CN1280034A - 二氧化钛,包含二氧化钛的光催化剂和光催化涂布剂 - Google Patents
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Abstract
提供在紫外光可见光辐照下显示优良光催化活性的二氧化钛;包含它的光催化剂;以及包含该光催化剂和溶剂的光催化涂布剂。该二氧化钛具有式(Ⅰ)X1=B1/A1的不大于0.90的指数X1、和式(Ⅱ)Y1=D1/C1的不小于0.075的指数Y1,其中A1和B1代表各别峰的半宽度,它们由以下方法获得:(i)用X－射线光电子光谱分析二氧化钛八次,(ii)由第一、二次分析得到钛电子态的积分光谱,(iii)由步骤(ii)得到的积分光谱,求得在结合能458eV—460eV内的峰半宽度A1,和(iv)按上述(ii)和(iii)的相同步骤进行第七、八次分析,得到峰的半宽度B1,式(Ⅱ)中,C1代表在波长为250nm—550nm时测量二氧化钛的紫外光可见光的扩散反射光谱的吸收积分值,D1代表波长为400nm—550nm时二氧化钛的吸收积分值。
Description
本发明涉及不仅在紫外光的辐照下而且还在可见光的辐照下显示优良的光催化活性的二氧化钛；包含所说的二氧化钛作为催化剂组分的光催化剂；以及包含所说的光催化剂和溶剂的光催化涂布剂。
二氧化钛通常是以在光辐照下显示氧化活性或还原活性的物质著称的。迄今为止，这样的物质被称为光催化剂。含有所说的二氧化钛的光催化剂是市埸上可购到的。当这样的光催化剂与，例如，存在于生活空间和工作埸所中的发出恶臭的物质或与不希望有的物质例如有机溶剂、农业化学品和存在于水中的表面活性剂相接触时，所说的发出恶臭的物质或不希望有的物质能被分解。
然而，所说的市埸上可购到的光催化剂在可见光辐照下不能显示出优良的光催化活性，尽管它在紫外光辐照下能显示优良的光催化活性。
因此，本发明的一个目的是提供在可见光和紫外光的辐照下显示出优良的光催化活性的二氧化钛。
本发明的另一个目的是提供一种包含作为催化剂组分的所说的二氧化钛的光催化剂。
本发明的再一个目的是提供一种包含所说的光催化剂和溶剂的光催化涂布剂。
本发明人等已对光催化剂作了深入的研究。结果，本发明人等发现一种特殊的二氧化钛，它在可见光和紫外光的辐照下显示出优良的光催化活性。从而完成了本发明。
本发明提供具有根据下列方程式(Ⅰ)计算为不大于约0.90的指数X1、和根据下列方程式(Ⅱ)计算为不小于约0.075的指数Y1的二氧化钛，所说的式(Ⅰ)和(Ⅱ)分别为X1=B1/A1 (Ⅰ)Y1=D1/C1 (Ⅱ)其中，式(Ⅰ)中，A1和B1代表各别峰的半宽度，它们是通过由以下步骤组成的方法获得的：
(ⅰ)根据X-射线光电子光谱分析二氧化钛八次，
(ⅱ)根据上述的第一次分析与第二次分析，得到钛电子态的积分光谱，
(ⅲ)根据在以上步骤(ⅱ)中所得到的积分光谱，求得在458eV-460eV的结合能范围内峰的半宽度A1，和
(ⅳ)进行与上述(ⅱ)和(ⅲ)的相同步骤，根据上述的第七次分析与第八次分析，求得峰的半宽度B1，方程式(Ⅱ)中，C1代表在波长范围为250nm-550nm内测量二氧化钛的紫外光可见光的扩散反射光谱的吸收积分值，D1代表在波长范围为400nm-550nm二氧化钛的吸收积分值。
另外，本发明提供具有根据下列方程式(Ⅰ)计算为不大于约0.90的指数X1、根据下列方程式(Ⅱ)计算为不小于约0.075的指数Y1和根据下列方程式(Ⅲ)计算为不小于约0.75的指数Z1的二氧化钛，所说的式(Ⅰ)、(Ⅱ)和(Ⅲ)分别为X1=B1/A1 (I)Y1=D1/C1 (Ⅱ)Z1=Y1×E1 (Ⅲ)其中，式(Ⅰ)中，A1和B1代表各别峰的半宽度，它们是通过由以下步骤组成的方法获得的：
(ⅰ)根据X-射线光电子光谱分析二氧化钛八次，
(ⅱ)根据上述的第一次分析与第二次分析，得到钛电子态的积分光谱，
(ⅲ)根据在以上步骤(ⅱ)中所得到的积分光谱，求得在458eV-460eV的结合能范围内峰的半宽度A1，和
(ⅳ)进行与上述(ⅱ)和(ⅲ)的相同步骤，根据上述的第七次分析与第八次分析，求得峰的半宽度B1，方程式(Ⅱ)中，C1代表在波长范围为250nm-550nm内测量二氧化钛的紫外光可见光的扩散反射光谱的吸收积分值，D1代表在波长范围为400nm-550nm二氧化钛的吸收积分值；方程式(Ⅲ)中，E1代表二氧化钛的晶体尺寸。
还有，本发明提供具有根据下列方程式(Ⅰ)计算为不大于约0.90的指数X1、根据下列方程式(Ⅱ)计算为不小于约0.075的指数Y1、根据下列方程式(Ⅲ)计算为不小于约0.75的指数Z1和根据下列方程式(Ⅳ)计算为不小于约0.40的指数W1的二氧化钛，所说的式(Ⅰ)、(Ⅱ)、(Ⅲ)和(Ⅳ)分别为X1=B1/A1 (Ⅰ)Y1=D1/C1 (Ⅱ)Z1=Y1×E1 (Ⅲ)W1=Y1×E1×F1 (Ⅳ)其中，式(Ⅰ)中，A1和B1代表各别峰的半宽度，它们是通过由以下步骤组成的方法获得的：
(ⅰ)根据X-射线光电子光谱分析二氧化钛八次，
(ⅱ)根据上述的第一次分析与第二次分析，得到钛电子态的积分光谱，
(ⅲ)根据在以上步骤(ⅱ)中所得到的积分光谱，求得在458eV-460eV的结合能范围内峰的半宽度A1，和
(ⅳ)进行与上述(ⅱ)和(ⅲ)的相同步骤，根据上述的第七次分析与第八次分析，求得峰的半宽度B1，方程式(Ⅱ)中，C1代表在波长范围为250nm-550nm内测量二氧化钛的紫外光可见光的扩散反射光谱的吸收积分值，D1代表在波长范围为400nm-550nm二氧化钛的吸收积分值；方程式(Ⅲ)中，E1代表二氧化钛的晶体尺寸；方程式(Ⅳ)中，F1代表二氧化钛的锐钛矿结晶性程度。
本发明还提供具有根据下列方程式(Ⅴ)计算为不大于约0.97的指数V1的二氧化钛，所说的式(Ⅴ)为
V1=H1/G1 (Ⅴ)其中，在方程式(Ⅴ)中，G1和H1代表各别峰的半宽度，它们是通过由以下步骤组成的方法获得的：
