JP2001335321A - 水酸化チタン、それを用いてなる光触媒体およびコーティング剤 - Google Patents
水酸化チタン、それを用いてなる光触媒体およびコーティング剤Info
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Classifications
-
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- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J21/00—Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
- B01J21/06—Silicon, titanium, zirconium or hafnium; Oxides or hydroxides thereof
- B01J21/063—Titanium; Oxides or hydroxides thereof
-
- B01J35/30—
-
- B01J35/39—
-
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- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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- B01J37/03—Precipitation; Co-precipitation
- B01J37/031—Precipitation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G23/00—Compounds of titanium
- C01G23/04—Oxides; Hydroxides
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- C01G23/047—Titanium dioxide
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
- C01P2002/70—Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data
Abstract
(57)【要約】
【課題】 可視光線を照射したときに優れた光触媒作用
を示す光触媒体の原料としての水酸化チタンを提供する
ことにある。また、本発明の目的は、可視光線を照射し
たときに優れた光触媒作用を示す光触媒体およびコーテ
ィング剤を提供する。 【解決手段】 水酸化チタンを４００℃の空気中で焼成
した後の重量を基準に、窒素原子の含有量が３．３重量
％以上であることを特徴とする水酸化チタン、その水酸
化チタンを焼成してなる光触媒体およびその水酸化チタ
ンと溶媒とを含むコーティング剤。
を示す光触媒体の原料としての水酸化チタンを提供する
ことにある。また、本発明の目的は、可視光線を照射し
たときに優れた光触媒作用を示す光触媒体およびコーテ
ィング剤を提供する。 【解決手段】 水酸化チタンを４００℃の空気中で焼成
した後の重量を基準に、窒素原子の含有量が３．３重量
％以上であることを特徴とする水酸化チタン、その水酸
化チタンを焼成してなる光触媒体およびその水酸化チタ
ンと溶媒とを含むコーティング剤。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は水酸化チタン、それ
を用いてなる光触媒体及びコーティング剤に関する。詳
細には、可視光線を照射することによって高い光触媒作
用を示す光触媒体、その原料としての水酸化チタンおよ
びコーティング剤に関する。
を用いてなる光触媒体及びコーティング剤に関する。詳
細には、可視光線を照射することによって高い光触媒作
用を示す光触媒体、その原料としての水酸化チタンおよ
