CN111971120A - 以氧化钨粒子作为核的光催化体和使用了该光催化体的光催化构件 - Google Patents
以氧化钨粒子作为核的光催化体和使用了该光催化体的光催化构件 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供可采用室内照度进行充分的光催化反应的以氧化钨粒子作为核的光催化体和使用了该光催化体的光催化构件。以氧化钨粒子作为核的光催化体，其特征在于，在氧化钨粒子的表面负载有金属粒子和纳米碳粒子。另外，也优选上述金属粒子为Pt、Au、Pd中的任一个，上述纳米碳粒子为石墨烯。另外，光催化构件使用了上述任一个的以氧化钨粒子作为核的光催化体。
Description
技术领域
本发明涉及以氧化钨粒子作为核的光催化体和使用了该光催化体的光催化构件，特别涉及即使是室内照度也可进行充分的光催化反应的以氧化钨粒子作为核的光催化体和使用了该光催化体的光催化构件。
背景技术
目前为止，开发出不需要紫外线的可见光型光催化剂，开发了即使是室内的荧光灯、白色LED也带来光催化效果的氧化钨。已知对氧化钨粒子照射具有大于等于带隙的能量的光，将价电子带的电子激发至导带，在价电子带生成空穴，具有强氧化力，同时被激发的电子具有强还原力，因此对接触的物质产生氧化还原作用。
将这样的氧化还原作用称为光催化作用。
例如，在专利文献1中公开了如下的半导体光催化剂的制造方法：通过将半导体光催化剂前体溶液在过氧化物的存在下加热熟化，然后使其干燥，将得到的固体物烧成，从而形成将光封闭的二次结构。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第4868417号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是，采用专利文献1中公开的半导体光催化剂的制造方法制造的半导体光催化剂中仍留有几个课题。
例如，就室内的光量空间而言，对于进行读写的书桌、饭桌等在正上方有照明器的场所而言，表示光的明亮度的照度为1000Lux左右，成为室内最明亮的场所。
对于窗帘、壁纸、地板等而言，照度只有500Lux左右的场所占大半，即使是现状的利用了氧化钨的可见光型光催化剂中活性度最高的铂负载氧化钨，获得其光催化效果的照度如果没有1000Lux，也得不到充分的效果。
因此，存在着如下问题：在室内空间的整个面积没有有效地获得光催化效果，就对于实际空间的大小得到光催化效果的有效面积而言，只是在白天太阳光照射的场所和饭桌等有限的条件和场所获得效果。
另外，对于以往存在的氧化钛光催化剂而言，太阳光等即使少，也只在含有紫外线的可见光区域获得效果，在室内空间中几乎没有能够利用的场所。
因此，本发明的目的在于提供采用室内照度可进行充分的光催化反应的以氧化钨粒子作为核的光催化体和使用了该光催化体的光催化构件。
用于解决课题的手段
本发明人为了解决上述课题进行了深入研究，结果完成了本发明。即，本发明的特征在于，包含以下的构成。
(1)以氧化钨粒子作为核的光催化体，其特征在于，在氧化钨粒子的表面负载有金属粒子和纳米碳粒子。
(2)根据权利要求1所述的以氧化钨粒子作为核的光催化体，其特征在于，所述金属粒子为Pt、Au、Pd中的任一个。
(3)根据权利要求1或2所述的以氧化钨粒子作为核的光催化体，其特征在于，所述纳米碳粒子为石墨烯。
(4)光催化构件，其使用了根据上述(1)-(3)中任一项所述的光催化体。
发明的效果
本发明的以氧化钨粒子作为核的光催化体利用光催化作用，通过甲醛、甲苯、氨、醋酸、三甲胺、甲硫醇等臭味成分的分解，具有除臭率的促进效果。
另外，作为光源，即使通过白色LED、低亮度的照明，对于上述成分的除臭也具有效果。