(ⅰ)根据X-射线光电子光谱分析二氧化钛四次，
(ⅱ)根据上述的第一次分析与第二次分析，得到钛电子态的积分光谱，
(ⅲ)根据在以上步骤(ⅱ)中所得到的积分光谱，求得在458eV-460eV的结合能范围内峰的半宽度G1，和
(ⅳ)进行如上述(ⅱ)和(ⅲ)的相同步骤，根据上述的第三次分析与第四次分析，得到峰的半宽度H1。
另外，本发明还提供具有根据下列方程式(Ⅴ)计算为不大于约0.97的指数V1和根据下列方程式(Ⅵ)计算为不小于约0.14的指数U1的二氧化钛，所说的式(Ⅴ)和(Ⅵ)为V1=H1/G1 (Ⅴ)U1=J1/I1 (Ⅵ)其中，在方程式(Ⅴ)中，G1和H1代表各别峰的半宽度，它们是通过由以下步骤组成的方法获得的：
(ⅰ)根据X-射线光电子光谱分析二氧化钛四次，
(ⅱ)根据上述的第一次分析与第二次分析，得到钛电子态的积分光谱，
(ⅲ)根据在以上步骤(ⅱ)中所得到的积分光谱，求得在458eV-460eV的结合能范围内峰的半宽度G1，和
(ⅳ)进行如上述(ⅱ)和(ⅲ)的相同步骤，根据上述的第三次分析与第四次分析，得到峰的半宽度H1；在方程式(Ⅵ)中，I1代表在波长范围为220nm-800nm内测量二氧化钛的紫外光可见光的扩散反射光谱的吸收积分值，J1代表在波长范围为400nm-800nm内二氧化钛的吸收积分值。
本发明另外提供了一种包含作为催化剂组分的上述二氧化钛的光催化剂。
此外，本发明提供一种包含所说的光催化剂和溶剂的光催化涂布剂。
从下文中所给出的更详细的说明中可以明显地看出本发明的另外方面的应用。然而，应该明白，尽管该详细的说明与具体的实施例指出了本发明的优选实施方式，但是它们仅仅是为了说明本发明而提出的，因为在本发明的精神与范围内对于技术熟练人员来说，根据此详细的说明作出各种变化与改进是显而易见的。
由下文所给出的详细说明和附图出发对本发明将会有更充分的理解，这些详细的说明和附图仅仅是为了说明本发明而提出的，因此它们并不是对本发明的限制。
图1显示波长与紫外光截止滤光器的透射比之间的关系。
图2显示波长与红外光截止滤光器的透射比之间的关系。
图3显示对实施例1所得的二氧化钛进行X-射线光电子光谱的第一次分析和第二次分析所得到的光谱，和对实施例1所得的二氧化钛进行X-射线光电子光谱的第七次分析和第八次分析所得到的光谱。
图4显示对实施例2所得的二氧化钛进行X-射线光电子光谱的第一次分析和第二次分析所得到的光谱，和对实施例2所得的二氧化钛进行X-射线光电子光谱的第七次分析和第八次分析所得到的光谱。
图5显示对比较例1所得的二氧化钛进行X-射线光电子光谱的第一次分析和第二次分析所得到的光谱，和对比较例1所得的二氧化钛进行X-射线光电子光谱的第七次分析和第八次分析所得到的光谱。
图6显示对比较例2所得的二氧化钛进行X-射线光电子光谱的第一次分析和第二次分析所得到的光谱，和对比较例2所得的二氧化钛进行X-射线光电子光谱的第七次分析和第八次分析所得到的光谱。
根据本发明的二氧化钛(TiO2)具有一个处于特殊电子态的钛原子。为了显示所说的电子态，给出由方程式(Ⅰ)计算的指数X1，且其值不大于约0.90。该电子态能够通过结合能来解释。一般说，具有小的指数X1值的二氧化钛是由具有高结合能电子的钛原子与低结合能电子的钛原子构成的。当用X-射线重复辐照时，所说的二氧化钛转变为具有减少的高结合能电子的钛原子的二氧化钛。另一方面，具有大的指数X1值的二氧化钛是由没有高结合能电子的钛原子构成的。
为了得到积分光谱，首先通过以下的按顺序的五步骤使用X-射线光电子光谱分析二氧化钛，该分析使用碳作为测定峰位置的标准物。此处，第一步骤开始与第五步骤完成之间的所需时间为30分钟之内，在此期间二氧化钛未被暴露在空气中。
步骤1：分析钛的电子态二次，条件是每次分析的时间为60秒钟(第一次与第二次分析)，
步骤2：分析氧的电子态二次，条件是每次分析的时间为56秒钟；分析碳的电子态二次，条件是每次分析的时间为80秒钟；和分析钛的电子态二次，条件是每次分析的时间为60秒钟(第三次与第四次分析)，
步骤3：分析氧的电子态二次，条件是每次分析的时间为56秒钟；分析碳的电子态二次，条件是每次分析的时间为80秒钟；和分析钛的电子态二次，条件是每次分析的时间为60秒钟(第五次与第六次分析)，
步骤4：分析氧的电子态二次，条件是每次分析的时间为56秒钟；分析碳的电子态二次，条件是每次分析的时间为80秒钟；和分析钛的电子态二次，条件是每次分析的时间为60秒钟(第七次与第八次分析)，和
步骤5：分析氧的电子态二次，条件是每次分析的时间为56秒钟；和分析碳的电子态二次，条件是每次分析的时间为80秒钟。
此后，根据从第一步骤到第五步骤的每一次分析得到X-射线光电子光谱，然后，根据第一次分析的X-射线光电子光谱和第二次分析的X-射线光电子光谱，得到钛的电子态的各自的积分光谱。同样，根据第七次分析的X-射线光电子光谱和第八次分析的X-射线光电子光谱，得到钛的电子态的各自的积分光谱。
峰的半宽度是由存在于以上所得到的积分光谱中结合能范围为458eV-460eV的钛的峰得到的。当在结合能范围为458eV-460eV内发现二个或多个峰时，峰的半宽度是由其中的最高峰得到的。
通过上述的方程式(Ⅱ)计算得到的指数Y1显示二氧化钛对可见光的吸收值。Y1为不小于约0.075，优选为不小于约0.110，更优选为不小于约0.145。
吸收积分值意指被水平轴与在紫外光可见光的扩散反射光谱的指定的波长范围内的扩散反射光谱所包围的面积，条件是吸收值与波长分别被给出在垂直轴与水平轴上。紫外光可见光的扩散反射光谱能通过使用，例如，紫外光可见光的分光光度计和硫酸钡作为标准白色板的测定来获得。
在根据本发明的二氧化钛中，被优选的是那些具有按照下列方程式(Ⅲ)计算的指数Z1值为不小于约0.75的二氧化钛，条件是其晶体尺寸作为E1而被给出。Z1=Y1×E1 (Ⅲ)