びコーティング剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】酸化チタンなどの光触媒体が示す光触媒
作用によって、水中の有機物や大気中のＮＯｘを分解除
去することが検討されている。最近では、汎用性、利便
性から光源に可視光線を使った分解除去方法が注目さ
れ、可視光線を照射したときに優れた光触媒作用を示す
光触媒体の開発が期待されている。
作用によって、水中の有機物や大気中のＮＯｘを分解除
去することが検討されている。最近では、汎用性、利便
性から光源に可視光線を使った分解除去方法が注目さ
れ、可視光線を照射したときに優れた光触媒作用を示す
光触媒体の開発が期待されている。
【０００３】従来より、光触媒体の製造方法として水酸
化チタンを焼成する方法が知られ、水酸化チタンは市販
もされている。
化チタンを焼成する方法が知られ、水酸化チタンは市販
もされている。
【０００４】しかし、市販の水酸化チタンを既知の方法
で焼成するのでは、可視光線を照射したときに優れた光
触媒作用を示す光触媒体を得ることは困難であった。
で焼成するのでは、可視光線を照射したときに優れた光
触媒作用を示す光触媒体を得ることは困難であった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、可視
光線を照射したときに優れた光触媒作用を示す光触媒体
の原料としての水酸化チタンを提供することにある。ま
た、本発明の目的は、可視光線を照射したときに優れた
光触媒作用を示す光触媒体およびコーティング剤を提供
することにある。
光線を照射したときに優れた光触媒作用を示す光触媒体
の原料としての水酸化チタンを提供することにある。ま
た、本発明の目的は、可視光線を照射したときに優れた
光触媒作用を示す光触媒体およびコーティング剤を提供
することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者等は光触媒体の
原料について検討を重ねた結果、本発明を完成するに至
った。
原料について検討を重ねた結果、本発明を完成するに至
った。
【０００７】すなわち、本発明は、水酸化チタンを４０
０℃の空気中で焼成した後の重量を基準に、窒素原子の
含有量が３．３重量％以上であることを特徴とする水酸
化チタンを提供するものである。
０℃の空気中で焼成した後の重量を基準に、窒素原子の
含有量が３．３重量％以上であることを特徴とする水酸
化チタンを提供するものである。
【０００８】また、本発明は、前記水酸化チタンを焼成
してなる光触媒体を提供するものである。
してなる光触媒体を提供するものである。
【０００９】また、本発明は、前記水酸化チタンと溶媒
とを含むコーティング剤を提供するものである。
とを含むコーティング剤を提供するものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
水酸化チタンはＴｉ（ＯＨ）2、Ｔｉ（ＯＨ）3、Ｔｉ
（ＯＨ）4またはＨ4ＴｉＯ4なる組成式を有し、その化
学組成自体は公知であるが、本発明ではその水酸化チタ
ンに特定量の窒素を含有させたものが光触媒体の原料と
して好適であることが見出されたのである。すなわち、
本発明の水酸化チタンはその窒素原子の含有量が、当該
水酸化チタンを４００℃の空気中で焼成した後の重量を
基準に、３．３重量％以上、好ましくは３．５重量％以
上である。窒素原子の含有量が３．３重量％未満の水酸
化チタンをそのまま焼成する場合、可視光線の照射によ
り十分な光触媒活性を示す酸化チタンを得ることが困難
である。ここでいう水酸化チタン中の窒素原子には、水
洗によって洗い流されるような窒素分は含まれず、例え
ば、当該水酸化チタンを水洗した後、元素分析によって
窒素量を測定することにより、求められる。
水酸化チタンはＴｉ（ＯＨ）2、Ｔｉ（ＯＨ）3、Ｔｉ
（ＯＨ）4またはＨ4ＴｉＯ4なる組成式を有し、その化
学組成自体は公知であるが、本発明ではその水酸化チタ
