CN1681593A - 光催化剂材料及其制造方法 - Google Patents

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苗代泽教夫
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Abstract

本发明涉及具有高活性的光催化功能、能够降低紫外线照射时的特有气味发生的光催化剂材料的制造方法。本方法利用得到在表面尚未担载贱金属的状态的光催化剂材料(原光催化剂材料)的原光催化剂材料制作工序P1、和在通过工序P1得到的原光催化剂材料的表面担载贱金属微粒的贱金属担载工序P3，制造担载了贱金属的光催化剂材料。贱金属担载工序P3由下述工序构成：利用光析出法将原光催化剂材料浸渍在贱金属化合物溶液中的溶液处理工序P31；对在工序P31中担载了贱金属的光催化剂材料照射紫外光的紫外线处理工序P32；将采用工序P32处理的光催化剂材料干燥的干燥工序P33。

Description

光催化剂材料及其制造方法
技术领域
本发明涉及光催化剂材料及其制造方法，特别地涉及能够以低成本发挥高活性的光催化功能、且能减轻在紫外线照射时发生的特有气味的氧化物光催化剂材料及其制造方法。
背景技术
氧化钛所代表的氧化物光催化剂，当照射具有其带隙以上的能量的波长的光时，由于光激励，传导带产生电子，价电子带产生空穴，通过它们的强烈的还原力或氧化力，将与光催化剂接触的有机物或氮氧化物分解成水和二氧化碳等，具有防污、防臭、抗菌功能等。各种利用此功能的环境净化方法、装置虽已有所提供，但为了谋求环境净化方法的进一步高性能化及高效率化，仍在追求氧化物光催化剂自身的光催化功能的高活化。另一方面，要求氧化物光催化剂材料的处理性、和在环境净化装置中的安置是容易的，因此，提高光催化性能和处理性这两者是重要的。
为了解决特别是粉末状氧化物光催化剂的上述课题，提出了很多的氧化物光催化剂的制作技术，如特开平8-266910等中公开的真空蒸镀法、特开平8-309204等中公开的溅射法、特开平7-100378等中公开的溶胶-凝胶法等，但从光催化功能的高活化方面看，未得到满意的光催化剂。
另外，作为控制光催化剂体表面状态的技术，公开于特开平9-57912等。这些技术，是多孔地形成氧化硅膜，或对氧化钛膜和玻璃衬底实施微细加工，在表面上设置凹凸，使光催化剂露出的表面的面积增大，从而提高光催化功能的技术等，但未必能够实现显著的提高。另外，在衬底的加工、膜的加工、底层的插入等成本方面也存在问题。
另外，作为控制构成光催化剂体表层部的晶体的技术，在特开平2000-288403中，通过使晶粒为椭圆形或半椭圆形，从而光催化剂体露出的表面积增加，光催化功能提高，但未必可见显著的功能提高，具有更高活性的光催化功能、且处理性优异的氧化物光催化剂仍在寻求中。
在这样的状况下，本申请发明人着眼于由控制晶粒形状带来的氧化物光催化剂的高活化，对化学蒸镀法(CVD法)、物理蒸镀法(PVD法)等各种制法、以及采用使用了有机金属化合物或无机金属化合物的溶胶-凝胶法进行的氧化物光催化剂的制作进行了深入研讨。其结果发现这样的方法：将采用CVD法或PVD法等各种制法制作的晶核放入包含有机金属化合物或无机金属化合物的溶胶溶液中，或者在该晶核上涂布溶胶溶液并固化、热处理，从该晶核生长氧化钛晶体的方法。并且查明，通过制成从该晶核生长的氧化钛晶体的晶体形状形成柱状晶、且其晶体内部形成中空结构的、柱状中空结构的晶体(以下也叫做“柱状中空晶体”)，可得到高活性的光催化功能。基于该发现，发明、公开了新型的光催化剂材料(文献1：特开2002-253975，文献2：特开2002-253964)。该具有柱状中空结构的氧化钛晶体的光催化剂材料，主要由用于固定在光催化剂材料载体的表面的基部、从该基部伸长的、采取作为中空的柱状结构的柱状中空结构的光催化剂结晶体构成，例如具有这样的结构：在玻璃、金属、陶瓷或具有网络状结构的纤维等各种衬底等的光催化剂材料载体上担载的、从晶核等的基部柱状中空结构的氧化钛晶体成长(文献1、2)。在此，柱状的晶体是全部棱柱、圆柱状等的晶体形状、或者分支的树枝状的晶体形状、柱状晶在成长多个的中途融合的形状等所有的总称。
得到的光催化剂材料由于固定在载体基材上，因此能够解决粉末状光催化剂之类的飞散问题。另外，还得到：使浓度20ppm的乙醛气体减少到1ppm以下所需要的时间与粉末状光催化剂比较，变为约50％，乙醛气体分解速度达到约2倍等等、作为光催化剂具有极高的活性、对大气净化系统等的其实用化非常有效的光催化剂材料。
发明内容
可是，开始得到以往未看到例子的显示极高的活性的具备高度的实用性的光催化剂材料，新的课题明显存在。那就是从氧化钛表面发生某种特有的气味。通过实验确认该气味在以往的粉末状氧化钛中也同样地发生，因此也认为，是被吸附在氧化钛表面的某种物质通过光催化剂作用而被氧化或还原从而发生的，是光催化剂特有的。另外，也清楚：该气味在对氧化钛光催化剂照射紫外线时经常发生，特别是在刚照射紫外线后发生相当强的气味。另一方面，为了提高环境净化装置的性能，扩大其利用范围，进一步的光催化剂的高性能化极为重要。
本发明要解决的课题是，提供具有更高的分解性能的同时，能够减轻在紫外线照射时发生的特有气味的氧化物光催化剂材料及其制造方法。本申请发明人等对上述课题深入研讨的结果发现，通过制成担载了金属或其化合物的光催化剂材料能够解决，以至于完成了本发明。即，本申请发明如下。
(1)一种光催化剂材料，是担载在光催化剂材料载体上构成光催化剂体的光催化剂材料，其特征在于，在该光催化剂材料上担载着金属或金属化合物的至少任一方的微粒。
(2)一种光催化剂材料，是担载在光催化剂材料载体上构成光催化剂体的光催化剂材料，其特征在于，在该光催化剂材料上担载着贱金属或贱金属化合物的至少任一方的微粒。
(3)一种光催化剂材料，是担载在光催化剂材料载体上构成光催化剂体的光催化剂材料，其特征在于，在该光催化剂材料上混杂担载着贱金属、及该贱金属的化合物这两方的微粒。