在该方程式中，Y1是通过方程式(Ⅱ)而计算的一个指数。更优选的Z1值为不小于约1.50，和最优选的Z1值为不小于约1.80。晶体尺寸E1，能通过使用，例如，X-射线衍射计得到在二氧化钛的最强的界面线(米勒指数：101)中的峰半宽度与峰置(Bragg角)，然后通过谢乐方程计算来确定。
在根据本发明的二氧化钛中，被优选的是那些具有按照下列方程式(Ⅳ)计算的指数W1值为不小于约0.40的二氧化钛，条件是钛锐矿的晶体尺寸和结晶度分别作为E1和F1而被给出。W1=Y1×E1×F1 (Ⅳ)在该方程式中，Y1是通过方程式(Ⅱ)而计算的一个指数。更优选的W1值为不小于约1.30，和最优选的W1值为不小于约1.80。锐钛矿结晶度能通过使用，例如，X-射线衍射计得到在二氧化钛的最强的界面线(米勒指数：101)中的峰面积来确定。
根据本发明的二氧化钛(TiO2)具有一个处于特殊电子态的钛原子。为了显示所说的电子态，给出由以下方程式(Ⅴ)计算的指数V1，且其值不大于约0.97，优选为不大于约0.93。
为了得到积分光谱，首先通过以下的按顺序的二步骤使用X-射线光电子光谱分析二氧化钛，该分析使用碳作为测定峰位置的标准物。此处，第一步骤开始与第二步骤完成之间的所需时间为10分钟之内，在此期间二氧化钛未被暴露在空气中。
步骤1：分析钛的电子态二次，条件是每次分析的时间为60秒钟(第一次与第二次分析)，和
步骤2：分析氧的电子态二次，条件是每次分析的时间为56秒钟；分析碳的电子态二次，条件是每次分析的时间为80秒钟；和分析钛的电子态二次，条件是每次分析的时间为60秒钟(第三次与第四次分析)。
此后，根据从第一步骤到第二步骤的每一次分析得到X-射线光电子光谱，然后，根据第一次分析的X-射线光电子光谱和第二次分析的X-射线光电子光谱，得到钛的电子态的各自的积分光谱。同样，根据第三次分析的X-射线光电子光谱和第四次分析的X-射线光电子光谱，得到钛的电子态的各自的积分光谱。
峰的半宽度是由存在于以上所得到的积分光谱中结合能范围为458eV-460eV的钛的峰得到的。当在结合能范围为458eV-460eV内发现二个或多个峰时，峰的半宽度是由其中的最高峰得到的。
通过上述的方程式(Ⅵ)计算得到的指数U1显示二氧化钛对可见光的吸收值。U1为不小于约0.14，优选为不小于约0.16。
吸收积分值意指被水平轴与在紫外光可见光的扩散反射光谱的指定的波长范围内的扩散反射光谱所包围的面积，条件是吸收值与波长分别被给出在垂直轴与水平轴上。紫外光可见光的扩散反射光谱能通过使用，例如，紫外光可见光的分光光度计和硫酸钡作为标准白色板的测定来获得。
此外，本发明的二氧化钛优选具有锐钛矿相，以在可见光的辐照下显示优良的光催化活性。
对本发明二氧化钛的形状未加具体的限制，且可以随用途(包括所使用的方法)而变化。作为形状的例子可被例举的是粒状和纤维状。根据本发明的二氧化钛可以以与其他无机化合物的掺合物形式、或以通过加热所说的掺合物而获得的复合材料形式来使用，就在可见光辐照下所显示的光催化活性来说没有受到损害。所说的其他无机物的例子是硅石(SiO2)、矾土(Al2O3)、氧化锆(ZrO2)、氧化镁(MgO)、氧化锌(ZnO)和氧化铁(Fe2O3，Fe3O4)。
本发明的二氧化钛能够通过，例如，包括以下步骤的方法来制备：
(ⅰ)将市埸上可购到的钛化合物诸如硫酸氧钛、三氯化钛、四氯化钛和硫酸钛溶于水中而得到溶液，
(ⅱ)添加碱例如氨、尿素、酰胺化合物、脒化合物和胺化合物到所说的溶液同时冷却沉淀物固体，和
(ⅲ)煅烧所说的固体而得到二氧化钛。
根据本发明的光催化剂包含作为催化剂组分的本发明的二氧化钛。作为光催化剂被例举的是通过挤塑二氧化钛颗粒与模塑助剂的混合物而得到的片状光催化剂；通过混纺纤维形式的二氧化钛与有机纤维而而得到的片状光催化剂；和通过将二氧化钛涂布或涂覆在金属或树脂制的支承体而得到的光催化剂。这些光催化剂可与添加剂诸如高分子量树脂、模塑助剂、粘合剂、抗静电剂和吸收剂一起使用。另外，这些光催化剂可与在紫外光辐照下显示光催化活性的其他二氧化钛一起使用。
就使用本发明的光催化剂的方法而言，可例举的是一种这样的方法，其中光催化剂和被处理的物体例如被处理的液体和被处理的气体被放置在能透过可见光的玻璃容器中，然后用波长不小于430nm的可见光辐照。对可见光的辐照时间未作特别的规定，且可以根据光源中的光强度和被处理物体中的被处理物质的种类和量来适当地选择。
对光源未加特别的限制，且可以是含波长不小于430nm的可见光的辐照光。光源的例子是太阳光，荧光灯，卤灯，黑光灯，氙灯和汞灯。如果想要的话，光源可以装有紫外光截止滤光器和/或红外光截止滤光器。
本发明的光催化涂布剂包含本发明的光催化剂和溶剂。光催化涂布剂可被用来促进二氧化钛在材料诸如建筑材料和汽车材料上的涂布与涂覆，用二氧化钛涂布或涂覆的这样材料的表面具有高的光催化的活性。对溶剂未加以特别的限制。优选的溶剂是那些在涂布或涂覆后易于蒸发的溶剂，换句话说，那些溶剂是难于保留在所制成的表面上的。其例子是水，盐酸，醇和酮。
作为生产本发明的光催化涂布剂的方法，被例举的是一种其中二氧化钛被分散在水中而形成淤浆的方法，和其中二氧化钛受到酸的胶溶作用的方法。当将二氧化钛分散在溶剂中时，如果需要的话，可以使用分散剂。
根据本发明提供不仅在紫外光的辐照下而且还在可见光的辐照下显示优良的光催化活性的二氧化钛。所说的活性能够通过实施例1与比较例1的比较，或通过实施例2与比较例2的比较，或通过实施例3与比较例3的比较，或通过实施例4与比较例3的比较而易于被理解。
用本发明的光催化剂或光催化涂布剂涂布的建筑材料或汽车材料的表面是易于分解空气中的NOX，分解散发恶臭的物质，例如，存在于生活空间和工作埸所的散发香烟臭味的物质，分解存在于水中的不希望有的物质例如有机溶剂、农业化学品和表面活性剂的，且还能抑制细菌诸如发光细菌、海藻和霉菌的扩散。
实施例
参照下面的实施例对本发明进行更详细的说明，这些实施例不仅仅是说明性的，而且对本发明的范围也不是限制性的。