ンに特定量の窒素を含有させたものが光触媒体の原料と
して好適であることが見出されたのである。すなわち、
本発明の水酸化チタンはその窒素原子の含有量が、当該
水酸化チタンを４００℃の空気中で焼成した後の重量を
基準に、３．３重量％以上、好ましくは３．５重量％以
上である。窒素原子の含有量が３．３重量％未満の水酸
化チタンをそのまま焼成する場合、可視光線の照射によ
り十分な光触媒活性を示す酸化チタンを得ることが困難
である。ここでいう水酸化チタン中の窒素原子には、水
洗によって洗い流されるような窒素分は含まれず、例え
ば、当該水酸化チタンを水洗した後、元素分析によって
窒素量を測定することにより、求められる。
【００１１】本発明の水酸化チタンは、Ｘ線光電子分光
法（以下、ＸＰＳという。）により８回分析して、チタ
ンの電子状態についての１回目と２回目の積算スペクト
ル及び７回目と８回目の積算スペクトルのうち、結合エ
ネルギー４５８ｅＶ〜４６０ｅＶにあるそれぞれのピー
クを求め、１回目と２回目の積算スペクトルにあるピー
クの半価幅Ａ1及び７回目と８回目の積算スペクトルに
あるピークの半価幅Ｂ1から、下記式（I） Ｘ1＝Ｂ1／Ａ1 (I) により算出される指数Ｘ1が０．７６以上、０．８０以
上、さらには０．８３以上が好ましい。
法（以下、ＸＰＳという。）により８回分析して、チタ
ンの電子状態についての１回目と２回目の積算スペクト
ル及び７回目と８回目の積算スペクトルのうち、結合エ
ネルギー４５８ｅＶ〜４６０ｅＶにあるそれぞれのピー
クを求め、１回目と２回目の積算スペクトルにあるピー
クの半価幅Ａ1及び７回目と８回目の積算スペクトルに
あるピークの半価幅Ｂ1から、下記式（I） Ｘ1＝Ｂ1／Ａ1 (I) により算出される指数Ｘ1が０．７６以上、０．８０以
上、さらには０．８３以上が好ましい。
【００１２】積算スペクトルは、光電子分光測定装置
（ピーク位置を決めるための基準には炭素を使用す
る。）を用い、水酸化チタンについて、チタンの電子状
態を１回あたり６０秒で２回分析（１回目、２回目）、
酸素の電子状態を１回あたり５６秒で２回分析、炭素の
電子状態を１回あたり８０秒で２回分析、チタンの電子
状態を１回あたり６０秒で２回分析（３回目、４回
目）、酸素の電子状態を１回あたり５６秒で２回分析、
炭素の電子状態を１回あたり８０秒で２回分析、チタン
の電子状態を１回あたり６０秒で２回分析（５回目、６
回目）、酸素の電子状態を１回あたり５６秒で２回分
析、炭素の電子状態を１回あたり８０秒で２回分析、チ
タンの電子状態を１回あたり６０秒で２回分析（７回
目、８回目）、酸素の電子状態を１回あたり５６秒で２
回分析、炭素の電子状態を１回あたり８０秒で２回分
析、を順に行って各々ＸＰＳスペクトルを求めた後、チ
タンの電子状態についての１回目のＸＰＳスペクトルと
２回目のＸＰＳスペクトルとを積算して、及び７回目の
ＸＰＳスペクトルと８回目のＸＰＳスペクトルとを積算
して求めることができる。前記の一連の分析は、分析時
及び分析と分析との間、水酸化チタンを大気中に暴露さ
せることなく行い、開始から終了迄の時間が３０分以内
となるように行う。
（ピーク位置を決めるための基準には炭素を使用す
る。）を用い、水酸化チタンについて、チタンの電子状
態を１回あたり６０秒で２回分析（１回目、２回目）、
酸素の電子状態を１回あたり５６秒で２回分析、炭素の
電子状態を１回あたり８０秒で２回分析、チタンの電子
状態を１回あたり６０秒で２回分析（３回目、４回
目）、酸素の電子状態を１回あたり５６秒で２回分析、
炭素の電子状態を１回あたり８０秒で２回分析、チタン
の電子状態を１回あたり６０秒で２回分析（５回目、６
回目）、酸素の電子状態を１回あたり５６秒で２回分
析、炭素の電子状態を１回あたり８０秒で２回分析、チ
タンの電子状態を１回あたり６０秒で２回分析（７回
目、８回目）、酸素の電子状態を１回あたり５６秒で２
回分析、炭素の電子状態を１回あたり８０秒で２回分
析、を順に行って各々ＸＰＳスペクトルを求めた後、チ