(4)根据(2)或(3)所述的光催化剂材料，其特征在于，上述光催化剂是氧化钛，上述贱金属或贱金属化合物是Cu、Fe、Ni、Zn、Co、V、Zr、Mn、Sn、Cr、W、Mo、Nb、Ta或它们的化合物之中的至少1种。
(5)根据(2)～(4)的任1项所述的光催化剂材料，其特征在于，上述光催化剂材料是包含固定在光催化剂材料载体表面的基部、或者固定在光催化剂材料载体表面的基部与从该基部伸长的柱状的光催化剂晶体的光催化剂材料。
(6)根据(5)所述的光催化剂材料，其特征在于，上述光催化剂材料，是上述基部包含晶核等，上述柱状的光催化剂晶体其内部采取中空的柱状结构的。
(7)根据(6)所述的光催化剂材料，其特征在于，在上述光催化剂晶体内部存在着光催化剂微粒形成的结构。
(8)根据(2)～(7)的任1项所述的光催化剂材料，其特征在于，使用采用在催化剂担载面积为75mm×75mm的光催化剂材料载体上担载的担载量约0.1g的光催化剂构成的该光催化剂材料分解乙醛气体的场合，使容积20L(升)的玻璃制容器中的乙醛气体浓度从20ppm达到1ppm以下所需要的时间是5分钟以上10分钟以下。
(9)一种光催化剂体，包含光催化剂材料载体、和担载在该光催化剂材料载体上的(2)～(8)的任1项所述的光催化剂材料。
(10)一种光催化剂材料制造方法，其特征在于，包含得到未担载贱金属或其化合物的光催化剂材料(以下叫做“原光催化剂材料”)的原光催化剂材料制作工序、和在所得到的原光催化剂材料表面担载贱金属或其化合物微粒的贱金属担载工序，该贱金属担载工序具备：对原光催化剂材料实施使用了贱金属化合物溶液的浸渍或者涂布等的处理的溶液处理工序；通过对经该溶液处理工序处理的光催化剂材料照射紫外光，使原光催化剂材料的表面还原析出贱金属或其化合物并进行担载的紫外线处理工序。
(11)一种光催化剂材料制造方法，其特征在于，包含得到未担载贱金属或其化合物的光催化剂材料的原光催化剂材料制作工序、和在所得到的原光催化剂材料表面担载贱金属或其化合物微粒的贱金属担载工序，该贱金属担载工序具备：对原光催化剂材料实施使用了贱金属化合物溶液的浸渍或者涂布等的处理的溶液处理工序；将经该溶液处理工序处理的光催化剂材料干燥的干燥工序、和热处理经该干燥工序处理的光催化剂材料的热处理工序。
(12)根据(11)所述的光催化剂材料制造方法，其特征在于，在上述热处理工序之后设置将担载在上述光催化剂材料表面的氧化状态的贱金属微粒还原的还原工序。
(13)一种光催化剂材料制造方法，其特征在于，包含得到未担载贱金属或其化合物的光催化剂材料的原光催化剂材料制作工序、和在所得到的原光催化剂材料表面担载贱金属或其化合物微粒的贱金属担载工序，该贱金属担载工序是采用热CVD法、等离子CVD法或其他的化学蒸镀法使原光催化剂材料的表面担载贱金属或其化合物微粒的化学蒸镀工序。
(14)一种光催化剂材料制造方法，其特征在于，包含得到未担载贱金属或其化合物的光催化剂材料的原光催化剂材料制作工序、和在所得到的原光催化剂材料表面担载贱金属或其化合物微粒的贱金属担载工序，该贱金属担载工序是通过将贱金属化合物溶液向加热的原光催化剂材料表面喷雾来热分解，由此在原光催化剂材料的表面担载贱金属或其化合物的喷雾热分解工序。
(15)一种光催化剂材料制造方法，其特征在于，包含得到未担载贱金属或其化合物的光催化剂材料的原光催化剂材料制作工序、和在所得到的原光催化剂材料表面担载贱金属或其化合物微粒的贱金属担载工序，该贱金属担载工序具备：对原光催化剂材料实施使用了贱金属化合物溶液的浸渍或者涂布等的处理的溶液处理工序；通过向经该溶液处理工序处理的光催化剂材料加入还原剂，使原光催化剂材料的表面析出贱金属或其化合物的添加还原剂工序。
(16)一种光催化剂材料制造方法，其特征在于，包含得到未担载贱金属或其化合物的光催化剂材料的原光催化剂材料制作工序、和在所得到的原光催化剂材料表面担载贱金属或其化合物微粒的贱金属担载工序，该贱金属担载工序是采用溅射法、真空蒸镀法、或者其他的物理蒸镀法使原光催化剂材料的表面担载贱金属或其化合物微粒的物理蒸镀工序。
也就是说，本发明通过使光催化剂材料、特别是包含本申请发明人已经提出的具有柱状中空结构的氧化钛光催化剂晶体的光催化剂材料的表面担载金属、或其化合物的微粒，能够以低成本大幅度提高分解性能，而且降低紫外线照射时的特有气味发生，或者消除其发生，所使用的金属等可以是贱金属或其化合物、或者贵金属或其化合物。
上述氧化钛光催化剂晶体的特征在于，在有机金属化合物或无机金属化合物的溶胶溶液中放入晶核，或者在晶核上涂布溶胶溶液，固化、热处理，从该晶核使之成长。具有柱状中空结构的氧化钛光催化剂晶体自身也已经是非常高的活性的，通过使它担载金属或其化合物的微粒，能够进一步提高其活性，能够大幅度提高乙醛等的有机有害物质的分解效率，与上述具有柱状中空结构的光催化剂材料比较，提高到约2倍、或者2倍以上，与过去的粉末状光催化剂比较，提高到约4倍。
即，本发明所述的代表性的氧化物光催化剂材料之一，是从晶核使之成长的具有柱状中空结构的氧化钛晶体，使其表面担载了例如Cu等贱金属或其化合物的微粒的材料，其担载通过采用光析出法、湿式法、PVD法、CVD法、喷雾热分解法(SPD法)等方法使担载贱金属或其化合物前的光催化剂材料担载贱金属等来进行。
在本发明中，光催化剂晶体的形状为柱状包括所有呈棱柱状、圆柱状、棒状、其他柱状的立体结构的形状，另外该柱状晶体包括在铅直方向笔直地延伸的晶体、倾斜状地延伸的晶体、一边弯曲一边延伸的晶体、分支成枝状而延伸的晶体、柱状晶多根成长并在中途融合的晶体等。
晶核不仅可以使用用溅射法、真空蒸镀法等PVD法、或者CVD法制作的晶核，其种类能够广泛使用单晶、多晶体、其他的晶体。另外，作为晶核，将如通常的化学反应所见的那样未明确认为是核的物质、例如衬底上的伤等作为核的替代物也是可以的。柱状晶体结构的特征在于，在晶核上成长一个以上的柱状晶体，晶核和在其上成长的柱状晶在同一位向成长，在典型的结构中，柱状晶体的内部具有中空结构。具有柱状晶体结构的光催化剂，与过去的具有其他晶体形状的光催化剂比，与分解对象物的接触效率好，分解性能飞跃地提高。