二氧化钛的X-射线光电子分光光度光谱、其紫外光可见光的扩散反射光谱、其晶体尺寸、其锐钛矿结晶度和其光催化活性是根据下面各方法测定的：1．X-射线光电子分光光度光谱使用由RIGAKU公司制造的商标为XPS-700的X-射线光电子分光光度装置，并使用下列的X-射线源进行测定。(1)在8kV和30mA下对Mg进行电子辐照，所产生的源于Mg的Kα的特征X-射线被使用。(2)使用窄扫描作为扫描模式。(3)通道E被调整到10eV。(4)步骤E被调整到0.04eV。1．紫外光与可见光的扩散反射光谱使用由Shimadzu公司商标为UV-2500的紫外光和可见光分光光度装置进行测定。2．晶体尺寸使用由RIGAKU公司制造的商标为RAD-ⅡA的X-射线衍射仪，在下列条件下得到在最大密度(米勒指数：101)的峰的半宽度β(弧度)和峰位置2θ(弧度)，接着根据下列的方程(Ⅲ)(谢乐方程)通过计算得到晶体尺寸E1。
X-射线管状灯泡 ：Cu
管电压 ：40kV
管电流 ：35mA
发散狭缝 ：1度
散射狭缝 ：1度
光接收缝 ：0.30mm
取样宽度 ：0.020度
扫描速度 ：2.00度/分
测量的积分频率 ：1次
E1(nm))=K·λ/(βcosθ)(Ⅶ)
在此方程中，K是常数0.94，λ是测定的X-射线波长(CuKα-射线：0.154056nm)。3．锐钛矿结晶度
使用如在以上测定晶体尺寸中所用的相同装置与测定条件，得到二氧化钛的最大密度(米勒指数：101)的峰的峰面积以计算锐钛矿结晶度。此处，使用由TITAN KOGYOU KABUSHIKI KAISHA生产的商标为STT-65C-S的锐钛矿型二氧化钛作为标准试样，其锐钛矿结晶度被定为1(100％)。
实施例1
在1升体积的烧瓶中，放置360g水并在对它进行搅拌的同时向其中引入90g由SOEKAWA CHEMICAL CO.，LTD.制造的硫酸氧钛，混合而得到溶液。在用冰水冷却溶液的同时，在22分钟期间向其滴加101g由Wako Pure ChemicalIndustries，LTD.制造的25％氨水溶液(专用级)。由此沉淀出固体。将得到的固体通过过滤而分离并干燥之。将所得到的干燥产物在350℃空气中煅烧1小时而得到粒状二氧化钛。发现所得到的所说二氧化钛的晶体结构是锐钛矿型的。所说的二氧化钛的物理性质及其X-射线光电子分光光度光谱分别被示于表1和图3中。
依次，在具有直径为8cm、高度为10cm和体积为约0.5升的封闭的Pyrex玻璃制反应器中，放入具有直径为5mm的玻璃制倍替氏培养皿。将仅仅由以上得到的粒状二氧化钛组成的光催化剂放在倍替氏培养皿上。反应器内部用体积比为1∶4的氧氮混合气充填，此后放入4.5μmol的乙醛并密封之，接着用具有波长为不小于430nm的可见光辐照。
使用由Ushio Inc制造的商标为OPTICAL MODULEX SX-UI500XQ发光装置作为光源。该装置装有紫外光截止滤光器(该紫外光截止滤光器是由ASAHITECHNO GLASS CORPORATION制造的，其商标为Y-45，它具有如图1中所示的光谱特性)和红外光截止滤光器(该红外光截止滤光器是由Ushio Inc．制造的，其商标为SUPER COLD FILTER，它具有如图2中所示的光谱特性)和由Ushio Inc.制造的、商标为UXL-500SX的灯(500W氙灯)。光催化剂对乙醛的光催化活性是通过二氧化碳(乙醛的氧化分解反应产物)的浓度来评估的，在辐照下产生二氧化碳，条件是所说的浓度是使用由INNOVA制造的1312型光声多气体监视仪测定的。二氧化碳的产率为19.36μmol/h·克催化剂。
实施例2
在500毫升体积的茄子型烧瓶中，放置70g水，在对它进行搅拌的同时向其中引入30g由SOEKAWA CHEMICAL CO.，LTD.制造的硫酸氧钛，混合而得到溶液。使用蒸发器(60℃)，将溶液浓缩到86.9％重量浓度硫酸氧钛。在-25℃的冰箱中冷却溶液的同时，在5秒钟期间向其滴加137g的由Wako PureChemical Industries，LTD.制造的25％氨水溶液(专用级)，由此沉淀出固体。将得到的固体通过过滤而分离并干燥之。将所得到的干燥产物在400℃空气中煅烧1小时而得到粒状二氧化钛。发现所得到的所说的二氧化钛的晶体结构是锐钛矿型的。所说的二氧化钛的物理性质及其X-射线光电子分光光度光谱分别被示于表1和图4中。
接着，以类似于实施例1的方式，评估所说的二氧化钛对乙醛的光催化活性。二氧化碳的产率为43.15μmol/h·克催化剂。比较例1
在400℃空气中煅烧由KISHIDA CHEMICAL CO.，LTD制造的β-氢氧化钛为时一小时，得到二氧化钛。所说的二氧化钛的晶体结构为锐钛矿型的。所说的二氧化钛的物理性质及其X-射线光电子分光光度光谱分别被示于表1和图5中。
接着，以类似于实施例1的方式，评估所说的二氧化钛对乙醛的光催化活性。二氧化碳的产率为0.93μmol／h·克催化剂。比较例2
重复实施例1，除了使用仅是由DFGUSSA CORPORATION制造的商标为P-25的二氧化钛组成的光催化剂外。二氧化碳的产率为0.0μmol/h·克催化剂。所说的二氧化钛的物理性质及其X-射线光电子分光光度计光谱分别被示于表1和图6中。
实施例3
在0.3升体积的烧瓶中，放置100g由Wako Pure Chemical制造的20％三氯化钛溶液(专用级)，然后在氮气流下搅拌。在用冰水冷却溶液的同时，在30分钟期间向其滴加141g的由Wako Pure Chemical Industries，LTD.制造的25％氨水溶液(专用级)，由此沉淀出固体。将得到的固体通过过滤而分离并干燥之。将所得到的干燥产物在400℃空气中煅烧1小时而得到粒状二氧化钛。发现所得到的所说二氧化钛的晶体结构是锐钛矿型的。所说的二氧化钛的物理性质及其X-射线光电子分光光度光谱分别被示于表2和图7中。