タンの電子状態についての１回目のＸＰＳスペクトルと
２回目のＸＰＳスペクトルとを積算して、及び７回目の
ＸＰＳスペクトルと８回目のＸＰＳスペクトルとを積算
して求めることができる。前記の一連の分析は、分析時
及び分析と分析との間、水酸化チタンを大気中に暴露さ
せることなく行い、開始から終了迄の時間が３０分以内
となるように行う。
【００１３】半価幅は、得られた積算スペクトルのピー
クから求めることができる。詳細には、積算スペクトル
のピークの中で、結合エネルギー４５８ｅＶ〜４６０ｅ
Ｖにあるチタンのピークから求めることができる。結合
エネルギー４５８ｅＶ〜４６０ｅＶにチタンのピークが
２つ以上ある場合、それらピークの中で最も高いピーク
から求めることができる。
クから求めることができる。詳細には、積算スペクトル
のピークの中で、結合エネルギー４５８ｅＶ〜４６０ｅ
Ｖにあるチタンのピークから求めることができる。結合
エネルギー４５８ｅＶ〜４６０ｅＶにチタンのピークが
２つ以上ある場合、それらピークの中で最も高いピーク
から求めることができる。
【００１４】本発明の水酸化チタンは、非晶質であるこ
とが好ましい。非晶質の水酸化チタンを焼成することに
よって優れた光触媒活性を示す光触媒を得ることができ
る。尚、水酸化チタンの結晶構造はＸ線回折法で求める
ことができる。
とが好ましい。非晶質の水酸化チタンを焼成することに
よって優れた光触媒活性を示す光触媒を得ることができ
る。尚、水酸化チタンの結晶構造はＸ線回折法で求める
ことができる。
【００１５】本発明による特定量の窒素を含む水酸化チ
タンは、例えば、オキシ硫酸チタンを水に溶解し、氷水
で冷却しながら攪拌下でその水溶液にアンモニア水を添
加して固形物を沈澱させ、得られた固形物を温水洗浄、
乾燥する方法によって製造することができる。さらに、
水酸化チタンには成形加工を施してもよく、形状として
は例えば、粒子状、繊維状、薄膜状等が挙げられる。前
記の成形加工は、例えば、水酸化チタンを水またはアル
コール等の溶媒に分散させてスラリーとし、表面に凹凸
等を施した金属板等の表面にこのスラリーを塗布した
後、乾燥する方法等で行ってもよい。この方法によっ
て、特定の形状を有する水酸化チタンや、特定の表面を
有する薄膜状の水酸化チタン等を得ることができる。こ
のように、水酸化チタンを成形加工して形状をもたせる
ことによって、所定の形状の酸化チタンを簡易に製造す
ることが可能となる。例えば、繊維状の水酸化チタンを
用いれば、繊維状の酸化チタンを得ることができ、ま
た、薄膜状の水酸化チタンを用いれば、薄膜状の酸化チ
タンを得ることができる。
タンは、例えば、オキシ硫酸チタンを水に溶解し、氷水
で冷却しながら攪拌下でその水溶液にアンモニア水を添
加して固形物を沈澱させ、得られた固形物を温水洗浄、
乾燥する方法によって製造することができる。さらに、
水酸化チタンには成形加工を施してもよく、形状として
は例えば、粒子状、繊維状、薄膜状等が挙げられる。前
記の成形加工は、例えば、水酸化チタンを水またはアル
コール等の溶媒に分散させてスラリーとし、表面に凹凸
等を施した金属板等の表面にこのスラリーを塗布した
後、乾燥する方法等で行ってもよい。この方法によっ
て、特定の形状を有する水酸化チタンや、特定の表面を
有する薄膜状の水酸化チタン等を得ることができる。こ
のように、水酸化チタンを成形加工して形状をもたせる
ことによって、所定の形状の酸化チタンを簡易に製造す
ることが可能となる。例えば、繊維状の水酸化チタンを
用いれば、繊維状の酸化チタンを得ることができ、ま
た、薄膜状の水酸化チタンを用いれば、薄膜状の酸化チ
タンを得ることができる。
【００１６】本発明のコーティング剤は、前記の窒素を
特定量含む水酸化チタンと溶媒とを含む。
特定量含む水酸化チタンと溶媒とを含む。
【００１７】コーティング剤は、水酸化チタンの焼成に
おいて十分な耐熱性を有する金属のような材料などに水
酸化チタンを塗布すること、または被覆することを容易
