CN1958163A - 光催化剂载体及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供不易产生光催化性微粒的剥离、光催化作用高的光催化剂载体及其制造方法。首先，在作为氧化铝陶瓷多孔体的陶瓷过滤器3表面，通过浸渍涂布法形成氧化钛第1层5，在600～1100℃的温度下烧制1小时。然后在氧化钛第1层5上仍然通过浸渍涂布法形成氧化钛第2层7，在200℃的条件下烧制2小时，完成光催化剂载体1。

Description

光催化剂载体及其制造方法

技术领域

本发明涉及用于例如通过光催化作用发挥防污、防臭、抗菌等功能的环境净化装置的光催化剂载体及其制造方法。

背景技术

以往，已知氧化钛等氧化物光催化剂通过光催化作用发挥防污、防臭、抗菌作用等功能。

该光催化作用的表现机理如下。即，对氧化物光催化剂照射具有相当于带隙的能量的光时，通过光激发在传导带产生电子，同时，在价电子带产生空穴。这样产生的电子显示出强还原作用，另外，空穴显示出强氧化作用。这些氧化还原作用可以将附着在光催化剂上的有机物或氮化合物等分解为水或二氧化碳等。

近年，利用上述氧化物光催化剂的防污、防臭、抗菌等功能的环境净化方法、环境净化装置备受关注。

然而，由于氧化物光催化剂通常是粉末状，因此为装入环境净化装置，任何方法都需要将氧化物光催化剂固定化在基体材料上。作为固定的方法，已知有以下的(i)-(iii)的方法。

(i)将粉末状的氧化物光催化剂与有机粘合剂混合，涂布在基体材料上，之后，在常温下或加热固定(参照专利文献1)

(ii)将粉末状的氧化物光催化剂与无机粘合剂混合，涂布在基体材料上，之后，在常温下或加热固定(参照专利文献2)

(iii)将混合氧化物光催化剂和溶剂得到的涂布剂涂布在基体材料上后，在高温下加热，将氧化物光催化剂固定化在基体材料上(参照专利文献3)。

[专利文献1]特开平7-060132号公报

[专利文献2]特开2001-38218号公报

[专利文献3]特开2001-259435号公报

发明内容

发明所要解决的课题

但是，在上述(i)、(ii)的方法中，由于粘合剂将氧化物光催化剂表面的大部分覆盖，因此在氧化物光催化剂的表面中，露出部分的面积减少，其结果是，存在光催化作用钝化的问题。再有，在上述的(i)的方法中，由于光催化作用有机粘合剂被分解，因此还存在覆膜强度降低，氧化物光催化剂的粉末逐渐脱落的耐久性上的问题。

另外，在上述(iii)的方法中，由于高温加热，因此引起氧化物光催化剂的烧结，存在氧化物光催化剂的表面积减少，光催化作用下降的问题。另外，在上述(iii)的方法中，由于高温烧制，氧化物光催化剂的晶形相转变为低活性的晶形，存在光催化作用钝化的问题。

本发明就是鉴于以上各点而进行的，其目的在于，提供不易产生光催化性微粒剥离、光催化作用高的光催化剂载体及其制造方法。

解决问题的方法

(1)发明的第1要点是，

一种光催化剂载体的制造方法，其特征在于，该制造方法具有以下工序：在基体材料上附着光催化性微粒，在500～1100℃的温度下烧制形成A层的第1工序，和在上述A层上附着光催化性微粒，在100～400℃的温度下烧制形成B层的第2工序。

在本发明中，由于在500～1100℃(优选600～1100℃，特别优选600～1000℃)的温度下烧制A层，因此A层牢固地固定于基体材料上。另外，由于A层和B层都含有光催化性微粒，因此A层和B层的结合也是牢固的。所以，本发明制造的光催化剂载体的A层和B层难以剥离，耐久性高。

另外，在本发明中，由于在形成A层及B层时，可以不使用粘合剂固定化光催化性微粒，因此光催化性微粒的表面不会被粘合剂覆盖，光催化性微粒的有效表面积大。由此，本发明制造的光催化剂载体由于光催化性微粒导致的光催化作用高，在防污、防臭、抗菌等功能上优异。

此外，本发明中B层可以形成在光催化剂载体的最表面。由于该B层的烧制温度低至100～400℃，所以不产生烧结，B层所含的光催化性微粒的有效表面积大。因此，本发明制造的光催化剂载体由于在最表面上具有有效面积大的光催化性微粒，因此由于光催化性导致微粒的光催化作用高，防污、防臭、抗菌等性能优异。