本申请发明人早先与本发明分开地在非公知的专利申请中提出这样的方法：使用干式腐蚀和湿式腐蚀等手法部分除掉柱状中空晶体的外壁部，使成为构成光催化剂微粒形成的结构的中空结构的内部露出到外部，利用这一技术，与未除掉外壁部的柱状中空晶体比较，提高分解性能(日本专利申请2001-392804)。通过并用该方法和本发明的担载贵金属微粒的柱状中空晶体光催化剂材料的制造方法，利用其协同效果，能够进一步提高光催化剂材料的分解性能。
此情况下，作为使上述柱状中空晶体的中空内部结构露出于外部的手法，干式腐蚀手法、湿式腐蚀手法、机械方法是有效的。干式腐蚀手法有物理的腐蚀方法和化学的腐蚀方法。作为物理的腐蚀方法有离子腐蚀法、等离子腐蚀法等，作为化学的腐蚀方法有气体腐蚀法等。湿式腐蚀手法是使用腐蚀溶液的方法，该腐蚀溶液含有强无机酸、强氧化剂、氟化物等作为基础的组成。此外，所谓机械方法，是通过研磨柱状中空晶体使中空内部结构露出于表面的方法。采用这些方法部分除掉柱状中空晶体的外壁部，中空内部结构露出至外部，得到高活性的光催化功能。
另外，在柱状中空的氧化钛晶体制作工序中，通过以15℃/分～105℃/分、或者20℃/分～100℃/分的升温速度热处理，大大有助于晶体形成的热传导速度上升，构成柱状结构的外壁部的晶体的晶体密度变低，由此柱状中空晶体的中空内部结构露出，也能够实现光催化功能高活性化。
所谓本发明的“贱金属担载工序”是指在原光催化剂材料上担载贱金属、或其化合物的微粒的工序。
附图的简单说明
图1是表示本发明的光催化剂材料的外观的概念图。
图2是表示本发明的具有柱状中空结构的氧化钛晶体的光催化剂材料的外观的概念图。
图3是关于采用了光析出法的本发明的光催化剂材料制造方法表示其构成的流程图。
图4是作为在图3等中的原光催化剂材料制作工序的构成的一例，表示具有柱状中空结构的原光催化剂材料的制造工序的流程图。
图5是关于采用了湿式法的本发明的光催化剂材料制造方法表示其构成的流程图。
图6是关于采用了CVD法的本发明的光催化剂材料制造方法表示其构成的流程图。
图7是关于采用了SPD法的本发明的光催化剂材料制造方法表示其构成的流程图。
图8是关于使用还原剂的本发明的光催化剂材料制造方法表示其构成的流程图。
图9是关于采用了PVD法的本发明的光催化剂材料制造方法表示其构成的流程图。
在各图中使用的符号分别表示如下。
1…光催化剂材料载体、2…基部(晶核)、3…光催化剂晶体(柱状结构的氧化钛晶体)、4…金属或金属化合物的微粒、5…贱金属或贱金属化合物微粒、8、10…光催化剂材料、18、20…光催化剂体、P1…原光催化剂材料制作工序、P3…贱金属担载工序(光析出法)、P31…溶液处理工序、P32…紫外线照射工序、P33…干燥工序、P5…贱金属担载工序(湿式法)、P51…溶液处理工序、P52…干燥工序、P53…热处理工序、P54…还原工序、P6…贱金属担载工序(CVD法)、P7…贱金属担载工序(SPD法)、P8…贱金属担载工序(使用还原剂)、P81…溶液处理工序、P82…添加还原剂工序、P83…干燥工序、P9…贱金属担载工序(PVD法)、41…凝胶化工序、42…固化工序、43…热处理工序、S1…晶核、S2…溶胶溶液、M3…光催化剂材料的原型、M4…固化的原型、M5…原光催化剂材料
实施发明的最佳方案
以下通过附图更详细地说明本发明。
图1是表示本发明的光催化剂材料的外观的概念图。在图中，本光催化剂材料8例如是在玻璃、金属、陶瓷或具有网络状结构的纤维等各种衬底等的光催化剂材料载体1上担载从而构成光催化剂体18的光催化剂材料8，主要的构成在于，在该光催化剂材料8上担载着金属或金属化合物的至少任一方的微粒4。图是概念图，特别地强调了金属或其化合物的微粒4相对于光催化剂材料8的大小，另外，其分布状态也概念性地表示出。
在图中，作为微粒4，包括(a)只有特定金属的微粒的情况、(b)只有特定金属的氧化物等化合物的情况、(c)有特定金属单质及其金属的氧化物等化合物的情况，也包括其他的不同的种类的金属、不同的种类的金属化合物在所有的混合状态下混合存在的情况。因此，例如作为(c)的情况的例子，混杂并担载着pt、和作为其氯化物的PtCl2的各微粒双方的情况也作为本发明方案而包括。
在图中，本发明的光催化剂材料8，是担载在光催化剂材料载体1上构成光催化剂体18的，其构成可为：在该光催化剂材料8上担载着贱金属或贱金属化合物的至少任一方的微粒4。因此，作为微粒4，例如可以只担载Cu，也可以只担载作为其氧化物的CuO，或者也可以混杂其双方而担载。
在图中，本发明的光催化剂材料8，是担载在光催化剂材料载体1上构成光催化剂体18的，可制成这样的构成：在该光催化剂材料8上混杂担载着贱金属、及其贱金属化合物双方的微粒4。另外，作为该光催化剂可使用氧化钛，作为该贱金属等可使用Cu、Fe、Ni、Zn、Co、V、Zr、Mn、Sn、Cr、W、Mo、Nb、Ta或它们的化合物之中的至少1种。因此，例如可以采取混杂担载作为微粒4的Cu、及其氧化物CuO这双方的构成。另外，例如也可以任意地组合如Ni及V2O5那样不同的元素的单质及化合物从而担载。
在图1中，上述的本发明的各光催化剂材料8，例如通过担载在玻璃、金属、陶瓷或具有网络状结构的纤维等各种衬底等的光催化剂材料载体1上，能够构成易处理的形态的光催化剂体18。
在图中，本发明的光催化剂材料8，固定在光催化剂材料载体1的表面，成为在其表面担载了Cu等的金属等的微粒4的状态。这样，通过采取担载了金属等的微粒4的构成，本光催化剂材料8得到光催化效果，因此利用紫外线进行光激励时，其紫外线照射导致的特有气味发生被降低，或者没有气味的发生。降低气味的发生的效果在使用Pt等贵金属的场合也能有效地看到，但利用Cu等贱金属或者它们的化合物能够更显著地作用。
另外，金属等的微粒4通过使其粒径更小而构成，乙醛等有机有害物质的分解被促进，分解性能提高。
图2是表示本发明的具有柱状中空结构的氧化钛晶体的光催化剂材料的外观的概念图。在图中，本光催化剂材料10是包含固定在光催化剂材料载体1的表面的基部2、或者固定在光催化剂材料载体1的表面的基部2和从该基部2伸长的柱状的光催化剂晶体3，并担载在玻璃、金属、陶瓷或具有网络状结构的纤维等各种衬底等的光催化剂材料载体1上从而构成光催化剂体20的光催化剂材料，主要的构成在于，在该光催化剂材料10上担载着贱金属或贱金属化合物之中的至少任一方的微粒5。图是概念图，特别地强调了贱金属或其化合物的微粒5相对于光催化剂材料10的大小，另外，其分布状态也概念性地表示出。