にし、かつ焼成後にその材料に高い光触媒活性を付与す
ることを可能とする。溶媒としては、塗布後または被覆
後に焼成した際、水酸化チタンを焼成して得られる酸化
チタン上に溶媒やその燃焼物が残存しないものが好まし
く、例えば、水、塩酸、アルコール類、ケトン類等が挙
げられる。
おいて十分な耐熱性を有する金属のような材料などに水
酸化チタンを塗布すること、または被覆することを容易
にし、かつ焼成後にその材料に高い光触媒活性を付与す
ることを可能とする。溶媒としては、塗布後または被覆
後に焼成した際、水酸化チタンを焼成して得られる酸化
チタン上に溶媒やその燃焼物が残存しないものが好まし
く、例えば、水、塩酸、アルコール類、ケトン類等が挙
げられる。
【００１８】本発明の光触媒体は、前記の窒素を特定量
含む水酸化チタンを焼成してなる。
含む水酸化チタンを焼成してなる。
【００１９】焼成は、水酸化チタンを酸化チタンに転移
させる温度であればよく一義的ではないが、通常、３０
０℃以上、好ましくは３５０℃以上である。また、焼成
温度は６００℃以下、さらには５００℃以下が適当であ
る。焼成温度が高くなり過ぎると、得られる光触媒体の
触媒活性が低下することがある。
させる温度であればよく一義的ではないが、通常、３０
０℃以上、好ましくは３５０℃以上である。また、焼成
温度は６００℃以下、さらには５００℃以下が適当であ
る。焼成温度が高くなり過ぎると、得られる光触媒体の
触媒活性が低下することがある。
【００２０】光触媒体の使用に際しては、例えば、可視
光線を透過するガラス容器に光触媒体と被処理液または
被処理気体とを入れ、光源を用いて光触媒体に波長が４
３０ｎｍ以上である可視光線を照射すればよい。光源と
しては、波長が４３０ｎｍ以上である可視光線、または
通常の光触媒反応で用いられている紫外光線を照射する
ものであれば制限されるものではなく、例えば太陽光
線、蛍光灯、ハロゲンランプ、ブラックライト、キセノ
ンランプ、水銀灯等が適用できる。照射時間は、光源の
強度、被処理液中の処理対象物質の初期濃度・目的濃度
等により適宜選択すればよい。
光線を透過するガラス容器に光触媒体と被処理液または
被処理気体とを入れ、光源を用いて光触媒体に波長が４
３０ｎｍ以上である可視光線を照射すればよい。光源と
しては、波長が４３０ｎｍ以上である可視光線、または
通常の光触媒反応で用いられている紫外光線を照射する
ものであれば制限されるものではなく、例えば太陽光
線、蛍光灯、ハロゲンランプ、ブラックライト、キセノ
ンランプ、水銀灯等が適用できる。照射時間は、光源の
強度、被処理液中の処理対象物質の初期濃度・目的濃度
等により適宜選択すればよい。
【００２１】
【実施例】以下、実施例により本発明をさらに詳細に説
明するが、本発明は本実施例に限定されるものではな
い。水酸化チタンおよび酸化チタンの結晶構造はＸ線回
折装置（商品名：ＲＡＤ−ＩＩＡ、理学電機製）を用い
て、Ｘ線回折により測定した。
明するが、本発明は本実施例に限定されるものではな
い。水酸化チタンおよび酸化チタンの結晶構造はＸ線回
折装置（商品名：ＲＡＤ−ＩＩＡ、理学電機製）を用い
て、Ｘ線回折により測定した。
【００２２】実施例１ １Ｌフラスコに水３６０ｇを入れた後、攪拌下でオキシ
硫酸チタン（商品名：オキシ硫酸チタン、添川理化学
製）９０ｇを混合し溶解した。次いで、氷水で冷却しな
がら２５％アンモニア水（試薬特級、和光純薬工業製）
４１０ｇを９０分で滴下して固形物を沈澱させ、固形物
を濾過後、６０℃の温水で１０回リパルプ洗浄し乾燥し
て水酸化チタンを得た。得られた水酸化チタンを６０℃
の温水で洗浄し７０℃で乾燥したものについて、窒素分
析装置（商品名：ＥＭＧＡ−２８００、堀場製作所製）
を用い、溶融法により窒素含有量を測定した結果、窒素
原子換算で２．８６重量％であった。また、水酸化チタ
ン１００重量部を４００℃の空気中で焼成した後の重量
は７９．５重量部であった。この水酸化チタンの窒素含
有量は、当該水酸化チタンを４００℃の空気中で焼成し