另外，由于本发明不必为固定化光催性微粒而使用粘合剂，因此可以简化制造工序。

·作为上述基体材料的材质，可以举出，例如，陶瓷、金属、玻璃等。

·作为上述A层的膜厚优选例如1～5μm的范围。另外，作为上述B层的膜厚优选例如1～20μm的范围。

·上述光催化性微粒的粒径优选5～100nm的范围。

(2)发明的第2要点是，

按照发明点1记载的光催化剂载体的制造方法，其特征在于，上述光催化性微粒含有选自氧化钛、氧化锌、氧化锆、钛酸锶、硫化镉、氧化钨、氧化铁、硅的组中的1种或1种以上的物质。

本发明中，由于光催化性微粒含有上述物质，光催化作用更高。

·作为上述氧化钛的晶形可以举出，金红石、锐钛矿、板钛矿。特别优选光催化作用高的锐钛矿。

(3)发明的第3要点是，

按照发明点1或2记载的光催化剂载体的制造方法，其特征在于，构成上述A层的光催化性微粒和构成上述B层的光催化性微粒含有同一物质。

在本发明中，由于构成上述A层的光催化性微粒和构成上述B层的光催化性微粒含有同一物质，因此A层和B层的密合性更高。因此，在本发明中制造的光催化剂载体耐久性更加优异。

(4)发明的第4要点是，

按照发明点1～3中任意一项记载的光催化剂载体的制造方法，其特征在于，在上述第1工序和/或上述第2工序中，涂布分散了上述光催化性微粒的分散液后，通过蒸发上述分散液的溶剂，附着上述光催化性微粒。

本发明通过上述方法，可以以均匀的厚度形成A层、B层或这二者。另外，按照本发明，A层、B层或这二者的形成是容易的。

(5)发明的第5要点是，

按照发明点4记载的光催化剂载体的制造方法，其特征在于，上述分散液中的上述光催化性微粒的含有率为5～30重量％。

本发明中，由于分散液中的光催化性微粒的含有率为5～30重量％，光催化作用更高。

(6)发明的第6要点是，

按照发明点1～5中任意一项记载的光催化剂载体的制造方法，其特征在于，上述基体材料是多孔质陶瓷基体材料。

在本发明中，由于基体材料是多孔质陶瓷，在烧制工序中，基体材料不会损伤。另外，由于本发明制造的光催化剂载体的基体材料是多孔质的，故表面积大，光催化作用高。

(7)发明的第7要点是，

一种光催化剂载体，该载体是通过发明点1～6中任意一项记载的制造方法制造的光催化剂载体。

本发明的光催化剂载体发挥出发明点1～6的发明所述的作用效果。

附图的简单说明

图1是表示光催化剂载体1的构成的断面图。

图2是陶瓷过滤器3的表面照片。

图3是实施例2的光催化剂载体的表面照片。

图4是实施例3的光催化剂载体的表面照片。

图5是实施例5和比较例5的光催化剂载体的表面照片。

图6是表示玻璃薄板上形成的氧化钛层的断面照片。

符号的说明

1……光催化剂载体

3……陶瓷过滤器

5……氧化钛第1层

7……氧化钛第2层

实施发明的最佳方案

下面，说明本发明的光催化剂载体的方案的例子(实施例)。

实施例1

a)首先，用图1和图2说明本实施例1的光催化剂载体的构成。

光催化剂载体1含有作为基体材料的陶瓷过滤器(多孔质陶瓷基体材料)3、和依次叠层在其表面的氧化钛第1层(A层)5以及氧化钛第2层(B层)7。

陶瓷过滤器3是含有氧化铝陶瓷多孔体(Al₂O₃：76％·SiO₂：19％·空隙率：85％)的板状部件。通过电子显微镜(株式会社日立ハイテクノロジ一ズ制造的扫描型电子显微镜S-4800)拍摄的该陶瓷过滤器3的表面的照片示于图2。

氧化钛第1层5以及氧化钛第2层7分别是固定化了氧化钛微细粉末(光催化性微粒)的层，它们的厚度均为约1～2μm。

b)下面，说明本实施例1的光催化剂载体的制造方法。

首先，在陶瓷过滤器3的表面形成氧化钛第1层5。具体地，使用浸渍机(有限会社エス·デイ·アイ制KD-5000)，将陶瓷过滤器3暂时浸渍在氧化钛涂布液(分散了光催化性微粒的分散液)中，之后取出。由此，在陶瓷过滤器3的表面上附着氧化钛涂布液，之后，通过蒸发氧化钛涂布液的溶剂，在陶瓷过滤器3的表面形成含有氧化钛的A层。