因此，作为微粒5，例如如上述那样可以只担载Cu，也可以只担载其氧化物CuO，或者也可以混杂担载其双方。
在图中，本发明的光催化剂材料8所担载的金属等微粒4可为贱金属或贱金属化合物的微粒。另外，作为该光催化剂可使用氧化钛，作为该贱金属等可使用Cu、Fe、Ni、Zn、Co、V、Zr、Mn、或它们的化合物之中的至少1种。即，本发明的光催化剂材料10，例如从担载在该光催化剂材料载体1上的、晶核等的基部2柱状结构的氧化钛晶体成长成为光催化剂晶体3，具有在该基部2及该光催化剂晶体3的表面担载着Cu等的贵金属微粒5的结构。
在图中，本光催化剂材料10，可以制成上述基部2包含晶核等、上述光催化剂晶体3采取中空的柱状结构(以下也叫“柱状中空结构”)的光催化剂材料，另外，可以制成在该光催化剂晶体3内部存在着包含未图示的光催化剂粒子的结构6(以下也叫“晶体粒子”)的构成。
作为上述晶核，不仅可用采用溅射法、真空蒸镀法等PVD法或CVD法制作的晶核，其种类即使是单晶、多晶体、粉体、陶瓷、金属的热氧化膜、阳极氧化膜的任1种都可使用。另外，作为晶核，将如通常的化学反应所见的那样未明确认为是核的物质、例如如衬底上的伤、异物的突起等那样在衬底上具有与衬底不同的状态的部分作为核的替代物也是可以的。柱状晶体结构的特征在于，在晶核上成长一个以上的柱状晶，晶核和在其上成长的柱状晶在同一位向成长，在典型的结构中，柱状晶的内部成为中空结构。
在图2中，上述的本发明的各光催化剂材料10，例如通过担载在玻璃、金属、陶瓷或具有网络状结构的纤维等各种衬底等的光催化剂材料载体1上从而能够构成易处理的形态的光催化剂体20。
在图2中，本发明的光催化剂材料10，成为在基部2上固定在光催化剂材料载体1的表面，并在从该基部2伸长的光催化剂晶体3及该基部2的表面担载了Cu等的贱金属等的微粒5的状态。光催化剂晶体3通过采取柱状结构其表面积增大，光催化功能已经变得高活性，但通过在其表面担载贱金属等的微粒5，乙醛等有机有害物质的分解效率更加提高，与未担载贱金属等的微粒的场合比较，得到约2倍的分解效率。
例如，在本发明的光催化剂材料10中，使用采用在催化剂担载面积为75mm×75mm的光催化剂材料载体上担载的担载量约0.1g的光催化剂构成的该光催化剂材料10分解乙醛气体的场合，可使容积20L的玻璃制容器中的乙醛气体浓度从20ppm变为1ppm以下所需要的时间缩短为10分钟以下，进一步地通过构成可以缩短到6分钟。
本发明所述的采用柱状中空结构氧化钛的光催化剂材料，例如即使未担载贱金属等的微粒的场合，在以往的粉末状光催化剂需要约30分钟时，经15分钟左右也达到1ppm以下的浓度，因此在该条件下的分解效率显示约2倍，实现了相当大的分解性能提高，担载了贱金属等微粒的本发明显示出进一步高于该值的分解性能。也就是说，在上述条件下将本发明的光催化剂材料与以往的粉末状光催化剂比较，分解所需时间缩短到约4分之1到5分之1左右，得到约4倍-5倍的分解效率，分解性能大幅度提高。
另外，贱金属等的微粒5使其粒径更小而构成，乙醛等的有机有害物质的分解被促进，分解性能提高。
通过在氧化钛光催化剂上担载金属等微粒从而光催化功能变成高活性是因为，通过在光催化剂上的激励光的吸收，在传导带激励的激励电子聚集、集中在金属等微粒上，同时空穴向吸附在光催化剂表面的有机有害物质移动，由此强制地形成电子-空穴对的再结合几率减少的状态。即，通过形成电子-空穴对的电荷分离状态，它们的再结合被抑制，由周围的氧及空穴产生的光催化剂反应及有机有害物质的氧化分解被促进，实现了光催化剂活性的高灵敏度化。
另外，在图中，本光催化剂材料10通过采取担载了金属等的微粒5的构成，得到光催化剂效果，因此利用紫外线进行光激励时，其紫外线照射导致的特有气味发生被减轻，或者没有气味发生。减轻气味发生的效果在使用Pt等贵金属的场合也可有效地看到，但采用Cu等贱金属或它们的化合物能够更显著地作用。
图3是作为本发明的光催化剂材料制造方法之一，关于使用了光析出法的制造方法表示其构成的流程图。在图中，本发明的制造方法包含得到未担载贱金属等的光催化剂材料的原光催化剂材料制作工序P1、和在所得到的光催化剂材料的表面担载贱金属等微粒的贱金属担载工序P3，该贱金属担载工序P3具备：对光催化剂材料实施使用了贱金属化合物溶液的浸渍或者涂布等的处理的溶液处理工序P31；通过对经该溶液处理工序P31处理的光催化剂材料照射紫外光，使原光催化剂材料的表面还原析出贱金属等并进行担载的紫外线处理工序P32，从而构成。
在图中，在该紫外线处理工序P32之后可以进一步设置使通过该工序P32担载了贱金属等的光催化剂材料干燥的干燥工序P33。
在图中，本发明的使用了光析出法的光催化剂材料制造方法，在原光催化剂材料制作工序P1中，得到尚未在表面担载贱金属等的状态的光催化剂材料(原光催化剂材料)，接着，在贱金属担载工序P3中，在通过该工序P1得到的原光催化剂材料的表面担载贱金属等的微粒，该贱金属担载工序P3之中，通过溶液处理工序P31对该原光催化剂材料实施使用了贱金属化合物溶液的浸渍或涂布等的处理，接着通过紫外线处理工序P32，对经该溶液处理工序P31处理的光催化剂材料照射紫外光，贱金属等在光催化剂材料的表面还原析出并被担载。再通过干燥工序P33干燥担载了贱金属等的光催化剂材料，制造本发明的担载了贱金属等微粒的光催化剂材料。
通过经由上述紫外线处理工序P32，利用上述溶液处理工序P31担载在光催化剂材料表面的氧化状态的贱金属等微粒被还原，能够提高有害有机物质的分解效率，能够使光催化功能高性能化。另外，能够减轻紫外线照射时的特有气味发生、或者消除其发生。