进而，通过附着于空调、空气净化器中使用的空气过滤器等，利用附着的光催化剂的氧化作用，也能够进行与过滤器接触的甲醛、甲苯、氨、醋酸、三甲胺、甲硫醇等臭味成分的分解。
附图说明
图1为记载了根据纳米碳的种类的甲醛分解效果(光催化效果)的说明图。
图2为记载了根据石墨烯的纵横尺寸的甲醛分解效果(分解除臭率)的说明图。
图3为记载了改变石墨烯的负载率时的甲醛分解效果(分解脱臭率)的说明图。
图4为记载了改变石墨烯的添加比例时的甲苯分解效果(分解除臭率)的说明图。
图5为记载了根据石墨烯的添加比例的氨分解效果(光催化效果)的说明图。
图6为记载了根据石墨烯的添加比例的醋酸分解效果(光催化效果)的说明图。
图7为记载了根据石墨烯的添加比例的三甲胺分解效果(光催化效果)的说明图。
图8为记载了根据石墨烯的添加比例的甲硫醇分解效果(光催化效果)的说明图。
图9为记载了添加了5％的石墨烯时的甲醛分解效果(光催化效果)的说明图。
图10为记载了添加了5％的石墨烯时的甲苯分解效果(光催化效果)的说明图。
图11为记载了添加了5％的石墨烯时的氨分解效果(光催化效果)的说明图。
图12为记载了添加了5％的石墨烯时的醋酸分解效果(光催化效果)的说明图。
图13为记载了添加了5％的石墨烯时的三甲胺分解效果(光催化效果)的说明图。
图14为记载了添加了5％的石墨烯时的甲硫醇分解效果(光催化效果)的说明图。
具体实施方式
以下对本发明的实施方式详细地说明。
本发明的光催化体的特征在于，以氧化钨粒子作为核，在表面负载有金属粒子和纳米碳粒子。
<光催化体的核>
本发明的光催化体以氧化钨粒子(WO3)作为核，在其表面负载有特定的元素。
光催化体中的、成为核的氧化钨粒子的含有比例在将该光催化体中所含的固体成分的合计量设为100质量％时，优选为50质量％以上。
作为氧化钨粒子，只要作为光催化体具有光催化作用，则并无特别限定，可列举出三氧化钨(WO3)粒子等。
对氧化钨粒子的粒径并无特别限定，从成为光催化体的核这样的用途的观点出发，以平均粒径计，优选设为50-300nm，更优选设为80-250nm。
另外，三氧化钨粒子例如能够采用如下方法得到：通过在钨酸盐的水溶液中加入酸，制成作为沉淀物的钨酸，将该钨酸烧成。
另外，也能够采用通过将偏钨酸铵、仲钨酸铵加热而进行热分解的方法等得到。
制造本发明的光催化体时，氧化钨粒子优选作为在分散介质中分散的氧化钨粒子分散液使用。
就氧化钨粒子分散液而言，在将氧化钨粒子和分散介质混合后，例如能够采用使用介质搅拌式分散机使其均质地分散等以往公知的分散处理而得到。
作为构成氧化钨粒子分散液的分散介质，能够使用水性溶剂。
可列举出单独的水、或者其与有机溶剂的混合溶剂等。
在使用水与水溶性有机溶剂的混合溶剂的情况下，优选水的含量为50质量％以上。
作为水溶性有机溶剂，例如可列举出甲醇、乙醇、丙醇、丁醇等水溶性醇溶剂、丙酮、甲乙酮等。
氧化钨粒子分散液中的分散介质的比例相对于100质量份的氧化钨粒子，优选通常为200-20000质量份，更优选为300-10000质量份。
通过使其成为这样的范围，氧化钨粒子在分散介质中均匀地分散，变得不易沉降。
氧化钨粒子分散液的氢离子浓度优选设为pH2.0-pH7.0，更优选设为pH2.5-pH6.0。
在氢离子浓度不到pH2.0的情况下酸性过强，如果超过pH7.0，则氧化钨粒子有可能溶解，因此均不优选。
氧化钨粒子分散液的氢离子浓度的调整能够通过硝酸、盐酸、硫酸、磷酸、甲酸、醋酸、草酸等酸的添加来进行。
<负载物>
本发明的光催化体在成为核的氧化钨粒子的表面负载着以下这样的特定的元素。