这里，氧化钛涂布液是石原产业制STS-01(氧化钛含有率30.1％(重量比)、氧化钛的平均粒径约为7nm、pH1.5)稀释4倍的涂布液(STS-01和水以1∶3的比例混合的涂布液)，如上所述，由于STS-10的氧化钛含有率为30.1重量％，使用的氧化钛涂布液的氧化钛含有率为7.52重量％。

然后，用电炉(株式会社デンケン制KDF S-100)将陶瓷过滤器3以及氧化钛第1层5烧制2小时(第1次烧制)。

这里，烧制的温度设定为600℃、800℃、1000℃、1100℃4个种类，在600℃烧制的为实施例1-1、在800℃烧制的为实施例1-2、在1000℃烧制的为实施例1-3、在1100℃烧制的为实施例1-4。

接着，对于实施例1-1～1-4的各烧制物，在氧化钛第1层5上形成氧化钛第2层7。其形成方法与氧化钛第1层5的形成同样，通过使用浸渍机在氧化钛涂布液中浸渍的方法进行。但是，此时的氧化钛涂布液使用石原产业制STS-01稀释2倍的涂布液(STS-01和水以1∶1的比例混合的涂布液)。由于STS-01的氧化钛含有率为30.1重量％，因此使用的氧化钛涂布液的氧化钛含有率为15.1重量％。

接着，使用电炉在200℃的条件下，将陶瓷过滤器3、氧化钛第1层5以及氧化钛第2层7进行1小时烧制(第2次烧制)，完成光催化剂载体1。另外，实施例1-1～1-4的光催化剂载体的制造条件一览示于表1。

[表1]

			实施例1-1		实施例1-2		实施例1-3		实施例1-4
											制造条件	氧化钛第1层	涂布液	4倍稀释		4倍稀释		4倍稀释		4倍稀释
烧制温度(℃)	600		800		1000		1∶00
									烧制时间(hr)	2			2		2		2
氧化钛第2层	涂布液	2倍稀释		2倍稀释		2倍稀释		2倍稀释
										烧制温度(℃)	200		200		200		200
	烧制时问(hr)	1		1		1		1
										氨分解实验			浓度(ppm)	除去率(％)	浓度(ppm)	除去率(％)	浓度(ppm)	除去率(％)	浓度(ppm)	除去率(％)
反应时间0分		200	0	200	0	200	0	200	0
											反应时间2.5分		35.1	84	39	80.5	44.2	77.9	46.3	76.9
反应时间5分		15	92.5	18	91	17.8	91.1	20	90
											反应时间7.5分		10	95	11	94.5	11.5	94.3	12.5	93.8
反应时间10分		6.3	96.9	8.5	95.8	8	96	10	95
											反应时间15分		4.8	97.6	6.2	96.9	6	95.5	6.5	96.8
反应时间30分		2.2	98.9	3.5	98.3	3	98.5	3.7	98.2

另外，如下所述，制造比较例1-1～1-4的光催化剂载体。

(比较例1-1)

氧化钛第1层的形成以及第1次烧制与实施例1-1同样进行，但不进行氧化钛第2层的形成以及第2次烧制。

(比较例1-2)

氧化钛第1层的形成以及第1次烧制与实施例1-2同样进行，但不进行氧化钛第2层的形成以及第2次烧制。

(比较例1-3)

氧化钛第1层的形成以及第1次烧制与实施例1-3同样进行，但不进行氧化钛第2层的形成以及第2次烧制。

(比较例1-4)

氧化钛第1层的形成以及第1次烧制与实施例1-4同样进行，但不进行氧化钛第2层的形成以及第2次烧制。

另外，比较例1-1～1-4中的光催化剂载体的制造条件一览示于表2。

[表2]

			比较例1-1		比较例1-2		比较例1-3		比较例1-4
											制造条件	氧化钛第1层	涂布液	4倍稀释		4倍稀释		4倍稀释		4倍稀释
烧制温度(℃)	600		800		1000		1100
									烧制时间(hr)	2			2		2		2
氧化钛第2层	涂布液	-		-		-		-
										烧制温度(℃)	-		-		-		-
	烧制时间(hr)	-		-		-		-
										氨分解实验			浓度(ppm)	除去率(％)	浓度(ppm)	除去率(％)	浓度(ppm)	除去率(％)	浓度(ppm)	除去率(％)
反应时间0分		200	0	200	0	200	0	200	0
											反应时间2.5分		105	47.5	127	36.5	105	47.5	170	15
反应时间5分		88	56	110	45	100	50	150	25
											反应时间7.5分		82	59	115	42.5	90	55	135	32.5
反应时间10分		75	62.5	100	50	78	61	125	37.5
											反应时间15分		70	65	88	56	76	62	110	45
反应时间30分		55	72.5	73	63.5	60	70	90	55

c)接着，说明本实施例1的光催化剂载体1发挥的效果。

i)在本实施例1的光催化剂载体1中，由于氧化钛第1层5在600～1100℃的温度烧制，因此对陶瓷过滤器3的固定是牢固的。另外，氧化钛第2层7和氧化钛第1层5的结合也是牢固的。因此，本实施例1的光催化剂载体1，氧化钛第1层5或氧化钛第2层7不易剥离、耐久性高。