图4是作为在图3中的原光催化剂材料制作工序P1的构成的一例，表示具有柱状中空结构的原光催化剂材料的制造工序的流程图。在图4中，具有柱状中空结构的原光催化剂材料的制造工序，主要由下述工序构成：将作为光催化剂材料的基部的晶核S1浸渍在含有有机金属化合物或无机金属化合物的溶胶溶液S2中，或者在作为光催化剂材料的基部的晶核S1上涂布含有有机金属化合物或无机金属化合物的溶胶溶液S2，得到凝胶化的光催化剂材料的原型M3的凝胶化工序41；将由该凝胶化工序41得到的该原型M3干燥、固化，得到固化了的原型M4的固化工序42；热处理该固化了的原型M4，得到具有采取柱状结构或柱状中空结构的光催化剂晶体的原光催化剂材料M5的热处理工序43。
在图中，通过凝胶化工序41，作为光催化剂材料的基部的晶核S1被浸渍在含有有机金属化合物或无机金属化合物的溶胶溶液S2中，或者在作为光催化剂材料的基部的晶核S1上涂布含有有机金属化合物或无机金属化合物的溶胶溶液S2，得到凝胶化的光催化剂材料的原型M3，接着，通过固化工序42，在该凝胶化工序41中得到的该原型M3被干燥，固化，得到固化了的原型M4，接着，通过热处理工序43，该固化了的原型M4被热处理，得到具有采取柱状结构或柱状中空结构的光催化剂晶体的原光催化剂材料M5。
图5是关于采用了湿式法的本发明的光催化剂材料制造方法表示其构成的流程图。在图中，本制造方法包含得到未担载贱金属等的光催化剂材料的原光催化剂材料制作工序P1、和在经该工序P1得到的原光催化剂材料的表面担载贱金属等微粒的贱金属担载工序P5，该贱金属担载工序P5具备：对原光催化剂材料实施使用了贱金属化合物溶液的浸渍或者涂布等的处理的溶液处理工序P51、将经该溶液处理工序P51处理的光催化剂材料干燥的干燥工序P52、和热处理经该干燥工序P52处理的光催化剂材料的热处理工序P53，从而构成。
在图中，本制造方法可以在上述热处理工序P53之后设置将担载在上述光催化剂材料表面的氧化状态的贱金属微粒还原的还原工序P54。作为上述原光催化剂材料制作工序P1，可以通过经由上述图4所示的工序，制作具有柱状中空结构的光催化剂材料，将它作为原光催化剂材料。
在图中，采用湿式法的本发明的光催化剂材料制造方法，在原光催化剂材料制作工序P1中，得到尚未在表面担载贱金属等的状态的光催化剂材料，接着，在贱金属担载工序P5中，在通过该工序P1得到的原光催化剂材料的表面担载贱金属等的微粒，该贱金属担载工序P5之中，通过溶液处理工序P51对该原光催化剂材料实施使用了贱金属化合物溶液的浸渍或涂布等的处理，接着通过干燥工序P52干燥经该溶液处理工序P51处理的光催化剂材料，接着，通过热处理工序P53，热处理经该干燥工序P52处理的光催化剂材料，制造本发明的担载了贱金属等微粒的光催化剂材料。即，能够提高有害有机物质的分解效率，使光催化功能高性能化。另外，能够制成能够减轻紫外线照射时的特有气味发生、或者没有其发生的光催化剂材料。
在图中，本制造方法利用设置在上述热处理工序P53之后的还原工序P54，还原担载在上述光催化剂材料表面的氧化状态的贱金属微粒。
图6是关于采用CVD法的本发明的光催化剂材料制造方法表示其构成的流程图。在图中，本制造方法包含得到原光催化剂材料的原光催化剂材料制作工序P1、和在经该工序P1得到的原光催化剂材料的表面担载贱金属等微粒的贱金属担载工序P6，该贱金属担载工序P6是采用热CVD法、等离子CVD法或其他的化学蒸镀法使原光催化剂材料的表面担载贱金属等微粒的化学蒸镀工序。作为该原光催化剂材料制作工序P1，可以通过经由上述图4所示的工序，制作具有柱状中空结构的光催化剂材料，将它作为原光催化剂材料。
在图中，采用CVD法的本发明的光催化剂材料制造方法，在原光催化剂材料制作工序P1中，得到原光催化剂材料，接着，在贱金属担载工序P6中，在通过该工序P1得到的原光催化剂材料的表面担载贱金属等的微粒，通过作为该贱金属担载工序P6的化学蒸镀工序，在原光催化剂材料的表面担载贱金属等微粒，制造了本发明的担载了贱金属等微粒的光催化剂材料。
图7是关于采用SPD法的本发明的光催化剂材料制造方法表示其构成的流程图。在图中，本制造方法包含得到原光催化剂材料的原光催化剂材料制作工序P1、和在所得到的原光催化剂材料的表面担载贱金属等微粒的贱金属担载工序P7，该贱金属担载工序P7是通过将贱金属化合物溶液向加热的光催化剂材料表面喷雾来热分解，由此在原光催化剂材料的表面担载贱金属等的喷雾热分解工序。
在图中，采用SPD法的本发明的光催化剂材料制造方法，在原光催化剂材料制作工序P1中，得到原光催化剂材料，接着，通过贱金属担载工序P7，对加热了的光催化剂材料表面喷雾贱金属化合物的溶液，该雾热分解，据此贱金属等担载在原光催化剂材料的表面，制造了本发明的担载了贱金属等微粒的光催化剂材料。
图8是关于使用还原剂的本发明的光催化剂材料制造方法表示其构成的流程图。在图中，本制造方法包含得到原光催化剂材料的原光催化剂材料制作工序P1、和在所得到的原光催化剂材料的表面担载贱金属等微粒的贱金属担载工序P8，该贱金属担载工序P8具备：对光催化剂材料实施使用了贱金属化合物溶液的浸渍或者涂布等的处理的溶液处理工序P81；通过向经该溶液处理工序P81处理的光催化剂材料加入还原剂，使原光催化剂材料的表面析出贱金属等的添加还原剂工序P82，从而构成。在该添加还原剂工序P82之后，可以设置将利用该工序P82处理的光催化剂材料干燥的干燥工序P83。
在图中，使用还原剂的本发明的光催化剂材料制造方法，在原光催化剂材料制作工序P1中得到原光催化剂材料，接着，利用贱金属担载工序P8中的溶液处理工序P81对原光催化剂材料实施使用了贱金属化合物溶液的浸渍或者涂布等的处理，接着利用添加还原剂工序P82，向经该溶液处理工序P81处理的光催化剂材料加入还原剂，贱金属等在原光催化剂材料的表面析出并被担载，制造了本发明的担载了贱金属等微粒的光催化剂材料。在设置干燥工序P83的情况下，将经该还原剂添加工序P82处理后的光催化剂材料干燥，得到本发明的担载了贱金属等微粒的光催化剂材料。
图9是关于采用了PVD法的本发明的光催化剂材料制造方法表示其构成的流程图。在图中，本制造方法包含得到原光催化剂材料的原光催化剂材料制作工序P1、和在所得到的原光催化剂材料的表面担载贱金属等微粒的贱金属担载工序P9，该贱金属担载工序P9是采用溅射法、真空蒸镀法、或者其他的PVD法使原光催化剂材料的表面担载贱金属等微粒的物理蒸镀工序。