例如可列举出C、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、Mn、Tc、Re、Fe、Co、Ni、Ru、Rh、Pd、Os、Ir、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Cd、Ga、In、Tl、Ge、Sn、Pb、Bi、La、Ce等。
特别地，优选负载着纳米碳负载物和作为金属负载物的、Pt、Pd、Au。
据认为，就这些元素而言，由于通过光照射被激发至导带的电子与在价电子带生成的空穴的再结合被抑制，因此利用其与成为核的氧化钨粒子的协同效应，能够进一步提高光催化活性。
<纳米碳>
作为负载于氧化钨粒子的表面的C，优选使用粒径为纳米单位的纳米碳。
作为纳米碳，可列举出富勒烯、石墨烯、碳纳米管。
富勒烯是只由闭壳空洞状的大量的碳原子构成的团簇的总称。
富勒烯具有由60个碳原子构成的足球状的结构。
作为人类免疫缺陷病毒(HIV)的特效药的应用正在研究，临床试验在进行中。
石墨烯(graphene)是1个原子的厚度的sp2键碳原子的片状物质。名称的由来来自石墨(Graphite)。
石墨烯为由碳原子及其键合构成的蜂窝样的六边形格子结构，是平均厚度1？3nm的薄片状的形态。
薄片状的形态尽管为纳米尺寸，但由于纵横比高，因此容易确保与氧化钨粒子的接触面积大。
碳纳米管是由碳原子制作的六元环网络(石墨烯片)成为了单层或多层的同轴管状的物质。
<金属负载物>
<Pt>
作为负载于氧化钨粒子的表面的金属负载物的Pt，优选使用粒径为纳米单位的Pt。
对于Pt，也包含以下的前体。
可列举出氯化铂、溴化铂、碘化铂、氯化铂钾、六氯铂酸、亚硫酸铂、氧化铂、氯化四氨合铂、碳酸氢四氨合铂、四氨合铂磷酸氢、氢氧化四氨合铂、硝酸四氨合铂、四氨合铂四氯化铂、二硝基二氨合铂等。
<Au>
作为金属负载物的Au，也包含其前体。
作为包含Au的前体，可列举出氯化金、溴化金、碘化金、氢氧化金、四氯金酸、四氯金酸钾、四溴金酸钾、氧化金等。
<Pd>
作为金属负载物的Pd，也包含其前体。
作为包含Pd的前体，可列举出醋酸钯、氯化钯、溴化钯、碘化钯、氢氧化钯、硝酸钯、氧化钯、硫酸钯、四氯钯酸钾、四溴钯酸钾、四氨合钯硝酸盐、四氨合钯四氯钯酸、四氯钯酸铵、四氨合钯氯化物、四氨合钯溴化物等。
在氧化钨粒子的表面使上述的纳米碳和金属的负载物负载的情况下，就其负载量而言，相对于光催化体的合计量，优选为0.1-10质量％，更优选为0.5-5质量％。
如果负载量不到0.1质量％，有可能无法充分地获得负载物产生的光催化活性的提高效果，如果超过10质量％，光催化活性有可能降低。
<以氧化钨粒子作为核的光催化体的制造>
将氧化钨粒子与作为分散介质的水混合，将氧化钨粒子分散液、金属纳米粒子(例如铂纳米粒子)和分散介质(例如水)混合，将金属纳米粒子(铂纳米粒子)分散液和纳米碳(例如纳米石墨烯)混合，边搅拌边采用喷雾干燥器，得到临时的复合体。
用电炉在330-400℃下将其烧结，得到在氧化钨粒子的表面使金属(铂)粒子、纳米碳(纳米石墨烯)负载的光催化体。
进而，得到使该光催化体在数个百分点-10％浓度的胶体二氧化硅或硅酸乙酯的胶体液中分散的光催化剂分散液。
此时的光催化体的分散量优选设为光催化分散液的1-5质量％。
然后，边搅拌边进行喷雾干燥，得到了在氧化钨粒子的表面负载有金属(铂)粒子、纳米碳(纳米石墨烯)的、以氧化钨粒子作为核的光催化体。
<光催化体的用途>
作为本发明的光催化体的用途，可列举出使顶棚材料、瓷砖、玻璃、壁纸、壁材、地板等建筑材料、汽车内装材料(例如汽车仪表板、汽车用片材、汽车用顶棚材料等)、冰箱、空调等的空气过滤器、衣服、窗帘等纤维制品、触摸面板、电车的抓手、电梯的按钮、写字台垫、桌布、楼梯、走廊的扶手等不特定多数的人接触的基材表面等含有上述的以氧化钨粒子作为核的光催化体的光催化构件。