(ii)在本实施例1的光催化剂载体1中，由于不使用粘合剂而固定氧化钛，因此氧化钛的表面不会被粘合剂覆盖，氧化钛的有效面积大。由此，本实施例1的光催化剂载体1，由于氧化钛导致的光催化作用高。

(iii)在本实施例1的光催化剂载体1中，氧化钛第2层7露在最表面上。该氧化钛第2层7的烧制温度低至200℃，因此不产生烧结，氧化钛的有效面积大。因此，本实施例1的光催化剂载体1由于在最表面上具有有效面积大的氧化钛第2层7，所以由于氧化钛导致的光催化作用高。

(iv)本实施例1的光催化剂载体1，由于不必为固定氧化钛而使用粘合剂，因此可以简化制造工序。

d)下面，对为确定本实施例1的光催化剂载体1发挥的作用而进行的实验进行说明。以下实验，对实施例1-1～1-4以及比较例1-1～1-4的光催化剂载体分别进行。

(i)实验方法

在容积67L的容器中，装入光催化剂载体、和作为照射光催化剂的光源的黑光灯、搅拌容器内部空气用的风扇。黑光灯的照度设为30W，由风扇产生的搅拌速度设为0.4m³/min。

接着，密闭上述容器，按照初始浓度为200ppm地导入氨。并且，从氧导入后的时间(反应时间)为0分钟、2.5分钟、5分钟、7.5分钟、10分钟、15分钟、30分钟的各时刻，分别用氨浓度测定器(株式会社ガステツク制造的检测管3L(0.5～78ppm)、3La(2.5～200ppm))测定氨浓度。

(ii)实验结果

每段反应时间的氨浓度和除去率示于上述表1和表2。这里，所谓除去率，是将氨的初始浓度设为C₀、测定浓度设为C_n时，用下述式(1)表示的值。

式(1)除去率(％)＝((C₀-C_n)/C₀)×100

如表1所示，实施例1-1～1-4的光催化剂载体1在反应时间30分钟时，除去率全部在98％或98％以上，非常高。从该结果可以确认，本实施例1的光催化剂载体1由于光催化作用导致的氨分解效果(防臭效果)高。

另外，由于实施例1-1～1-4的光催化剂载体1的氨分解效果都很高，可以确认作为氧化钛第1层5的烧制温度优选600～1100℃的范围。

与此相反，如表2所示，比较例1-1～1-4的光催化剂载体在反应时间30分钟时，除去率为55～72.5％，非常低。这样，比较例1-1～1-4的光催化剂载体氨除去率低的原因推测如下。即，比较例1-1～1-4的光催化剂载体不具有氧化钛第2层7，而只具有氧化钛第1层5。可以认为，由于氧化钛第1层5在600℃～1100℃的高温烧制，因此产生烧结，氧化钛的表面积变小。作为其结果，可以认为比较例1-1～1-4的光催化剂载体氨除去率变低。

实施例2

与上述实施例1-1～1-4基本同样，制造实施例2-1～2-4的光催化剂载体1。但是，在本实施例2中，用于形成氧化钛第1层5的氧化钛涂布液为STS-01稀释6倍的涂布液(STS-01和水以1∶5的比例混合的涂布液)。由于STS-01的氧化钛含有率为30.1重量％，因此使用的氧化钛涂布液的氧化钛含有率为5.02重量％。另外，实施例2-1～2-4的光催化剂载体1的制造方法一览示于表3。

[表3]