依次，在具有直径为8cm、高度为10cm和体积为约0.5升的封闭的Pyrex玻璃制反应器中，放入具有直径为5mm的倍替氏培养皿。使用由Ushio Inc制造的商标为UI-502Q发光装置(起动器：XB3-50101AA-A)作为光源。该装置装有紫外光截止滤光器(该紫外光截止滤光器是由ASAHI TECHNO GLASSCORPORATION制造的，其商标为Y-45，它具有如图1中所示的光谱特性)和由Ushio Inc.制造的、商标为UXL-500SX的灯(500W氙灯)。将仅仅由以上得到的粒状二氧化钛组成的光催化剂放在倍替氏培养皿上。反应器内部用体积比为1∶4的氧氮混合气充填，此后放入38μmol的乙醛并密封之，接着用具有波长为不小于430nm的可见光辐照。光催化剂对乙醛的光催化活性是通过二氧化碳(乙醛的氧化分解反应产物)的浓度来评估的，在辐照下产生二氧化碳，条件是所说的浓度是使用气相色谱仪(Shimadzu corpration)测定的。二氧化碳的产率为23.4μmol/h·克催化剂。
实施例4
在0.3升体积的烧瓶中，放置25g由Wako Pure Chemical制造的四氯化钛溶液(专用级)，然后搅拌。在用冰水冷却溶液的同时，在5分钟期间向其滴加36g的由Wako Pure Chemical Industries，LTD.制造的25％氨水溶液(专用级)，由此沉淀出固体。将得到的固体通过过滤而分离并干燥之。将所得到的干燥产物在400℃空气中煅烧1小时而得到粒状二氧化钛。发现所得到的所说二氧化钛的晶体结构是锐钛矿型的。所说的二氧化钛的物理性质及其X-射线光电子分光光度光谱分别被示于表2和图8中。
接着，以类似于实施例3的方式，评估所说的二氧化钛对乙醛的光催化活性。二氧化碳的产率为0.75μmol/h·克催化剂。比较例3
重复实施例3，除了使用仅是由DFGUSSA CORPORATION制造的商标为P-25的二氧化钛组成的光催化剂外。此二氧化钛具有锐钛矿相和金红石相。二氧化碳的产率为0.3μmol/h·克催化剂。所说的二氧化钛的物理性质及其X-射线光电子分光光度光谱分别被示于表2和图9中。
实施例5
将实施例1中所得到的粒状二氧化钛分散于水中以制备光催化涂布剂。将制得的催化剂涂布剂涂布到汽车玻璃，随后干燥之，由此可以看出，所说的二氧化钛层是被均匀地形成在汽车玻璃的表面上的。
表1
| 实施例1 | 实施例2 | 比较例1 | 比较例2 | |
| 指数X1(=B1/A1) | 0.77 | 0.83 | 0.86 | 0.99 |
| 半宽度A1(eV) | 2.20 | 1.71 | 1.51 | 1.34 |
| 半宽度B1(eV) | 1.70 | 1.42 | 1.30 | 1.33 |
| 指数Y1(=D1/C1) | 0.183 | 0.260 | 0.027 | 0.065 |
| 吸收的积分值C1 | 208.3 | 218.9 | 184.4 | 177.9 |
| 吸收的积分值D1 | 38.1 | 56.9 | 5.0 | 11.6 |
| 指数Z1(=Y1×E1) | 3.36 | 3.51 | 0.20 | 1.35 |
| 晶体尺寸E1(nm) | 18.37 | 13.50 | 7.49 | 20.79 |
| 指数W1(=Y1×E1×F1) | 1.11 | 2.53 | 0.13 | 0.97 |
| 锐钛矿结晶度F1(-) | 0.331 | 0.722 | 0.630 | 0.718 |
| CO2的产率(μmol/h·克催化剂) | 19.36 | 43.15 | 0.93 | 0.0 |
表2
| 实施例3 | 实施例4 | 比较例3 | |
| 第一与第二次分析的积分光谱的峰位置 | 458.7 | 458.2 | 458.2 |
| 指数V1(=H1/G1) | 0.64 | 0.92 | 0.99 |
| 半宽度G1(eV) | 2.43 | 1.45 | 1.34 |
| 第三与第四次分析的积分光谱的峰位置 | 458.3 | 458.2 | 458.2 |
| 半宽度H1(eV) | 1.56 | 1.34 | 1.33 |
| 指数U1(=J1/I1) | 0.196 | 0.119 | 0.126 |
| 吸收的积分值I1 | 295.6 | 263.9 | 246.4 |
| 吸收的积分值J1 | 57.8 | 31.4 | 31.0 |
| CO2的产率(μmol/h·克催化剂) | 23.4 | 0.75 | 0.3 |
Claims (21)
1．具有根据下列方程式(Ⅰ)计算为不大于约0.90的指数X1、和根据下列方程式(Ⅱ)计算为不小于约0.075的指数Y1的二氧化钛，所说的式(Ⅰ)和(Ⅱ)分别为X1=B1/A1 (Ⅰ)Y1=D1/C1 (Ⅱ)其中，式(Ⅰ)中，A1和B1代表各别峰的半宽度，它们是通过由以下步骤组成的方法获得的：
(ⅰ)根据X-射线光电子光谱分析二氧化钛八次，
(ⅱ)根据上述的第一次分析与第二次分析，得到钛电子态的积分光谱，
(ⅲ)根据在以上步骤(ⅱ)中所得到的积分光谱，求得在458eV-460eV的结合能范围内峰的半宽度A1，和
(ⅳ)进行与上述(ⅱ)和(ⅲ)的相同步骤，根据上述的第七次分析与第八次分析，求得峰的半宽度B1，方程式(Ⅱ)中，C1代表在波长范围为250nm-550nm内测量二氧化钛的紫外光可见光的扩散反射光谱的吸收积分值，D1代表在波长范围为400nm-550nm二氧化钛的吸收积分值。
2．具有根据下列方程式(Ⅰ)计算为不大于约0.90的指数X1、根据下列方程式(Ⅱ)计算为不小于约0.075的指数Y1和根据下列方程式(Ⅲ)计算为不小于约0.75的指数Z1的二氧化钛，所说的式(Ⅰ)、(Ⅱ)和(Ⅲ)分别为X1=B1/A1 (Ⅰ)Y1=D1/C1 (Ⅱ)Z1=Y1×E1 (Ⅲ)其中，式(Ⅰ)中，A1和B1代表各别峰的半宽度，它们是通过由以下步骤组成的方法获得的：