应予说明，在对空气过滤器等将本发明的光催化体附着加工的情况下，能够通过在分散有光催化体的溶剂中浸渍或者丝网印刷、辊涂机印刷等进行。
另外，本发明的光催化构件例如通过采用室内照明的光照射，能够使甲醛、乙醛等挥发性有机物、醛类、硫醇类、氨等恶臭物质、氮的氧化物的浓度减小，能够使黄色葡萄球菌、大肠菌、炭疽菌、结核菌、霍乱菌、白喉菌、破伤风菌、鼠疫菌、痢疾菌、肉毒杆菌和军团杆菌等病原菌等消灭、分解、除去，能够使火鸡疱疹病毒、马来克氏病病毒、传染性法布里修斯囊病病毒、鸡新城疫病毒、传染性支气管炎病毒、传染性喉头气管炎、鸟脑脊髓炎病毒、鸡贫血病毒、鸡痘病毒、鸟类瘤病毒、鸟类白血病病毒、网状内皮症病毒、鸟类腺病毒和出血性肠炎病毒、疱疹病毒、天然痘病毒、牛痘病毒、水疱病毒、麻疹病毒、腺病毒、柯萨奇病毒、嵌杯状病毒、逆病毒、冠状病毒、禽流感病毒、人类流感病毒、猪流感病毒、诺瓦克病毒、口蹄疫病毒、细小病毒B19、猫细小病毒、狗细小病毒、鹅细小病毒、猪细小病毒、小核糖核酸病毒科的骨髓灰质炎病毒、肠道病毒、人类双埃柯病毒(ヒ卜バ一エコ一ウイルス)、人类鼻病毒A-B、A型肝炎病毒、脑心肌炎病毒、马鼻炎B病毒、猪瘟病毒、艾奇病毒、星状病毒科的人类星状病毒、牛星状病毒、火鸡星状病毒、家鸭星状病毒等失活。
另外，能够使螨变应原、柳杉花粉变应原等变应原无害化。
进而，在只受到来自荧光灯、钠灯和发光二极管这样的可见光源的光的室内环境中，也能够通过光照射而产生高的光催化作用。
<光催化体的评价>
如下所述进行了本发明的光催化体的评价。
作为纳米碳(C)，使用以下的3种，制造以氧化钨粒子作为核的光催化体，评价了纳米碳负载产生的对光催化反应的效果。
应予说明，光源使用了500Iux荧光灯。
1：配混富勒烯(粒径2-5nm)5质量％(相对于光催化体)
2：配混石墨烯(粒径2-5nm)5质量％(相对于光催化体)
3：配混碳纳米管(粒径2-5nm)5质量％(相对于光催化体)
<纳米碳的种类引起的效果的不同>
将根据纳米碳的种类的甲醛分解效果(光催化效果)记载于图1。应予说明，甲醛的初期浓度设为10ppm。
应予说明，图中，Pt·WO3是指以氧化钨粒子作为核、在表面负载有Pt的光催化体。
Pt的负载比例相对于氧化钨，设为1％。
C的负载比例为相对于Pt的％。
Pt·1％C·W03是指以氧化钨粒子作为核、在表面负载有Pt和纳米碳的光催化体。
Pt·％C·W03是指以氧化钨粒子作为核、在表面负载有Pt和纳米碳的光催化体。
如图1的甲醛分解效果中所示那样，在1小时后，配混了富勒烯的光催化体能够分解58％，配混了石墨烯的光催化体能够分解73％，配混了碳纳米管的光催化体能够分解64％。在氧化钨表面负载纳米碳，在甲醛的分解中，使用石墨烯是优异的。
<纵横尺寸产生的光催化效果的不同>
接下来，将根据石墨烯的纵横尺寸的甲醛分解效果(分解除臭率)记载于图2。
作为石墨烯的纵横尺寸，使用以下的3种，制造以氧化钨粒子作为核的光催化体，评价了石墨烯负载产生的对光催化反应的效果。
Pt的负载比例相对于氧化钨，设为1％。
C的负载比例为相对于Pt的％。
应予说明，光源使用了500Iux荧光灯。
薄片面积(面尺寸)设为1：10nm2、2：30nm2、3：70nm2。
应予说明，厚度均为2nm。
如图2的甲醛分解除臭率中所示那样，在1小时后，薄片面积为30nm2的光催化体能够分解73％，薄片面积为10nm2的光催化体能够分解64％，薄片面积为70nm2的光催化体能够分解57％。
在氧化钨表面负载石墨烯，在甲醛的分解中，薄片面积为30nm2的使用是优异的。
<石墨烯的负载率引起的光催化效果的不同>
接下来，将改变了石墨烯的负载率时的甲醛分解效果(分解除臭率)记载于图3中。