			实施例2-1		实施例2-2		实施例2-3		实施例2-4
											制造条件	氧化钛第1层	涤布液	6倍稀释		6倍稀释		6倍稀释		6倍稀释
烧制温度(℃)	600		800		1000		1100
									烧制时间(hr)	2			2		2		2
氧化钛第2层	涂布液	2倍稀释		2倍稀释		2倍稀释		2倍稀释
										烧制温度(℃)	200		200		200		200
	烧制时间(hr)	1		1		1		1
										氨分解实验			浓度(ppm)	除去率(％)	浓度(ppm)	除去率(％)	浓度(ppm)	除去率(％)	浓度(ppm)	除去率(％)
反应时间0分		200	0	200	0	200	0	200	0
											反应时间2.5分		46.8	76.6	36.4	81.8	39	80.5	41.6	79.2
反应时间5分		15	92.5	17	91.5	18.2	90.9	24.5	87.8
											反应时间7.5分		10.5	94.8	11.5	94.3	10.5	94.8	15	92.5
反应时间10分		7.5	96.3	7.5	96.3	8	96	12.5	93.8
											反应时间15分		5	97.5	5.5	97.3	6	97	7.8	96.1
反应时间30分		2.8	98.6	3	98.5	3.3	98.4	3.8	98.1

另外，如下所述，制造比较例2-1～2-4的光催化剂载体。

(比较例2-1)

氧化钛第1层的形成以及第1次烧制与实施例2-1同样进行，但不进行氧化钛第2层的形成以及第2次烧制。

(比较例2-2)

氧化钛第1层的形成以及第1次烧制与实施例2-2同样进行，但不进行氧化钛第2层的形成以及第2次烧制。

(比较例2-3)

氧化钛第1层的形成以及第1次烧制与实施例2-3同样进行，但不进行氧化钛第2层的形成以及第2次烧制。

(比较例2-4)

氧化钛第1层的形成以及第1次烧制与实施例2-4同样进行，但不进行氧化钛第2层的形成以及第2次烧制。另外，比较例2-1～2-4中的光催化剂载体的制造条件一览示于表4。

[表4]

			比较例2-1		比较例2-2		比较例2-3		比较例2-4
											制造条件	氧化钛第1层	涂布液	6倍稀释		6倍稀释		6倍稀释		6倍稀释
烧制温度(℃)	600		800		1000		1100
									烧制时间(hr)	2			2		2		2
氧化钛第2层	涂布液	-		-		-		-
										烧制温度(℃)	-		-		-		-
	烧制时间(hr)	-		-		-		-
										氨分解实验			浓度(ppm)	除去率(％)	浓度(ppm)	除去率(％)	浓度(ppm)	除去率(％)	浓度(ppm)	除去率(％)
反应时间0分		200	0	200	0	200	0	200	0
											反应时间2.5分		100	50	113	43.5	165	17.5	160	20
反应时间5分		90	55	102	49	160	20	155	22.5
											反应时间7.5分		85	57.5	100	50	145	27.5	142	29
反应时间10分		77	61.5	90	55	140	30	135	32.5
											反应时间15分		75	62.5	85	57.5	135	32.5	120	40
反应时间30分		60	70	73	63.5	98	51	105	47.5

本实施例2-1～2-4的光催化剂载体1可以发挥与上述实施例1同样的效果。

对于本实施例2-1～2-4以及比较例2-1～2-4的光催化剂载体，与上述实施例1同样，进行氨分解试验。其结果示于上述表3和表4。

如表3所示，实施例2-1～2-4的光催化剂载体1在反应时间30分钟时，除去率全部在98％或98％以上，非常高。从该结果可以确认，本实施例1的光催化剂载体1由于自光催化作用导致的氨分解效果(防臭效果)高。

另外，通过实施例2-1～2-4的光催化剂载体1的氨分解效果都很高，可以确认作为氧化钛第1层5的烧制温度优选600～1100℃的范围。

与此相反，如表4所示，不具有氧化钛第2层的比较例2-1～2-4的光催化剂载体在反应时间30分钟时，除去率为47.5～70％，非常低。其原因推测是，由于比较例2-1～2-4的光催化剂载体不具有氧化钛第2层7而只具有在600～1100℃的高温下烧制、产生烧结的氧化钛第1层5。

另外，通过电子显微镜(株式会社日立ハイテクノロヅ一ズ制造的扫描型电子显微镜S-4800)拍摄实施例2-1～2-4的光催化剂载体1的表面。该照片示于图3。图3(a)是实施例2-1的照片，图3(b)是实施例2-2的照片，图3(c)是实施例2-3的照片，图3(d)是实施例2-4的照片。

如该图3所示，在氧化钛第1层5的烧结温度为600～1000℃的实施例2-1～2-3中，没有产生氧化钛第1层5的烧结(产生大的粒子)，但烧制温度为1100℃的实施例2-4中，在一部分中，开始产生氧化钛第1层5的烧结。

如果进行氧化钛第1层5烧结，那么在陶瓷过滤器3的表面就会产生不被氧化钛第1层5覆盖的部分，这里，氧化钛第2层7直接固定于陶瓷过滤器3上，氧化钛第2层7的密合性降低。所以，从图3可知，氧化钛第1层5的烧制温度更加优选1000℃或1000℃以下。