在图中，采用PVD法的本发明的光催化剂材料制造方法，在原光催化剂材料制作工序P1中得到原光催化剂材料，接着，在贱金属担载工序P9中，采用溅射法、真空蒸镀法、或者其他的PVD法在原光催化剂材料的表面担载贱金属等微粒，制造了本发明的担载了贱金属等微粒的光催化剂材料。
以采用本发明的制造方法在光催化剂材料上担载Cu为具体例子，说明上述的湿式法、PVD法及光析出法的各工序的例子。在湿式法中，被记为已开发的柱状氧化钛光催化剂的原光催化剂材料被浸渍在硫酸铜水溶液(Cu(NO3)2·3H2O)中，接着，在150℃干燥60分钟，接着在大气中在420℃热处理120分钟，接着选择性地在450℃气氛中氢气还原处理120分钟，制作了担载Cu的柱状氧化钛光催化剂。这与作为初始原料的柱状氧化钛光催化剂比，显示约2倍的分解性能的同时，降低了在光催化剂反应时发生的特有气味。
另一方面，在PVD法中，柱状氧化钛光催化剂采用溅射法担载Cu微粒，制作了担载Cu的柱状氧化钛光催化剂。这与作为初始原料的柱状氧化钛光催化剂比，显示约2倍的分解性能的同时，降低了在光催化剂反应时发生的特有气味。
关于采用光析出法制作担载Cu的柱状结构光催化剂材料的方法的一例，进行详细说明。
<1>记为已开发的柱状氧化钛光催化剂的原光催化剂材料的制作，即晶核、柱状中空氧化钛光催化剂的制作
将用中性洗涤剂、异丙醇、纯水实施洗涤处理的无碱玻璃、或者二氧化硅纤维过滤器(Advantech制QR-100)作为衬底使用，在其衬底表面，在包含有机金属化合物的溶胶溶液中放入晶核，或者在晶核上涂布溶胶溶液，通过实施固化、热处理，在晶核上形成具有柱状中空结构的氧化钛晶体，分别制成氧化钛衬底、或者氧化钛过滤器。催化剂担载面积为75mm×75mm，氧化钛担载量为约0.1g。在以下也规定为同样的催化剂担载面积及氧化钛担载量。
作为包含有机金属化合物的溶胶溶液的调整方法例，混合丁二醇：35g、H2O：0.4g、硝酸：0.5g，制成溶液，在该溶液中一边搅拌一边滴加四异丙氧基钛(TTIP)5g，其后在常温下搅拌4小时得到溶胶溶液。
在这样得到的溶胶溶液中浸渍采用各种制作法制作的晶核，或者在采用各种制作法在氧化钛衬底、或氧化钛过滤器上制作的晶核上涂布如上述那样得到的溶胶溶液，通过实施干燥固化、热处理，在晶核上形成氧化钛晶体。固化在干燥机中在到达温度150℃-200℃、保持时间2小时的条件下进行。热处理在电炉中在升温速度10℃/分、到达温度500℃～600℃、保持时间2小时的条件下进行。
采用各种制作法进行的晶核的制作之中，采用SPD法的氧化钛晶体膜的制作方法，按照本申请发明人的非公知的专利申请(日本专利申请2001-181969等)中所示的方法调整如下。即原料液通过在TTIP中以摩尔比(Hacac/TTIP)1.0添加乙酰丙酮(记为Hacac)，将其用异丙醇稀释，搅拌，从而制备。采用喷雾热分解(SPD)装置((株)Make制YKII)的成膜条件，在喷雾压力0.3MPa、喷雾量1.0ml/秒、喷雾时间0.5ml/次、衬底温度450℃、喷雾次数200次下进行。采用SPD法制作的氧化钛晶体膜通过扫描电镜(SEM)的表面观察，能够得到由大小30nm-100nm的晶体构成的氧化钛晶体膜作为本发明的原光催化剂材料。
<2>贱金属的担载<之1>担载的贱金属的原料溶液
作为Cu化合物使用硝酸铜三水合物的场合，用水稀释它，将浓度调制成2×10-5摩尔/L，制成硝酸铜水溶液。再向其中添加10重量％的作为还原剂的乙醇，制成Cu原料溶液。可以使用从2×10-6摩尔/L左右以上浓度的硝酸铜水溶液。溶液浓度越低，越能使担载在光催化剂材料表面的金属的粒子粒径微粒化，可期待光催化剂性能提高。
<3>贱金属的担载<之2>光析出工序
在Cu原料溶液中浸渍氧化钛过滤器等，从其上面照射紫外线。在该操作中Cu原料溶液中的Cu离子由于光催化剂的还原作用而被还原，变成Cu，在氧化钛表面析出。也可以不是采用浸渍处理，而是采用喷涂法等在氧化钛表面涂布Cu原料溶液后，照射紫外线，使担载Cu。
<4>贱金属的担载<之3>干燥工序
在氧化钛过滤器上担载Cu之后，用纯水洗涤，在150℃将光催化剂材料干燥1小时。
通过以上的工序担载Cu微粒，制作了担载Cu的柱状氧化钛光催化剂。这与作为初始原料的柱状氧化钛光催化剂比，显示约2倍的分解性能的同时，减轻了在光催化剂反应时发生的特有气味。
实施例
以下说明实施例和比较例的试验结果，但本发明并不限于以下的实施例。
表1一并记载了下述的各实施例及比较例的制作方法等。
表1
氧化钛光催化剂的种类 有无担载贱金属的处理及担载方法
实施例1 柱状中空氧化钛光催化剂 光析出法浸渍在cu原料溶液中→黑光灯照射→干燥(150℃、1小时)
实施例2 柱状中空氧化钛光催化剂 湿式法浸渍在硝酸铜水溶液中→干燥(150℃、1小时)→热处理(450℃、1小时、大气中)→还原处理(450℃、2小时、H2-Ar气氛中)
实施例3 柱状中空氧化钛光催化剂 物理蒸镀法用溅射法担载Cu
比较例1 柱状中空氧化钛光催化剂 未担载Cu
比较例2 粉末状氧化钛光催化剂 未担载Cu
<实施例1采用光析出法得到的担载Cu的光催化剂材料>
采用上述的光析出法使柱状中空氧化钛光催化剂材料担载Cu，制作了氧化钛过滤器。得到的光催化剂材料通过SEM观察确认了在氧化钛晶体表面担载了粒径1-50nm的Cu微粒。
<实施例2采用湿式法得到的担载Cu的光催化剂材料>
用蒸馏水稀释硫酸铜三水合物(Cu(NO3)2·3H2O和光纯药制特级)，将浓度调制成2×10-5摩尔/L，在硝酸铜水溶液中浸渍氧化钛过滤器，放置24小时。通过该操作，Cu被吸附在氧化钛表面直到达到平衡吸附。在氧化钛过滤器上担载Cu之后，用纯水洗涤它。其后在150℃使之干燥1小时，在空气中在450℃热处理2小时。在空气中热处理的状态下，Cu表面处于氧化状态，因此在氢气氛中还原它。向石英玻璃管中填充氧化钛过滤器，在450℃、在10vol％氢-氩混合气体中进行还原处理2小时。这样得到的光催化剂材料，通过SEM观察确认了在柱状中空氧化钛晶体表面担载了粒径1-50nm的Cu微粒。