作为石墨烯的负载率，使用以下的3种，制造以氧化钨粒子作为核的光催化体，评价了石墨烯负载率产生的对光催化反应的效果。
Pt的负载比例相对于氧化钨，设为1％。
C的负载比例为相对于Pt的％。
应予说明，光源使用了500Iux荧光灯。
石墨烯的负载率设为1：1％、2：5％、3：10％。
如图3的甲醛分解除臭率中所示那样，在1小时后，石墨烯的负载率1％的光催化体能够分解57％，石墨烯的负载率5％的光催化体能够分解73％，石墨烯的负载率10％的光催化体能够分解76％。
在氧化钨表面负载石墨烯，在甲醛的分解中，石墨烯的负载率10％的使用是优异的。
<石墨烯的添加比例引起的光催化效果的不同>
接下来，将改变了石墨烯的添加比例时的甲苯分解效果(分解除臭率)记载于图4。
作为石墨烯的添加比例，使用以下的3种，制造以氧化钨粒子作为核的光催化体，评价了石墨烯添加比例产生的对光催化反应的效果。
Pt的负载比例相对于氧化钨，设为1％。
C的负载比例为相对于Pt的％。
应予说明，光源使用了500Iux荧光灯。
石墨烯的添加比例设为1：1％、2：5％、3：10％。
如图4的甲苯分解除臭率中所示那样，在1小时后，石墨烯的添加比例1％的光催化体能够分解17％，石墨烯的添加比例5％的光催化体能够分解24％，石墨烯的添加比例10％的光催化体能够分解26％。
在氧化钨表面负载石墨烯，在甲苯的分解中，石墨烯的添加比例10％的使用是优异的。
接下来，将石墨烯的添加比例产生的氨分解效果(光催化效果)记载于图5。
作为石墨烯的添加比例，使用以下的3种，制造以氧化钨粒子作为核的光催化体，评价了石墨烯添加比例产生的对光催化反应的效果。
Pt的负载比例相对于氧化钨，设为1％。
C的负载比例为相对于Pt的％。
应予说明，光源使用了500Iux荧光灯。
石墨烯的添加比例设为1：1％、2：5％、3：10％。
如图5的氨分解除臭率中所示那样，在1小时后，石墨烯的添加比例1％的光催化体能够分解59％，石墨烯的添加比例5％的光催化体能够分解72％，石墨烯的添加比例10％的光催化体能够分解73％。
在氧化钨表面负载石墨烯，在氨的分解中，石墨烯的添加比例10％的使用是优异的。
接下来，将石墨烯的添加比例产生的醋酸分解效果(光催化效果)记载于图6。
作为石墨烯的添加比例，使用以下的3种，制造以氧化钨粒子作为核的光催化体，评价了石墨烯添加比例产生的对光催化反应的效果。
Pt的负载比例相对于氧化钨，设为1％。
C的负载比例为相对于Pt的％。
应予说明，光源使用了500Iux荧光灯。
石墨烯的添加比例设为1：1％、2：5％、3：10％。
如图6的醋酸分解除臭率中所示那样，在1小时后，石墨烯的添加比例1％的光催化体能够分解35％，石墨烯的添加比例5％的光催化体能够分解39％，石墨烯的添加比例10％的光催化体能够分解39％。
在氧化钨表面负载石墨烯，在醋酸的分解中，石墨烯的添加比例5％、10％的使用是优异的。
接下来，将石墨烯的添加比例产生的三甲胺分解效果(光催化效果)记载于图7。
作为石墨烯的添加比例，使用以下的3种，制造以氧化钨粒子作为核的光催化体，评价了石墨烯添加比例产生的对光催化反应的效果。
Pt的负载比例相对于氧化钨，设为1％。
C的负载比例为相对于Pt的％。
应予说明，光源使用了500Iux荧光灯。
石墨烯的添加比例设为1：1％、2：5％、3：10％。
如图7的三甲胺分解除臭率中所示那样，在1小时后，石墨烯的添加比例1％的光催化体能够分解35％，石墨烯的添加比例5％的光催化体能够分解45％，石墨烯的添加比例10％的光催化体能够分解46％。
在氧化钨表面负载石墨烯，在三甲胺的分解中，石墨烯的添加比例5％、10％的使用是优异的。
接下来，将石墨烯的添加比例产生的甲硫醇分解效果(光催化效果)记载于图8。