实施例3

与上述实施例1基本同样地制造实施例3-1～3-4的光催化剂载体1。

但是，在本实施例3中，用于形成氧化钛第1层5的氧化钛涂布液为STS-01原液。另外，氧化钛第1层5的烧制条件全部设为500℃、4小时。

另外，氧化钛第2层7的烧制温度设为100℃、200℃、300℃、400℃4种，在100℃烧制的为实施例3-1，在200℃烧制的为实施例3-2，在300℃烧制的为实施例3-3，在400℃烧制的为实施例3-4。另外，实施例3-1～3-4中的光催化剂载体1的制造条件是一览示于表5，

[表5]

			实施例3-1		实施例3-2		实施例3-3		实施例3-4
											制造条件	氧化钛第1层	涂布液	原液		原液		原液		原液
烧制温度(℃)	500		500		500		500
									烧制时间(hr)	4			4		4		4
氧化钛第2层	涂布液	2倍稀释		2倍稀释		2倍稀释		2倍稀释
										烧制温度(℃)	100		200		300		400
	烧制时间(hr)	1		1		1		1
										氨分解实验			浓度(ppm)	除去率(％)	浓度(ppm)	除去率(％)	浓度(ppm)	除去率(％)	浓度(ppm)	除去率(％)
反应时间0分		200	0	200	0	200	0	200	0
											反应时间2.5分		16.7	91.7	9	95.5	32.24	83.9	38.74	80.6
反应时间5分		7	96.5	4	98	10	95	17.8	91.1
											反应时间7.5分		4	98	2	99	6.2	96.9	13.8	93.1
反应时间10分		3	98.5	1.5	99.3	5	97.5	11.3	94.4
											反应时间15分		2	99	1	99.5	3.4	98.3	9.5	95.3
反应时间30分		1.6	99.2	0.1	99.95	2	99	6	97

本实施例3-1～3-4的光催化剂载体可以与上述实施例1发挥同样的效果。

对于本实施例3-1～3-4的光催化剂载体1，与上述实施例1同样，进行氨分解实验。其结果示于上述表5。

如表5所示，实施例3-1～3-4的光催化剂载体1在反应时间30分钟时，除去率全部在97％或97％以上，非常高。特别是氧化钛第2层7的烧制温度为100～300℃的实施例3-1～3-3，除去率为99％或99％以上，更高。再有，氧化钛第2层7的烧制温度为200℃的实施例3-2的除去率为99.95％，最高。

从该结果可以确认，本实施例3的光催化剂载体1由于光催化作用导致的氨分解效果(防臭效果)高。

另外，由于实施例3-1～3-4的光催化剂载体1的氨分解效果都很高，可以确认作为氧化钛第2层7的烧制温度优选100～400℃的范围。

接着，通过电子显微镜(株式会社日立ハイテクノロジ一ズ制造的扫描型电子显微镜S-4800)拍摄实施例3-1～3-4的光催化剂载体1的表面。该照片示于图4。图4(a)是实施例3-1的照片，图4(b)是实施例3-2的照片，图4(c)是实施例3-3的照片，图4(d)是实施例3-4的照片。

在该图4中，氧化钛第2层7的烧制温度为100～300℃的实施例3-1～3-3中，在氧化钛第2层7出现数十μm周期的波状图案。与此相对，烧制温度为400℃的实施例3-4没有出现这样的波状图案。

如果有实施例3-1～3-3中出现的波状图案，可以认为氧化钛第2层7的表面积增加，光催化作用提高。因此，从图4也可以得知，氧化钛第2层7的烧制温度更加优选100～300℃的范围。

实施例4

与上述实施例1基本同样地制造实施例4-1～4-4的光催化剂载体1。

但是，在本实施例4中，用于形成氧化钛第1层5的氧化钛涂布液为STS-01原液。另外，氧化钛第1层5的烧制条件全部设为500℃、4小时。

另外，用于形成氧化钛第2层7的氧化钛涂布液为STS-01原液、2倍稀释(STS-01和水以1∶1混合)、3倍稀释(STS-01和水以1∶2混合)、4倍稀释(STS-01和水以1∶3混合)4种，使用原液的是实施例4-1、使用2倍稀释的是实施例4-2、使用3倍稀释的是实施例4-3、使用4倍稀释的是实施例4-4。这里，由于STS-01原液的氧化钛含有率如上所述为30.1重量％，因此，用于形成实施例4-1的氧化钛第2层7的氧化钛涂布液的氧化钛含有率为上述的30.1重量％，实施例4-2中使用的氧化钛涂布液的氧化钛含有率为15.1重量％，实施例4-3中使用的氧化钛涂布液的氧化钛含有率为10.0重量％，实施例4-4中使用的氧化钛涂布液的氧化钛含有率为7.52重量％。另外，实施例4-1～4-4中的光催化剂载体1的制造条件的一览示于表6。