(ⅰ)根据X-射线光电子光谱分析二氧化钛八次，
(ⅱ)根据上述的第一次分析与第二次分析，得到钛电子态的积分光谱，
(ⅲ)根据在以上步骤(ⅱ)中所得到的积分光谱，求得在458eV-460eV的结合能范围内峰的半宽度A1，和
(ⅳ)进行与上述(ⅱ)和(ⅲ)的相同步骤，根据上述的第七次分析与第八次分析，求得峰的半宽度B1，方程式(Ⅱ)中，C1代表在波长范围为250nm-550nm内测量二氧化钛的紫外光可见光的扩散反射光谱的吸收积分值，D1代表在波长范围为400nm-550nm二氧化钛的吸收积分值；方程式(Ⅲ)中，E1代表二氧化钛的晶体尺寸。
3．具有根据下列方程式(Ⅰ)计算为不大于约0.90的指数X1、根据下列方程式(Ⅱ)计算为不小于约0.075的指数Y1、根据下列方程式(Ⅲ)计算为不小于约0.75的指数Z1和根据下列方程式(Ⅳ)计算为不小于约0.40的指数W1的二氧化钛，所说的式(Ⅰ)、(Ⅱ)、(Ⅲ)和(Ⅳ)分别为X1=B1/A1 (Ⅰ)Y1=D1/C1 (Ⅱ)Z1=Y1×E1 (Ⅲ)W1=Y1×E1×F1 (Ⅳ)其中，式(Ⅰ)中，A1和B1代表各别峰的半宽度，它们是通过由以下步骤组成的方法获得的：
(ⅰ)根据X-射线光电子光谱分析二氧化钛八次，
(ⅱ)根据上述的第一次分析与第二次分析，得到钛电子态的积分光谱，
(ⅲ)根据在以上步骤(ⅱ)中所得到的积分光谱，求得在458eV-460eV的结合能范围内峰的半宽度A1，和
(ⅳ)进行与上述(ⅱ)和(ⅲ)的相同步骤，根据上述的第七次分析与第八次分析，求得峰的半宽度B1，方程式(Ⅱ)中，C1代表在波长范围为250nm-550nm内测量二氧化钛的紫外光可见光的扩散反射光谱的吸收积分值，D1代表在波长范围为400nm-550nm二氧化钛的吸收积分值；方程式(Ⅲ)中，E1代表二氧化钛的晶体尺寸；方程式(Ⅳ)中，F1代表二氧化钛的锐钛矿结晶性程度。
4．具有根据下列方程式(Ⅴ)计算为不大于约0.97的指数V1的二氧化钛，所说的式(Ⅴ)为V1=H1/G1 (Ⅴ)其中，在方程式(Ⅴ)中，G1和H1代表各别峰的半宽度，它们是通过由以下步骤组成的方法获得的：
(ⅰ)根据X-射线光电子光谱分析二氧化钛四次，
(ⅱ)根据上述的第一次分析与第二次分析，得到钛电子态的积分光谱，
(ⅲ)根据在以上步骤(ⅱ)中所得到的积分光谱，求得在458eV-460eV的结合能范围内峰的半宽度G1，和
(ⅳ)进行如上述(ⅱ)和(ⅲ)的相同步骤，根据上述的第三次分析与第四次分析，得到峰的半宽度H1。
5．具有根据下列方程式(Ⅴ)计算为不大于约0.97的指数V1和根据下列方程式(Ⅵ)计算为不小于约0.14的指数U1的二氧化钛，所说的式(Ⅴ)和(Ⅵ)为V1=H1/G1 (Ⅴ)U1=J1/I1 (Ⅵ)其中，在方程式(Ⅴ)中，G1和H1代表各别峰的半宽度，它们是通过由以下步骤组成的方法获得的：
(ⅰ)根据X-射线光电子光谱分析二氧化钛四次，
(ⅱ)根据上述的第一次分析与第二次分析，得到钛电子态的积分光谱，
(ⅲ)根据在以上步骤(ⅱ)中所得到的积分光谱，求得在458eV-460eV的结合能范围内峰的半宽度G1，和
(ⅳ)进行如上述(ⅱ)和(ⅲ)的相同步骤，根据上述的第三次分析与第四次分析，得到峰的半宽度H1；和
方程式(Ⅵ)中，I1代表在波长范围为220nm-800nm内测量二氧化钛的紫外光可见光的扩散反射光谱的吸收积分值，和J1代表在波长范围为400nm-800nm内二氧化钛的吸收积分值。
6．权利要求4的二氧化钛，其中所说的钛具有锐钛矿相。
7．权利要求5的二氧化钛，其中所说的钛具有锐钛矿相。
8．一种包含二氧化钛作为催化剂组分的光催化剂，所说的二氧化钛具有根据下列方程式(Ⅰ)计算为不大于约0.90的指数X1、和根据下列方程式(Ⅱ)计算为不小于约0.075的指数Y1，所说的式(Ⅰ)和(Ⅱ)分别为X1=B1/A1 (Ⅰ)Y1=D1/C1 (Ⅱ)其中，式(Ⅰ)中，A1和B1代表各别峰的半宽度，它们是通过由以下步骤组成的方法获得的：
(ⅰ)根据X-射线光电子光谱分析二氧化钛八次，
(ⅱ)根据上述的第一次分析与第二次分析，得到钛电子态的积分光谱，
(ⅲ)根据在以上步骤(ⅱ)中所得到的积分光谱，求得在458eV-460eV的结合能范围内峰的半宽度A1，和
(ⅳ)进行与上述(ⅱ)和(ⅲ)的相同步骤，根据上述的第七次分析与第八次分析，求得峰的半宽度B1，方程式(Ⅱ)中，C1代表在波长范围为250nm-550nm内测量二氧化钛的紫外光可见光的扩散反射光谱的吸收积分值，D1代表在波长范围为400nm-550nm二氧化钛的吸收积分值。
9．一种包含二氧化钛作为催化剂组分的光催化剂，所说的二氧化钛具有根据下列方程式(Ⅰ)计算为不大于约0.90的指数X1、根据下列方程式(Ⅱ)计算为不小于约0.075的指数Y1和根据下列方程式(Ⅲ)计算为不小于约0.75的指数Z1，所说的式(Ⅰ)、(Ⅱ)和(Ⅲ)分别为X1=B1/A1 (Ⅰ)Y1=D1/C1 (Ⅱ)Z1=Y1×E1 (Ⅲ)其中，式(Ⅰ)中，A1和B1代表各别峰的半宽度，它们是通过由以下步骤组成的方法获得的：
(ⅰ)根据X-射线光电子光谱分析二氧化钛八次，
(ⅱ)根据上述的第一次分析与第二次分析，得到钛电子态的积分光谱，
(ⅲ)根据在以上步骤(ⅱ)中所得到的积分光谱，求得在458eV-460eV的结合能范围内峰的半宽度A1，和
(ⅳ)进行与上述(ⅱ)和(ⅲ)的相同步骤，根据上述的第七次分析与第八次分析，求得峰的半宽度B1，方程式(Ⅱ)中，C1代表在波长范围为250nm-550nm内测量二氧化钛的紫外光可见光的扩散反射光谱的吸收积分值，D1代表在波长范围为400nm-550nm二氧化钛的吸收积分值；方程式(Ⅲ)中，E1代表二氧化钛的晶体尺寸。
