[发明专利]碳氮化物混合物粒子或碳氮氧化物混合物粒子的制造方法及其用途

说明书

技术领域

本发明涉及金属的碳氮化物混合物粒子或碳氮氧化物混合物粒子的制造方法及其用途。由本发明的制造方法得到的金属的碳氮化物混合物粒子或碳氮氧化物混合物粒子，可以适用于光催化剂、太阳能电池、荧光体、量子点等的技术领域。

背景技术

碳氮化物主要为了提高机械特性，尤其是抗磨性、镶尖特性而被涂布在金属工具的表面来使用。现在为了开发机械稳定性等更优异的组成正在继续研究。

碳氮化物，不仅应用于工具，由于其优异的电子传导性、热稳定性，也期待着应用于电子材料。

作为碳氮化物的制造方法，已知一般地如专利文献1所示的方法那样的在金属表面使碳氮化物直接析出的方法。然而，该方法难以将碳氮化物本身作为粉体得到，难以在后面工序中加工成别的形状。

另外，在专利文献2中，开发了将碳氮化物作为粒子来合成的方法，但得到的粒子最小为1μm左右，较大，在面向要求微小化的催化剂、电子材料来使用时仍过大。

在专利文献3中公开了采用激光热分解法制造氧化铝纳米粒子的方法，但关于4族或5族的过渡金属的碳氮化物混合物粒子或碳氮氧化物混合物粒子的制造方法丝毫没有公开。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2008-121039号公报

专利文献2：日本特开2006-298681号公报

专利文献3：日本特表2005-504701号公报

发明内容

本发明的目的是解决上述的问题，提供能够以高品质制造产业上有益的碳氮化物混合物粒子或碳氮氧化物混合物粒子的方法。

本发明者们为了解决上述问题而潜心进行研究的结果完成了本发明。

本发明涉及例如以下的(1)～(18)发明。

(1)一种金属的碳氮化物混合物粒子或碳氮氧化物混合物粒子的制造方法，对将4族或5族的过渡金属的有机金属化合物、金属盐或它们的混合物和氮源、根据需要的碳源和氧源，与稀释气体一起混合得到的反应气进行加热，从而得到该金属的碳氮化物混合物粒子或碳氮氧化物混合物粒子，该制造方法的特征在于，使用激光作为加热的热源。

(2)根据(1)所述的金属的碳氮化物混合物粒子或碳氮氧化物混合物粒子的制造方法，其特征在于，作为激光的热源为2个以上。

(3)根据(2)所述的金属的碳氮化物混合物粒子或碳氮氧化物混合物粒子的制造方法，其特征在于，通过第一激光的加热形成碳氮化物混合物粒子后，通过第二激光的加热使上述碳氮化物混合物粒子和氧源反应，从而得到碳氮氧化物混合物粒子。

(4)根据(1)～(3)的任一项所述的金属的碳氮化物混合物粒子或碳氮氧化物混合物粒子的制造方法，其特征在于，所述粒子的平均粒径为1～100nm。

(5)根据(1)～(4)的任一项所述的金属的碳氮化物混合物粒子或碳氮氧化物混合物粒子的制造方法，其特征在于，4族或5族的过渡金属是选自铌、钛和锆中的至少一种。

(6)根据(1)～(5)的任一项所述的金属的碳氮化物混合物粒子或碳氮氧化物混合物粒子的制造方法，其特征在于，有机金属化合物是选自烷基金属、金属醇盐、金属螯合物和羰基金属中的至少一种。

(7)根据(1)～(5)的任一项所述的金属的碳氮化物混合物粒子或碳氮氧化物混合物粒子的制造方法，其特征在于，金属盐是选自金属氯化物、金属溴化物、金属碘化物、金属氯氧化物、金属溴氧化物和金属碘氧化物中的至少一种。

(8)根据(1)～(5)的任一项所述的金属的碳氮化物混合物粒子或碳氮氧化物混合物粒子的制造方法，其特征在于，金属盐是选自醋酸盐、硝酸盐、硫酸盐、碳酸盐和碳酸铵盐中的至少一种。

(9)根据(1)～(8)的任一项所述的金属的碳氮化物混合物粒子或碳氮氧化物混合物粒子的制造方法，其特征在于，碳源是选自碳微粉、烃、醇、酮、醛、羧酸和腈中的至少一种。

(10)根据(1)～(9)的任一项所述的金属的碳氮化物混合物粒子或碳氮氧化物混合物粒子的制造方法，其特征在于，氮源是选自氨、氮、肼和腈中的至少一种。

(11)根据(1)～(10)的任一项所述的金属的碳氮化物混合物粒子或碳氮氧化物混合物粒子的制造方法，其特征在于，氧源是选自氧、水、醇、酮、醛和羧酸中的至少一种。

(12)根据(1)～(11)的任一项所述的金属的碳氮化物混合物粒子或碳氮氧化物混合物粒子的制造方法，其特征在于，稀释气体为氩、氮、氢或它们的混合物。