作为石墨烯的添加比例，使用以下的3种，制造以氧化钨粒子作为核的光催化体，评价了石墨烯添加比例产生的对光催化反应的效果。
Pt的负载比例相对于氧化钨，设为1％。
C的负载比例为相对于Pt的％。
应予说明，光源使用了500Iux荧光灯。
石墨烯的添加比例设为1：1％、2：5％、3：10％。
如图8的甲硫醇分解除臭率中所示那样，在1小时后，石墨烯的添加比例1％的光催化体能够分解42％，石墨烯的添加比例5％的光催化体能够分解50％，石墨烯的添加比例10％的光催化体能够分解51％。
在氧化钨表面负载石墨烯，在三甲胺的分解中，石墨烯的添加比例5％、10％的使用是优异的。
接下来，将添加了5％的石墨烯时的甲醛分解效果(光催化效果)记载于图9。
作为石墨烯的添加比例，使用以下的3种，制造以氧化钨粒子作为核的光催化体，评价了石墨烯添加比例产生的对光催化反应的效果。
Pt的负载比例相对于氧化钨，设为1％。
C的负载比例为相对于Pt的％。
应予说明，光源使用了500Iux荧光灯。
石墨烯的添加有无设为1：空白(单独的氧化钨)、2：氧化钨+1％Pt、3：氧化钨+1％Pt+5％石墨烯。
如图9的甲醛分解除臭率中所示那样，在1小时后，单独的氧化钨的光催化体能够分解5％，氧化钨+1％Pt的光催化体能够分解56％，氧化钨+1％Pt+5％石墨烯的光催化体能够分解74％。
在氧化钨表面负载了Pt+石墨烯5％的光催化体的使用是优异的。
接下来，将添加了5％的石墨烯时的甲苯分解效果(光催化效果)记载于图10。
作为石墨烯的添加比例，使用以下的3种，制造以氧化钨粒子作为核的光催化体，评价了石墨烯添加比例产生的对光催化反应的效果。
Pt的负载比例相对于氧化钨，设为1％。
C的负载比例为相对于Pt的％。
应予说明，光源使用了500Iux荧光灯。
石墨烯的添加有无设为1：空白(单独的氧化钨)、2：氧化钨+1％Pt、3：氧化钨+1％Pt+5％石墨烯。
如图10的甲苯分解除臭率中所示那样，在1小时后，单独的氧化钨的光催化体能够分解0％，氧化钨+1％Pt的光催化体能够分解15％，氧化钨+1％Pt+5％石墨烯的光催化体能够分解24％。
在氧化钨表面负载了1％Pt+5％石墨烯的光催化体的使用是优异的。
接下来，将添加了5％的石墨烯时的氨分解效果(光催化效果)记载于图11。
作为石墨烯的添加比例，使用以下的3种，制造以氧化钨粒子作为核的光催化体，评价了石墨烯添加比例产生的对光催化反应的效果。
Pt的负载比例相对于氧化钨，设为1％。
C的负载比例为相对于Pt的％。
应予说明，光源使用了500Iux荧光灯。
石墨烯的添加有无设为1：空白(单独的氧化钨)、2：氧化钨+1％Pt、3：氧化钨+1％Pt+5％石墨烯。
如图11的氨分解除臭率中所示那样，在1小时后，单独的氧化钨的光催化体能够分解39％，氧化钨+Pt的光催化体能够分解59％，氧化钨+Pt+石墨烯5％的光催化体能够分解72％。
在氧化钨表面负载了1％Pt+5％石墨烯的光催化体的使用是优异的。
接下来，将添加了5％的石墨烯时的醋酸分解效果(光催化效果)记载于图12。
作为石墨烯的添加比例，使用以下的3种，制造以氧化钨粒子作为核的光催化体，评价了石墨烯添加比例产生的对光催化反应的效果。
Pt的负载比例相对于氧化钨，设为1％。
C的负载比例为相对于Pt的％。
应予说明，光源使用了500Iux荧光灯。
石墨烯的添加有无设为1：空白(单独的氧化钨)、2：氧化钨+1％Pt、3：氧化钨+1％Pt+5％石墨烯。
如图12的醋酸分解除臭率中所示那样，在1小时后，单独的氧化钨的光催化体能够分解6％，氧化钨+1％Pt的光催化体能够分解35％，氧化钨+1％Pt+5％石墨烯的光催化体能够分解39％。
在氧化钨表面负载了1％Pt+5％石墨烯的光催化体的使用是优异的。