[表6]

			实施例4-1		实施例4-2		实施例4-3		实施例4-4
											制造条件	氧化钛第1层	涂布液	原液		原液		原液		原液
烧制温度(℃)	500		500		500		500
									烧制时间(hr)	4			4		4		4
氧化钛第2层	涂布液	原液		2倍稀释		3倍稀释		4倍稀释
										烧制温度(℃)	200		200		200		200
	烧制时间(hr)	1		1		1		1
										氨分解实验			浓度(ppm)	除去率(％)	浓度(ppm)	除去率(％)	农度(ppm)	除去率(％)	浓度(ppm)	除去率(％)
反应时间0分		200	0	200	0	200	0	200	0
											反应时间2.5分		10	95	9	95.5	12	94	12.5	93.8
反应时间5分		4.5	97.8	4	98	6	97	5	97.5
											反应时间7.5分		3	98.5	2	99	3.5	98.3	2.5	98.8
反应时间10分		2	99	1.5	99.3	2	99	2	99
											反应时间15分		1	99.5	1	99.5	1	99.5	1.2	99.4
反应时间30分		0.5	99.8	0.1	99.95	0.8	99.6	0.5	99.8

本实施例4-1～4-4的光催化剂载体1可以与上述实施例1发挥同样的效果。

对于本实施例4-1～4-4的光催化剂载体1，与上述实施例1同样，进行氨分解实验。其结果示于上述表6。

如表6所示，实施例4-1～4-4的光催化剂载体1在反应时间30分钟时，除去率全部在99.6％或99.6％以上，非常高。特别是，作为氧化钛涂二布剂使用STS-01原液(氧化钛含有率30-1重量％)或2倍稀释(氧化钛含有率15.1重量％)的实施例4-1～4-2的除去率为99.8％或99.8％以上，更高。

从该结果可以确认，本实施例4的光催化剂载体1由于光催化作用导致的氨分解效果(防臭效果)高。

另外，由于实施例4-1～4-4的光催化剂载体1的氨分解效果都很高，可以确认作为用于形成氧化钛第2层7的氧化钛涂布液的氧化钛含有率优选7.52～30.1重量％的范围。

实施例5

与上述实施例1基本同样地制造实施例5的光催化剂载体1。

但是，在本实施例5中，用于形成氧化钛第1层5的氧化钛涂布液为STS-01原液。另外，氧化钛第1层5的烧制条件设为500℃、4小时。

另外，如下制造比较例5的光催化剂载体。

(比较例5)

不进行氧化钛第1层5的形成以及第1次烧制，氧化钛第2层7的形成以及第2次烧制与实施例5同样进行。因此，比较例5的光催化剂载体的构成是从实施例5的光催化剂载体1上除去氧化钛第1层5。

另外，实施例5以及比较例5中的光催化剂载体的制造条件的一览示于表7。

[表7]

			实施例5		比较例5
							制造条件	氧化钛第1层	涂布液	原液		-
烧制温度(℃)	500		-
					烧制时间(hr)	4			-
氧化钛第2层	涂布液	2倍稀释		2倍稀释
						烧制温度(℃)	200		200
	烧制时间(hr)	1		1
						氨分解实验			浓度(ppm)	除去率(％)	浓度(ppm)	除去率(％)
反应时间0分		200	0	200	0
							反应时间2.5分		20	90	9	95.5
反应时间5分		10	95	4	98
							反应时间7.5分		7	96.5	2	99
反应时间10分		4.5	97.8	1.5	99.3
							反应时间15分		3	98.5	1	99.5
反应时间30分		1.5	99.3	0.1	99.95

对于实施例5以及比较例5的光催化剂载体1与上述实施例1同样，进行氨的分解试验。其结果示于上述表7。

如表7所示，实施例5的光催化剂载体在反应时间30分钟时，除去率全部为99.95％，非常高。从结果可知，本实施例5的光催化剂载体1由于光催化作用导致的氨分解效果(防臭效果)高。

另外，对于实施例5以及比较例5的光催化剂载体，进行用于确认氧化钛第2层7的密合性的试验。具体地，洗净实施例5、比较例5的光催化剂载体，用电子显微镜(株式会社日立ハイテクノロジ一ズ制造的扫描型电子显微镜S-4800)观察其洗净前后的表面状态。这里，洗净的条件为使用水道水的5分钟流水处理。