10．一种包含二氧化钛作为催化剂组分的光催化剂，所说的二氧化钛具有根据下列方程式(Ⅰ)计算为不大于约0.90的指数X1、根据下列方程式(Ⅱ)计算为不小于约0.075的指数Y1、根据下列方程式(Ⅲ)计算为不小于约0.75的指数Z1和根据下列方程式(Ⅳ)计算为不小于约0.40的指数W1，所说的式(Ⅰ)、(Ⅱ)、(Ⅲ)和(Ⅳ)分别为X1=B1/A1 (Ⅰ)Y1=D1/C1 (Ⅱ)Z1=Y1×E1 (Ⅲ)W1=Y1×E1×F1 (Ⅳ)其中，式(Ⅰ)中，A1和B1代表各别峰的半宽度，它们是通过由以下步骤组成的方法获得的：
(ⅰ)根据X-射线光电子光谱分析二氧化钛八次，
(ⅱ)根据上述的第一次分析与第二次分析，得到钛电子态的积分光谱，
(ⅲ)根据在以上步骤(ⅱ)中所得到的积分光谱，求得在458eV-460eV的结合能范围内峰的半宽度A1，和
(ⅳ)进行与上述(ⅱ)和(ⅲ)的相同步骤，根据上述的第七次分析与第八次分析，求得峰的半宽度B1，方程式(Ⅱ)中，C1代表在波长范围为250nm-550nm内测量二氧化钛的紫外光可见光的扩散反射光谱的吸收积分值，D1代表在波长范围为400nm-550nm二氧化钛的吸收积分值；方程式(Ⅲ)中，E1代表二氧化钛的晶体尺寸；方程式(Ⅳ)中，F1代表二氧化钛的锐钛矿结晶度。
11．-种包含二氧化钛作为催化剂组分的光催化剂，所说的二氧化钛具有根据下列方程式(Ⅴ)计算为不大于约0.97的指数V1，所说的式(Ⅴ)为V1=H1/G1 (Ⅴ)其中，在方程式(Ⅴ)中，G1和H1代表各别峰的半宽度，它们是通过由以下步骤组成的方法获得的：
(ⅰ)根据X-射线光电子光谱分析二氧化钛四次，
(ⅱ)根据上述的第一次分析与第二次分析，得到钛电子态的积分光谱，
(ⅲ)根据在以上步骤(ⅱ)中所得到的积分光谱，求得在458eV-460eV的结合能范围内峰的半宽度G1，和
(ⅳ)进行如上述(ⅱ)和(ⅲ)的相同步骤。根据上述的第三次分析与第四次分析，得到峰的半宽度H1。
12．一种包含二氧化钛作为催化剂组分的光催化剂，所说的二氧化钛具有根据下列方程式(Ⅴ)计算为不大于约0.97的指数V1和根据下列方程式(Ⅵ)计算为不小于约0.14的指数U1，所说的式(Ⅴ)和(Ⅵ)为V1=H1/G1 (Ⅴ)U1=J1/I1 (Ⅵ)其中，在方程式(Ⅴ)中，G1和H1代表各别峰的半宽度，它们是通过由以下步骤组成的方法获得的：
(ⅰ)根据X-射线光电子光谱分析二氧化钛四次，
(ⅱ)根据上述的第一次分析与第二次分析，得到钛电子态的积分光谱，
(ⅲ)根据在以上步骤(ⅱ)中所得到的积分光谱，求得在458eV-460eV的结合能范围内峰的半宽度G1，和
(ⅳ)进行如上述(ⅱ)和(ⅲ)的相同步骤，根据上述的第三次分析与第四次分析，得到峰的半宽度H1；方程式(Ⅵ)中，I1代表在波长范围为220nm-800nm内测量二氧化钛的紫外光可见光的扩散反射光谱的吸收积分值，和J1代表在波长范围为400nm-800nm内二氧化钛的吸收积分值。
13．一种包含作为催化剂组分的二氧化钛的光催化剂，所说的二氧化钛具有根据下列方程式(Ⅴ)计算为不大于约0.97的指数V1且具有锐钛矿相，所说的式(Ⅴ)为V1=H1/G1 (Ⅴ)其中，在方程式(Ⅴ)中，G1和H1代表各别峰的半宽度，它们是通过由以下步骤组成的方法获得的：
(ⅰ)根据X-射线光电子光谱分析二氧化钛四次，
(ⅱ)根据上述的第一次分析与第二次分析，得到钛电子态的积分光谱，
(ⅲ)根据在以上步骤(ⅱ)中所得到的积分光谱，求得在458eV-460eV的结合能范围内峰的半宽度G1，和
(ⅳ)进行如上述(ⅱ)和(ⅲ)的相同步骤，根据上述的第三次分析与第四次分析，得到峰的半宽度H1。
14．一种包含二氧化钛作为催化剂组分的光催化剂，所说的二氧化钛具有根据下列方程式(Ⅴ)计算为不大于约0.97的指数V1和根据下列方程式(Ⅵ)计算为不小于约0.14的指数U1且具有锐钛矿相，所说的式(Ⅴ)和(Ⅵ)为V1=H1/G1 (Ⅴ)U1=J1/I1 (Ⅵ)其中，在方程式(Ⅴ)中，G1和H1代表各别峰的半宽度，它们是通过由以下步骤组成的方法获得的：
(ⅰ)根据X-射线光电子光谱分析二氧化钛四次，
(ⅱ)根据上述的第一次分析与第二次分析，得到钛电子态的积分光谱，
(ⅲ)根据在以上步骤(ⅱ)中所得到的积分光谱，求得在458eV-460eV的结合能范围内峰的半宽度G1，和
(ⅳ)进行如上述(ⅱ)和(ⅲ)的相同步骤，根据上述的第三次分析与第四次分析，得到峰的半宽度H1；方程式(Ⅵ)中，I1代表在波长范围为220nm-800nm内测量二氧化钛的紫外光可见光的扩散反射光谱的吸收积分值，和J1代表在波长范围为400nm-800nm内二氧化钛的吸收积分值。
15．一种光催化涂布剂，它包含：
(ⅰ)溶剂；和
(ⅱ)一种包含二氧化钛作为催化剂组分的光催化剂，所说的二氧化钛具有根据下列方程式(Ⅰ)计算为不大于约0.90的指数X1、和根据下列方程式(Ⅱ)计算为不小于约0.075的指数Y1，所说的式(Ⅰ)和(Ⅱ)分别为X1=B1/A1 (Ⅰ)Y1=D1/C1 (Ⅱ)其中，式(Ⅰ)中，A1和B1代表各别峰的半宽度，它们是通过由以下步骤组成的方法获得的：
(ⅰ)根据X-射线光电子光谱分析二氧化钛八次，
(ⅱ)根据上述的第一次分析与第二次分析，得到钛电子态的积分光谱，
(ⅲ)根据在以上步骤(ⅱ)中所得到的积分光谱，求得在458eV-460eV的结合能范围内峰的半宽度A1，和
(ⅳ)进行与上述(ⅱ)和(ⅲ)的相同步骤，根据上述的第七次分析与第八次分析，求得峰的半宽度B1，方程式(Ⅱ)中，C1代表在波长范围为250nm-550nm内测量二氧化钛的紫外光可见光的扩散反射光谱的吸收积分值，D1代表在波长范围为400nm-550nm二氧化钛的吸收积分值。
16．一种光催化涂布剂，它包含：
(ⅰ)溶剂；和
(ⅱ)一种包含二氧化钛作为催化剂组分的光催化剂，所说的二氧化钛具有根据下列方程式(Ⅰ)计算为不大于约0.90的指数X1、根据下列方程式(Ⅱ)计算为不小于约0.075的指数Y1和根据下列方程式(Ⅲ)计算为不小于约0.75的指数Z1，所说的式(Ⅰ)、(Ⅱ)和(Ⅲ)分别为X1=B1/A1 (Ⅰ)Y1=D1/C1 (Ⅱ)Z1=Y1×E1 (Ⅲ)其中，式(Ⅰ)中，A1和B1代表各别峰的半宽度，它们是通过由以下步骤组成的方法获得的：