接下来，将添加了5％的石墨烯时的三甲胺分解效果(光催化效果)记载于图13。
作为石墨烯的添加比例，使用以下的3种，制造以氧化钨粒子作为核的光催化体，评价了石墨烯添加比例产生的对光催化反应的效果。
Pt的负载比例相对于氧化钨，设为1％。
C的负载比例为相对于Pt的％。
应予说明，光源使用了500Iux荧光灯。
石墨烯的添加有无设为1：空白(单独的氧化钨)、2：氧化钨+1％Pt、3：氧化钨+1％Pt+5％石墨烯。
如图13的三甲胺分解除臭率中所示那样，在1小时后，单独的氧化钨的光催化体能够分解3％，氧化钨+1％Pt的光催化体能够分解33％，氧化钨+1％Pt+5％石墨烯的光催化体能够分解45％。
在氧化钨表面负载了1％Pt+5％石墨烯的光催化体的使用是优异的。
接下来，将添加了5％的石墨烯时的甲硫醇分解效果(光催化效果)记载于图14。
作为石墨烯的添加比例，使用以下的3种，制造以氧化钨粒子作为核的光催化体，评价了石墨烯添加比例产生的对光催化反应的效果。
Pt的负载比例相对于氧化钨，设为1％。
C的负载比例为相对于Pt的％。
应予说明，光源使用了500Iux荧光灯。
石墨烯的添加有无设为1：空白(单独的氧化钨)、2：氧化钨+1％Pt、3：氧化钨+1％Pt+5％石墨烯。
如图14的甲硫醇分解除臭率中所示那样，在1小时后，单独的氧化钨的光催化体能够分解2％，氧化钨+1％Pt的光催化体能够分解42％，氧化钨+1％Pt+5％石墨烯的光催化体能够分解50％。
在氧化钨表面负载了1％Pt+5％石墨烯的光催化体的使用是优异的。
应予说明，在上述评价中，采用了以下的手段。
<粒径的测定>
使用亚微粒度分布测定装置(库尔特(株)制造的“N4Plus”)测定粒度分布，将采用该装置附属的软件自动地进行单分散模式解析得到的结果作为平均分散粒径(nm)。
<光催化活性的评价-甲醛等的分解性能>
照射16小时来自黑灯的紫外线，以使紫外线强度成为2mW/cm2(在(株)TOPCON制造的紫外线强度计“UVR-2”安装该公司制受光部“UD-36”而测定)，将其作为光催化活性测定用试样。
接下来，将该光催化活性测定用试样放入气囊(内容积1L)中，密闭，接下来，使该气囊内成为真空后，封入氧与氮的体积比为1:4的混合气体469mL，进而，在其中以1容量％封入包含甲醛的氮气，以使气囊内的甲醛的浓度成为20ppm，在暗处在室温下保持了1小时。
然后，将市售的白色荧光灯作为光源，设置气囊以使测定样品附近的照度成为6000lux[用照度计“T-10”(柯尼卡美能达传感(株)制造)测定]，进行了甲醛的分解反应。
测定样品附近的紫外光的强度为40μW/cm2(在(株)TOPCON制造的紫外线强度计“UVR-2”安装该公司制受光部“UD-36”而测定)。
从荧光灯照射后开始，每1.5小时对气囊内的气体进行取样，用气相色谱((株)岛津制作所制造的“GC-14A”)测定甲醛的浓度，由直至光照射后3.0小时的相对于照射时间的甲醛的浓度算出一级反应速度常数，将其作为甲醛的分解除臭率(％)。
一级反应速度常数越大，乙醛的分解能力越大。
产业上的可利用性
对于采用本发明涉及的技术得到的以氧化钨粒子作为核的光催化体而言，不仅在衬衫、运动服、西服套装、面罩(表层)等太阳光照射的室外，而且对于白色的衣服、床单、踏脚垫、短袜等服装、窗帘、壁纸、顶棚材料、厨房用具、餐桌、地面材料、地毯等内部材料，即使是弱的照度，也能够期待充分的光催化效果。
此外，也能够在创口贴、医疗胶带等中使用。
另外，就对构成它们的基材的附着加工而言，对于基材，可列举出聚丙烯树脂、聚乙烯树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、聚氯乙烯树脂、有机硅、尼龙树脂、天然纤维、合成纤维、织物织布和纸等，根据原料、其加工状态，能够利用浸渍或印刷、喷涂等浸渍或涂布加工。
