浄、乾燥し、焼成することによってスズドープ酸化インジウム粉末を製造する方法において、洗浄、乾燥後の前記共沈水酸化物をpH=9〜12のアンモニア水で洗浄したのち水洗、乾燥して加熱処理を行うことを特徴とする、スズドープ酸化インジウム粉末の製造方法が提供される。
【選択図】なし
Description
には、ITO粉末を製造する過程でインジウム-スズ共沈水酸化物を生成した後、その水酸化物をpH=9〜12のアンモニア水溶液で洗浄し水酸化物の乾燥後の塩素含有量を200質量ppm以下にすることにより最終的に得られるITO粉末において残留する塩素量を低減する製造方法が開示されている。
インジウムメタル67.5gを塩酸水溶液により加熱溶解して塩化インジウム(InCl3)水溶液を作り、この溶液に塩化第一スズ二水和物(SnCl2・2H2O)13.6g(焼成後のITO粉末中のスズ含有量がSnO2換算で10質量%と成る割合)を混合溶解し、純水を加えて1643gのインジウム-スズ混合水溶液を調整した。また、純水2100gにアンモニア水(濃度25質量%)256gを加えてアンモニア水溶液を調整した。次に、上記アンモニア水溶液を50℃で撹拌しながら、45℃に調整した前記インジウム-スズ混合水溶液を150秒かけて添加し反応させ、インジウム-スズ共沈水酸化物を生成した。得られた共沈水酸化物を純水によるデカンテーションで繰り返し洗浄し、ろ過により脱水した後、250℃で乾燥した。次に、乾燥後の共沈水酸化物を0.34mol/Lのアンモニア水溶液4Lの中に投入し撹拌を行った後、ろ過し、純水による水洗をおこない、脱水した後、110℃で乾燥して、アンモニア水で洗浄後乾燥した共沈水酸化物を得た。
環状炉内に、試料であるITO粉末を入れ、環状炉内を酸素ガスで置換し、環状炉内を酸素ガス雰囲気とした。次に、環状炉内を加熱し、試料温度を1100℃とした。その後、酸素ガスを純水中にバブリングして生成した水蒸気含有酸素ガスを環状炉内に30分間流した。環状炉内を通過した水蒸気含有酸素ガスを、水酸化ナトリウム溶液に30分間バブリングした。このバブリング済みの水酸化ナトリウム溶液中の塩素濃度をイオンクロマトグラフ装置(DIONEX社製、IC25)で、測定した。前記塩素濃度と使用した水酸化ナトリウム溶液の量と試料の質量から、試料中の塩素含有量(残留塩素量)を算出した。
この測定によってITO粉末内の残留塩素量は17質量ppmであったので、得られたITO粉末は不純物としての塩素を十分に低減できたことを確認した。
インジウムメタルを加熱溶解する際の酸水溶液を塩酸から硝酸に変更した以外は、実施例1と同様の製造方法でITO粉末を得た。得られたITO粉末について熱加水分解-イオンクロマト法で残留塩素量を測定したところ、検出限界の10質量ppm未満であり、得られたITO粉末は不純物としての塩素を十分に低減できたことを確認した。
実施例1においての共沈水酸化物の250℃乾燥後におこなったアンモニア水による洗浄を行わない以外は実施例1と同様方法でITO粉末を得た。得られたITO粉末について熱加水分解-イオンクロマト法で残留塩素量を測定したところ、270質量ppmであった。この結果、実施例1での共沈水酸化物の乾燥後にアンモニア水による洗浄が残留塩素量の低減に大きく効果があることがわかった。
共沈水酸化物をアンモニア水による洗浄をおこなう前に、共沈水酸化物を乾燥しなかった以外は実施例1と同様の方法でITO粉末を得た。
実施例2においての共沈水酸化物の250℃乾燥後にアンモニア水による洗浄を行わないで、その後焼成については実施例2と同様に行ってITO粉末を得た。得られたITO粉末について熱加水分解-イオンクロマト法で残留塩素量を測定したところ、24質量ppmであった。この結果、実施例2との比較で硝酸インジウム水溶液をインジウムの出発原料とした場合においても、共沈水酸化物の乾燥後にアンモニア水による洗浄を行うことで残留塩素量の低減に効果があることがわかった。
残留塩素量の低減に効果のある方法として、ITO粉末ではないが酸化インジウムについて公開特許公報の特開2007−331975がある。この方法をITO粉末に適用した場合に残留塩素量がどの程度低減できるかを確認した。
Claims (11)
- スズ原料として塩化スズを用いたインジウムとスズの酸性溶液とアルカリ溶液を混合することにより生成したインジウムとスズの共沈水酸化物を洗浄、乾燥し、焼成することによってスズドープ酸化インジウム粉末を製造する方法において、洗浄、乾燥後の前記共沈水酸化物をpH=9〜12のアンモニア水で洗浄したのち水洗、乾燥して加熱処理を行うことを特徴とする、スズドープ酸化インジウム粉末の製造方法。
- 前記共沈水酸化物の洗浄は水洗で行われることを特徴とする、請求項1に記載のスズドープ酸化インジウム粉末の製造方法。
- 前記インジウムとスズの酸性溶液において、インジウム原料として塩化インジウムまたは硝酸インジウムを用いていることを特徴とする、請求項1または2に記載のスズドープ酸化インジウム粉末の製造方法。
- 前記アルカリ溶液がアンモニア水溶液であることを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載のスズドープ酸化インジウム粉末の製造方法。
- 前記加熱処理を還元ガスを含む不活性ガス中で行うことを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載のスズドープ酸化インジウム粉末の製造方法。
- 残留塩素量が20質量ppm以下であることを特徴とする、スズドープ酸化インジウム粉末。
- スズ原料として塩化スズを用いたインジウムとスズの酸性溶液とアルカリ溶液を混合することにより生成したインジウムとスズの共沈水酸化物を洗浄、乾燥し、還元ガスを含む不活性ガス中で焼成することによって得られるスズドープ酸化インジウム粉末であって、洗浄、乾燥後の前記共沈水酸化物をpH=9〜12のアンモニア水で洗浄したのち水洗、乾燥して加熱処理を行うことを特徴とする、請求項6に記載のスズドープ酸化インジウム粉末。
- 前記共沈水酸化物の洗浄は水洗で行われることを特徴とする、請求項7に記載のスズドープ酸化インジウム粉末。
- 前記インジウムとスズの酸性溶液において、インジウム原料として塩化インジウムまたは硝酸インジウムを用いていることを特徴とする、請求項7または8に記載のスズドープ酸化インジウム粉末。
- 前記アルカリ溶液がアンモニア水溶液であることを特徴とする、請求項7〜9のいずれかに記載のスズドープ酸化インジウム粉末。
- 前記加熱処理を還元ガスを含む不活性ガス中で行うことを特徴とする、請求項7〜10のいずれかに記載のスズドープ酸化インジウム粉末。
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