<实施例3采用PVD法的担载Cu的光催化剂材料>
采用使用了RF磁控管溅射装置(日本真空技术(株)，SH-350EL-T06)的溅射法进行。在成膜室内使担载了柱状中空结构的氧化钛光催化剂的衬底与Cu靶相向设置。靶使用靶纯度99.99％以上的Cu钯。利用油旋转泵抽气到10Pa。其后，用涡轮分子泵进行抽气，使成膜室内达到规定的真空度。接着，导入纯度99.999％以上的氩气，使成膜室内为氩气氛。此时，调节导入气体流量和主阀的开闭度，使达到所规定的氩气压力(溅射压力)。并且，利用直流电源对Cu靶外加电，进行Cu的溅射，一边以转速3rpm旋转所设置的氧化钛衬底，一边使其表面担载Cu微粒。
不是Cu膜的成膜，而是Cu微粒的担载是目的，因此用3分钟的短时间进行了处理。所得到的光催化剂材料通过SEM观察，确认了在柱状中空氧化钛晶体表面担载了粒径1-50nm左右的微粒。
<比较例1>
将未实施上述的Cu微粒担载处理的柱状中空结构的氧化钛衬底作为比较例1。
<比较例2>
将市场销售的粉末状光催化剂材料(日本Aerosol制P-25)作为比较例2。据使用了SEM的表面观察，它由粒径20-30nm左右的氧化钛粒子构成。
<特性评价方法>
作为光催化功能的评价，实施了有害物质乙醛的分解试验。测试方法，首先将制作的氧化钛光催化剂体(催化剂担载面积75mm×75mm，氧化钛担载量约0.1g)放入容积20L的玻璃制的容器中，用人造空气置换容器内之后，向容器内注入乙醛气体使达到20ppm。其次，对氧化钛光催化剂体照射波长254nm的杀菌灯，用气体监视器测定容器内的乙醛浓度直到达到1ppm以下所需要的时间。制作的氧化钛光催化剂体的表面观察采用SEM进行。使用的人造空气(日本酸素(株)制)的气体组成是氮78％、氧21％、氩0.9％、碳酸气体(CO、CO2、CH4)0.03％，剩余部分是水分。
紫外线照射时有无特有气味发生，采用5名试验者的感官评价进行。明显发生了特有气味的记为“有”，完全未确认特有气味的记为“无”，虽不象“有”那样显著但可确认某种程度的气味的记为“稍有”，综合其结果而判断。
表2表示出各实施例及比较例的特性评价结果，表3表示出感官评价结果。
表2
乙醛分解时间(20ppm→1ppm以下的时间) 在紫外线照射时发生的气味
  实施例1     6分     无
  实施例2     6分     无
  实施例3     8分     无
  比较例1     15分     有
  比较例2     28分     有
表3在紫外线照射时发生的气味的感官评价
  试验者     A     B     C     D     E
  实施例1     无     无     无     无     无
  实施例2     无     无     无     无     无
  实施例3     无     无     无     无     无
  比较例1     有     有     有     有     有
  比较例2     有     有     有     有     有
由表2的结果知道以下内容。
比较例1通过SEM观察确认：形成了高3000-5000nm、宽300-500nm的包含作为柱状中空晶体的光催化剂晶体的集合体。使规定容积空间内的浓度20ppm的乙醛气体降低至1ppm以下所需要的时间，即乙醛的分解时间(以下叫做“乙醛的分解时间”)是15分钟，与后述的比较例2比较，分解所需要的时间缩短到约1/2，分解效率提高到约2倍，即使是不适用本发明的担载贱金属微粒技术的阶段的，分解性能也比已经过去的技术充分高，显示出是具有高活性的光催化功能的。照射紫外线发生了TiO2光催化剂特有的气味。
作为粉末状的光催化剂材料的比较例2，通过SEM确认存在多数的粒径20-30nm的氧化钛粒子。乙醛的分解时间是28分钟。照射紫外线发生了TiO2光催化剂特有的气味。
与上述比较例1和2比，实施例1-3是具有柱状中空结构的氧化钛晶体光催化剂材料，是通过实施贱金属担载处理，在柱状中空结构的氧化钛晶体光催化剂表面担载了粒径1-50nm的Cu微粒的。以下表示出各
实施例的结果。
实施例1是采用光析出法使柱状中空结构的氧化钛晶体光催化剂上担载了Cu微粒的光催化剂材料。所得到的光催化剂材料可预想在柱状中空结构的氧化钛晶体表面担载了粒径1-50nm左右的Cu微粒。
乙醛的分解时间是6分钟，与比较例2的28分钟比较，分解时间能够缩短到1/4-1/5，分解效率提高到4-5倍以上，能够极大地改良以往技术的特性。
另外，与比较例1的15分钟比较，分解时间也能缩短到约2/5，分解效率提高到约2.5倍，也能够大幅度改良柱状中空结构的氧化钛光催化剂材料的特性，分解性能非常高，显示出是具有高活性的光催化功能的光催化剂材料。照射紫外线完全未发生TiO2光催化剂特有的气味。
实施例2是采用含有还原处理的湿式法使柱状中空结构的氧化钛光催化剂上担载了Cu微粒的光催化剂材料。所得到的光催化剂材料可预想在柱状中空结构的氧化钛晶体表面担载了粒径1-50nm左右的Cu微粒。
乙醛的分解时间是6分钟，与比较例2的28分钟比较，分解时间能够缩短到1/4-1/5，分解效率提高到4-5倍以上，能够极大地改良以往技术的特性。
另外，与比较例1的15分钟比较，分解时间也能缩短到约2/5，分解效率提高到约2.5倍，也能够大幅度改良柱状中空结构的氧化钛光催化剂材料的特性，分解性能非常高，显示出是具有高活性的光催化功能的光催化剂材料。照射紫外线完全未发生TiO2光催化剂特有的气味。
实施例3是采用作为PVD法之一的溅射法使柱状中空结构的氧化钛光催化剂上担载了Cu微粒的光催化剂材料。所得到的光催化剂材料可预想在柱状中空结构的氧化钛晶体表面担载了粒径1-50nm左右的Cu微粒。
乙醛的分解时间是8分钟，与比较例2的28分钟比较，分解时间能够缩短到1/3，分解效率提高到3倍以上，能够极大地改良以往技术的特性。
另外，与比较例1的15分钟比较，分解时间也能缩短到约1/2，分解效率提高到约2倍，也能够大幅度改良柱状中空结构的氧化钛光催化剂材料的特性，分解性能非常高，显示出是具有高活性的光催化功能的光催化剂材料。照射紫外线完全未发生TiO2光催化剂特有的气味。