另外，不仅能够对光催化体进行附着加工，而且能够从长丝等丝的混炼内部使新的光催化体在长丝表面露出，与浸渍同样地长期地维持上述光催化体具有的效果。
Claims (4)
1.以氧化钨粒子作为核的光催化体，其特征在于，在氧化钨粒子的表面负载有金属粒子和纳米碳粒子。
2.根据权利要求1所述的以氧化钨粒子作为核的光催化体，其特征在于，所述金属粒子为Pt、Au、Pd中的任一个。
3.根据权利要求1或2所述的以氧化钨粒子作为核的光催化体，其特征在于，所述纳米碳粒子为石墨烯。
4.光催化构件，其使用了根据权利要求1-3中任一项所述的光催化体。
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001070800A (ja) * | 1999-09-07 | 2001-03-21 | Sharp Corp | 光触媒膜組成物及びこれを用いた光触媒体 |
| CN101183585A (zh) * | 2007-09-26 | 2008-05-21 | 广东风华高新科技股份有限公司 | 一种锰锌MnZn铁氧体材料及所得磁芯的制造方法 |
| CN101274276A (zh) * | 2007-03-30 | 2008-10-01 | 国立大学法人北海道大学 | 氧化钨光催化剂 |
| US20160144348A1 (en) * | 2014-11-20 | 2016-05-26 | Korea Institute Of Science And Technology | Photocatalyst using semiconductor-carbon nanomaterial core-shell composite quantum dot and method for preparing the same |
| CN106268798A (zh) * | 2016-07-18 | 2017-01-04 | 刘义林 | 用于甲酸氧化的Pd/WO3‑RGO催化剂及其制备方法 |
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001070800A (ja) * | 1999-09-07 | 2001-03-21 | Sharp Corp | 光触媒膜組成物及びこれを用いた光触媒体 |
| CN101274276A (zh) * | 2007-03-30 | 2008-10-01 | 国立大学法人北海道大学 | 氧化钨光催化剂 |
| CN101183585A (zh) * | 2007-09-26 | 2008-05-21 | 广东风华高新科技股份有限公司 | 一种锰锌MnZn铁氧体材料及所得磁芯的制造方法 |
| US20160144348A1 (en) * | 2014-11-20 | 2016-05-26 | Korea Institute Of Science And Technology | Photocatalyst using semiconductor-carbon nanomaterial core-shell composite quantum dot and method for preparing the same |
| CN106268798A (zh) * | 2016-07-18 | 2017-01-04 | 刘义林 | 用于甲酸氧化的Pd/WO3‑RGO催化剂及其制备方法 |
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