(ⅰ)根据X-射线光电子光谱分析二氧化钛八次，
(ⅱ)根据上述的第-次分析与第二次分析，得到钛电子态的积分光谱，
(ⅲ)根据在以上步骤(ⅱ)中所得到的积分光谱，求得在458eV-460eV的结合能范围内峰的半宽度A1，和
(ⅳ)进行与上述(ⅱ)和(ⅲ)的相同步骤，根据上述的第七次分析与第八次分析，求得峰的半宽度B1，方程式(Ⅱ)中，C1代表在波长范围为250nm-550nm内测量二氧化钛的紫外光可见光的扩散反射光谱的吸收积分值，D1代表在波长范围为400nm-550nm二氧化钛的吸收积分值；方程式(Ⅲ)中，E1代表二氧化钛的晶体尺寸。
17．一种光催化涂布剂，它包含：
(ⅰ)溶剂；和
(ⅱ)一种包含二氧化钛作为催化剂组分的光催化剂，所说的二氧化钛具有根据下列方程式(Ⅰ)计算为不大于约0.90的指数X1、根据下列方程式(Ⅱ)计算为不小于约0.075的指数Y1、根据下列方程式(Ⅲ)计算为不小于约0.75的指数Z1和根据下列方程式(Ⅳ)计算为不小于约0.40的指数W1，所说的式(Ⅰ)、(Ⅱ)、(Ⅲ)和(Ⅳ)分别为X1=B1/A1 (Ⅰ)Y1=D1/C1 (Ⅱ)Z1=Y1×E1 (Ⅲ)W1=Y1×E1×F1 (Ⅳ)其中，式(Ⅰ)中，A1和B1代表各别峰的半宽度，它们是通过由以下步骤组成的方法获得的：
(ⅰ)根据X-射线光电子光谱分析二氧化钛八次，
(ⅱ)根据上述的第一次分析与第二次分析，得到钛电子态的积分光谱，
(ⅲ)根据在以上步骤(ⅱ)中所得到的积分光谱，求得在458eV-460eV的结合能范围内峰的半宽度A1，和
(ⅳ)进行与上述(ⅱ)和(ⅲ)的相同步骤，根据上述的第七次分析与第八次分析，求得峰的半宽度B1，方程式(Ⅱ)中，C1代表在波长范围为250nm-550nm内测量二氧化钛的紫外光可见光的扩散反射光谱的吸收积分值，D1代表在波长范围为400nm-550nm二氧化钛的吸收积分值；方程式(Ⅲ)中，E1代表二氧化钛的晶体尺寸；方程式(Ⅳ)中，F1代表二氧化钛的锐钛矿结晶度。
18．一种光催化涂布剂，它包含：
(ⅰ)溶剂；和
(ⅱ)一种包含二氧化钛作为催化剂组分的光催化剂，所说的二氧化钛具有根据下列方程式(Ⅴ)计算为不大于约0.97的指数V1，所说的式(Ⅴ)为V1=H1/G1 (Ⅴ)其中，在方程式(Ⅴ)中，G1和H1代表各别峰的半宽度，它们是通过由以下步骤组成的方法获得的：
(ⅰ)根据X-射线光电子光谱分析二氧化钛四次，
(ⅱ)根据上述的第一次分析与第二次分析，得到钛电子态的积分光谱，
(ⅲ)根据在以上步骤(ⅱ)中所得到的积分光谱，求得在458eV-460eV的结合能范围内峰的半宽度G1，和
(ⅳ)进行如上述(ⅱ)和(ⅲ)的相同步骤，根据上述的第三次分析与第四次分析，得到峰的半宽度H1。
19．一种光催化涂布剂，它包含：
(ⅰ)溶剂；和
(ⅱ)一种包含二氧化钛作为催化剂组分的光催化剂，所说的二氧化钛具有根据下列方程式(Ⅴ)计算为不大于约0.97的指数V1和根据下列方程式(Ⅵ)计算为不小于约0.14的指数U1，所说的式(Ⅴ)和(Ⅵ)为V1=H1/G1 (Ⅴ)U1=J1/I1 (Ⅵ)其中，在方程式(Ⅴ)中，G1和H1代表各别峰的半宽度，它们是通过由以下步骤组成的方法获得的：
(ⅰ)根据X-射线光电子光谱分析二氧化钛四次，
(ⅱ)根据上述的第一次分析与第二次分析，得到钛电子态的积分光谱，
(ⅲ)根据在以上步骤(ⅱ)中所得到的积分光谱，求得在458eV-460eV的结合能范围内峰的半宽度G1，和
(ⅳ)进行如上述(ⅱ)和(ⅲ)的相同步骤，根据上述的第三次分析与第四次分析，得到峰的半宽度H1；方程式(Ⅵ)中，I1代表在波长范围为220nm-800nm内测量二氧化钛的紫外光可见光的扩散反射光谱的吸收积分值，J1代表在波长范围为400nm-800nm内二氧化钛的吸收积分值。
20．一种光催化涂布剂，它包含：
(ⅰ)溶剂；和
(ⅱ)一种包含二氧化钛作为催化剂组分的光催化剂，所说的二氧化钛具有根据下列方程式(Ⅴ)计算为不大于约0.97的指数V1且它具有锐钛矿相，所说的式(Ⅴ)为V1=H1/G1 (Ⅴ)其中，在方程式(Ⅴ)中，G1和H1代表各别峰的半宽度，它们是通过由以下步骤组成的方法获得的：
(ⅰ)根据X-射线光电子光谱分析二氧化钛四次，
(ⅱ)根据上述的第一次分析与第二次分析，得到钛电子态的积分光谱，
(ⅲ)根据在以上步骤(ⅱ)中所得到的积分光谱，求得在458eV-460eV的结合能范围内峰的半宽度G1，和
(ⅳ)进行如上述(ⅱ)和(ⅲ)的相同步骤，根据上述的第三次分析与第四次分析，得到峰的半宽度H1。
21．一种光催化涂布剂，它包含：
(ⅰ)溶剂；和
(ⅱ)一种包含二氧化钛作为催化剂组分的光催化剂，所说的二氧化钛具有根据下列方程式(Ⅴ)计算为不大于约0.97的指数V1和根据下列方程式(Ⅵ)计算为不小于约0.14的指数U1且它具有锐钛矿相，所说的式(Ⅴ)和(Ⅵ)为V1=H1/G1 (Ⅴ)U1=J1/I1 (Ⅵ)其中，在方程式(Ⅴ)中，G1和H1代表各别峰的半宽度，它们是通过由以下步骤组成的方法获得的：
(ⅰ)根据X-射线光电子光谱分析二氧化钛四次，
(ⅱ)根据上述的第一次分析与第二次分析，得到钛电子态的积分光谱，
(ⅲ)根据在以上步骤(ⅱ)中所得到的积分光谱，求得在458eV-460eV的结合能范围内峰的半宽度G1，和
(ⅳ)进行如上述(ⅱ)和(ⅲ)的相同步骤，根据上述的第三次分析与第四次分析，得到峰的半宽度H1；方程式(Ⅵ)中，I1代表在波长范围为220nm-800nm内测量二氧化钛的紫外光可见光的扩散反射光谱的吸收积分值，J1代表在波长范围为400nm-800nm内二氧化钛的吸收积分值。
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