实施例1-3担载贱金属Cu了，但除此以外即使使光催化剂表面担载Fe、Ni、Zn、Co、V、Zr、Mn，也能实现光催化功能的高活性化，这通过实验已得到确认。
另外，实施例1-3使用光析出法、湿式法、物理蒸镀法担载了Cu，但在这些以外，即使使用化学蒸镀法、喷雾热分解法、化学析出法等担载Cu，也得到同样的效果。这种情况通过实验已得到确认。
特性的评价不只用乙醛，也用甲苯、二甲苯、苯乙烯、三甲基胺等其他有机化合物进行，本发明的担载贱金属的光催化剂材料在这些化合物之中也被确认具有与乙醛的场合同样的分解性能、高活性的光催化功能。
工业实用性
有关本发明的光催化剂材料及其制造方法，由于构成如上，因此能够实现极高的活性的光催化功能。特别是担载贱金属的方法，能够以低成本实现该光催化功能。另外，没有光催化剂材料的飞散和脱落，操作容易，也易于安装入环境净化装置等中，能够降低制造成本。
另外，在此基础上，有关本发明的光催化剂材料能够减轻在紫外线照射时发生的特有的气味。
有关本发明的光催化剂材料，利用极高的活性的光催化功能，在清洁功能、抗菌功能、除臭功能、防污功能等上具有显著的效果，能够广泛应用于空气清洁机、除臭机、冷气暖气机等的各种空调设备或者清水器和水质净化设备等的环境净化装置中。

Claims (16)

1.一种光催化剂材料，是担载在光催化剂材料载体上构成光催化剂体的光催化剂材料，其特征在于，在该光催化剂材料上担载着金属或金属化合物的至少任一方的微粒。
2.一种光催化剂材料，是担载在光催化剂材料载体上构成光催化剂体的光催化剂材料，其特征在于，在该光催化剂材料上担载着贱金属或贱金属化合物的至少任一方的微粒。
3.一种光催化剂材料，是担载在光催化剂材料载体上构成光催化剂体的光催化剂材料，其特征在于，在该光催化剂材料上混杂担载着贱金属、及该贱金属的化合物这两方的微粒。
4.根据权利要求2或3所述的光催化剂材料，其特征在于，上述光催化剂是氧化钛，上述贱金属或贱金属化合物是Cu、Fe、Ni、Zn、Co、V、Zr、Mn、Sn、Cr、W、Mo、Nb、Ta或它们的化合物之中的至少1种。
5.根据权利要求2～4中任1项所述的光催化剂材料，其特征在于，上述光催化剂材料是包含固定在光催化剂材料载体的表面的基部、或者固定在光催化剂材料载体的表面的基部和从该基部伸长的柱状的光催化剂晶体的光催化剂材料。
6.根据权利要求5所述的光催化剂材料，其特征在于，上述光催化剂材料，是上述基部包含晶核等，上述柱状的光催化剂晶体其内部采取中空的柱状结构的。
7.根据权利要求6所述的光催化剂材料，其特征在于，在上述光催化剂晶体内部存在着光催化剂微粒形成的结构。
8.根据权利要求2～7的任1项所述的光催化剂材料，其特征在于，使用采用在催化剂担载面积为75mm×75mm的光催化剂材料载体上担载的担载量约0.1g的光催化剂构成的该光催化剂材料分解乙醛气体的场合，使容积20升的玻璃制容器中的乙醛气体浓度从20ppm达到1ppm以下所需要的时间是5分钟以上10分钟以下。
9.一种光催化剂体，包含光催化剂材料载体、和担载在该光催化剂材料载体上的权利要求2～8的任1项所述的光催化剂材料。
10.一种光催化剂材料制造方法，其特征在于，包含得到未担载贱金属或其化合物的光催化剂材料“原光催化剂材料”—的原光催化剂材料制作工序、和在所得到的原光催化剂材料的表面担载贱金属或其化合物微粒的贱金属担载工序，该贱金属担载工序具备：对原光催化剂材料实施使用了贱金属化合物溶液的浸渍或者涂布等的处理的溶液处理工序；通过对经该溶液处理工序处理的光催化剂材料照射紫外光，使原光催化剂材料的表面还原析出贱金属或其化合物并进行担载的紫外线处理工序。
11.一种光催化剂材料制造方法，其特征在于，包含得到未担载贱金属或其化合物的光催化剂材料的原光催化剂材料制作工序、和在所得到的原光催化剂材料的表面担载贱金属或其化合物微粒的贱金属担载工序，该贱金属担载工序具备：对原光催化剂材料实施使用了贱金属化合物溶液的浸渍或者涂布等的处理的溶液处理工序；将经该溶液处理工序处理的光催化剂材料干燥的干燥工序；和热处理经该干燥工序处理的光催化剂材料的热处理工序。
12.根据权利要求11所述的光催化剂材料制造方法，其特征在于，在上述热处理工序之后设置将担载在上述光催化剂材料表面的氧化状态的贱金属微粒还原的还原工序。
13.一种光催化剂材料制造方法，其特征在于，包含得到未担载贱金属或其化合物的光催化剂材料的原光催化剂材料制作工序、和在所得到的原光催化剂材料的表面担载贱金属或其化合物微粒的贱金属担载工序，该贱金属担载工序是采用热CVD法、等离子CVD法或其他的化学蒸镀法使原光催化剂材料的表面担载贱金属或其化合物微粒的化学蒸镀工序。
14.一种光催化剂材料制造方法，其特征在于，包含得到未担载贱金属或其化合物的光催化剂材料的原光催化剂材料制作工序、和在所得到的原光催化剂材料的表面担载贱金属或其化合物微粒的贱金属担载工序，该贱金属担载工序是通过将贱金属化合物溶液向加热的原光催化剂材料表面喷雾来热分解，由此在原光催化剂材料的表面担载贱金属或其化合物的喷雾热分解工序。
15.一种光催化剂材料制造方法，其特征在于，包含得到未担载贱金属或其化合物的光催化剂材料的原光催化剂材料制作工序、和在所得到的原光催化剂材料的表面担载贱金属或其化合物微粒的贱金属担载工序，该贱金属担载工序具备：对原光催化剂材料实施使用了贱金属化合物溶液的浸渍或者涂布等的处理的溶液处理工序；通过向经该溶液处理工序处理的光催化剂材料加入还原剂，使原光催化剂材料的表面析出贱金属或其化合物的添加还原剂工序。
16.一种光催化剂材料制造方法，其特征在于，包含得到未担载贱金属或其化合物的光催化剂材料的原光催化剂材料制作工序、和在所得到的原光催化剂材料表面担载贱金属或其化合物微粒的贱金属担载工序，该贱金属担载工序是采用溅射法、真空蒸镀法、或者其他的物理蒸镀法使原光催化剂材料的表面担载贱金属或其化合物微粒的物理蒸镀工序。
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