其结果示于图5。图5(a)是在洗净前的比较例5的光催化剂载体的表面照片，图5(b)是在洗净前的实施例5的光催化剂载体1的表面照片，图5(c)是在洗净后的比较例5的光催化剂载体的表面照片，图5(d)是在洗净后的实施例5的光催化剂载体1的表面照片。

在实施例5的光催化剂载体1中，如图5(b)所示，洗净前在整个面上出现约10μm大小的鳞状图案。该鳞状图案表示被氧化钛第2层7覆盖。因此，比较例5的光催化剂载体1在洗净前整个面被氧化钛第2层7覆盖。

另外，实施例5的光催化剂载体1洗净后，如图5(d)所示，光催化剂载体1的表面也与洗净前同样整个面被鳞状图案覆盖。从该结果可以确认，实施例5的光催化剂载体1即使进行洗净，氧化钛第2层7也不会剥离，耐久性高。

接着，比较例5的光催化剂载体，洗净前如图5(a)所示，整个面上出现约10μm大小的鳞状图案，被氧化钛第2层7均匀地覆盖。

但是，比较例5的光催化剂载体洗净后，如图5(c)所示，鳞状图案仅残留在照片中的右上区域，其他部分露出了陶瓷过滤器3的表面(参照图2)。从此结果可知，比较例5的光催化剂载体由于不存在氧化钛第1层5，氧化钛第2层7的密合性低，在耐久性上差。

(实验例)

进行用于确认实施例1～5的光催化剂载体1中的氧化钛第1层5、氧化钛第2层7厚度的实验。具体地，在玻璃薄板上用与实施例1～5同样的方法涂布氧化钛涂布液，烧制后，用电子显微镜观察断面。氧化钛涂布液使用STS-01稀释为2倍的涂布液。另外，实验在烧制温度为100℃、150℃、200℃、250℃、300℃、400℃时分别进行。

结果示于图6，图6(a)是烧制温度为100℃的情况，图6(b)是烧制温度为150℃的情况，图6(c)是烧制温度为200℃的情况，图6(d)是烧制温度为250℃的情况，图6(e)是烧制温度为300℃的情况，图6(f)是烧制温度为400℃的情况。图6(a)～(f)的照片中，下侧的层是玻璃薄板的层，上侧的层是含有氧化钛的层。

图6所示的照片中，对明显可以识别出含有氧化钛的层的图6(c)、图6(e)进行观察时，含有氧化钛的层的厚度分别是1.3μm、1.6μm。因此推测实施例1～5的氧化钛第1层5、氧化钛第2层7的厚度也是接近该值的值。

另外，本发明不受上述实施例的任何限制，不言而喻，只要在不脱离本发明的范围，可以以各种方案实施。

例如，在上述实施例1～5中，也可以使用其他的光催化性物质，例如，氧化锌、氧化锆、钛酸锶、硫化镉、氧化钨、氧化铁、硅等代替氧化钛。

另外，作为氧化钛涂布液，可以使用例如石原产业制造的STS-21(氧化钛含有率38.8％(重量比)、氧化钛的平均粒径约100nm、pH8.3)的原液或用水稀释的液体。

Claims (7)

1.一种光催化剂载体的制造方法，其特征在于，该制造方法具有以下工序：在基体材料上附着光催化性微粒，在500～1100℃的温度下烧制而形成A层的第1工序，和在上述A层上附着光催化性微粒，在100～400℃的温度下烧制而形成B层的第2工序。

2.按照权利要求1记载的光催化剂载体的制造方法，其特征在于，上述光催化性微粒含有选自氧化钛、氧化锌、氧化锆、钛酸锶、硫化镉、氧化钨、氧化铁、硅的组中的1种或1种以上的物质。

3.按照权利要求1或2记载的光催化剂载体的制造方法，其特征在于，构成上述A层的光催化性微粒和构成上述B层的光催化性微粒含有同一物质。

4.按照权利要求1～3中任意一项记载的光催化剂载体的制造方法，其特征在于，在上述第1工序和/或上述第2工序中，涂布分散了上述光催化性微粒的分散液后，通过蒸发上述分散液的溶剂，附着上述光催化性微粒。

5.按照权利要求4记载的光催化剂载体的制造方法，其特征在于，上述分散液中的上述光催化性微粒的含有率为5～30重量％。

6.按照权利要求1～5中任意一项记载的光催化剂载体的制造方法，其特征在于，上述基体材料是多孔质陶瓷基体材料。

7.一种光催化剂载体，该载体是按照权利要求1～6中任意一项记载的制造方法制造的光催化剂载体。

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