た後の重量に対する当該水酸化チタンを水洗した後に測
定し求めた水酸化チタン中窒素原子の重量の比として、
３．６０重量％であった。また、この水酸化チタンにつ
き、光電子分光測定装置（商品名：ＸＰＳ−７０００、
理学電機製）を用いてＸＰＳスペクトルを測定した結
果、半価幅Ａ1は１．８４ｅＶ、半価幅Ｂ1は１．７６ｅ
Ｖであり、指数Ｘ1は０．９６であった。また、水酸化
チタンの結晶構造は非晶質であった。
硫酸チタン（商品名：オキシ硫酸チタン、添川理化学
製）９０ｇを混合し溶解した。次いで、氷水で冷却しな
がら２５％アンモニア水（試薬特級、和光純薬工業製）
４１０ｇを９０分で滴下して固形物を沈澱させ、固形物
を濾過後、６０℃の温水で１０回リパルプ洗浄し乾燥し
て水酸化チタンを得た。得られた水酸化チタンを６０℃
の温水で洗浄し７０℃で乾燥したものについて、窒素分
析装置（商品名：ＥＭＧＡ−２８００、堀場製作所製）
を用い、溶融法により窒素含有量を測定した結果、窒素
原子換算で２．８６重量％であった。また、水酸化チタ
ン１００重量部を４００℃の空気中で焼成した後の重量
は７９．５重量部であった。この水酸化チタンの窒素含
有量は、当該水酸化チタンを４００℃の空気中で焼成し
た後の重量に対する当該水酸化チタンを水洗した後に測
定し求めた水酸化チタン中窒素原子の重量の比として、
３．６０重量％であった。また、この水酸化チタンにつ
き、光電子分光測定装置（商品名：ＸＰＳ−７０００、
理学電機製）を用いてＸＰＳスペクトルを測定した結
果、半価幅Ａ1は１．８４ｅＶ、半価幅Ｂ1は１．７６ｅ
Ｖであり、指数Ｘ1は０．９６であった。また、水酸化
チタンの結晶構造は非晶質であった。
【００２３】上で得られた水酸化チタンをそのまま４０
０℃の空気中で１時間焼成して粒子状酸化チタンからな
る光触媒体を得た。酸化チタンの結晶構造はアナターゼ
型であった。
０℃の空気中で１時間焼成して粒子状酸化チタンからな
る光触媒体を得た。酸化チタンの結晶構造はアナターゼ
型であった。
【００２４】直径８ｃｍ、高さ１０ｃｍ、容量約０．５
Ｌである密閉式のパイレックス（登録商標）製反応容器
内に、直径５ｃｍのガラス製シャーレを設置し、そのシ
ャーレ上に、上で得られた光触媒体を置いた。反応容器
内を混合ガス（酸素と窒素との体積比が１：４であ
る。）で満たし、酢酸を４．５μｍｏｌ封入し、反応容
器の外から可視光線を照射した。可視光線の照射には、
５００Ｗキセノンランプ（商品名：オプティカルモジュ
レックスＳＸ−ＵＩ５００ＸＱ、ランプＸＬー５００Ｓ
Ｘ）に、波長約４３０ｎｍ以下の紫外線をカットするフ
ィルター（商品名Ｙ−４５、東芝硝子製）と波長約８３
０ｎｍ以上の赤外線をカットするフィルター（商品名ス
ーパーコールドフィルター、ウシオ電機製）とを装着し
たものを光源として用いた。可視光線の照射により酢酸
が分解すると、二酸化炭素が発生するので二酸化炭素の
濃度を光音響マルチガスモニタ（１３１２型、ＩＮＮＯ
ＶＡ製）で経時的に測定し、濃度変化より算出した二酸
化炭素の生成速度により、光触媒体の酢酸に対する光分
解作用を評価した。二酸化炭素の生成速度は光触媒体体
１ｇあたり６．２８μｍｏｌ／ｈであった。
Ｌである密閉式のパイレックス（登録商標）製反応容器
内に、直径５ｃｍのガラス製シャーレを設置し、そのシ
ャーレ上に、上で得られた光触媒体を置いた。反応容器
内を混合ガス（酸素と窒素との体積比が１：４であ
る。）で満たし、酢酸を４．５μｍｏｌ封入し、反応容
器の外から可視光線を照射した。可視光線の照射には、
５００Ｗキセノンランプ（商品名：オプティカルモジュ
レックスＳＸ−ＵＩ５００ＸＱ、ランプＸＬー５００Ｓ
Ｘ）に、波長約４３０ｎｍ以下の紫外線をカットするフ
ィルター（商品名Ｙ−４５、東芝硝子製）と波長約８３
０ｎｍ以上の赤外線をカットするフィルター（商品名ス
ーパーコールドフィルター、ウシオ電機製）とを装着し
たものを光源として用いた。可視光線の照射により酢酸
が分解すると、二酸化炭素が発生するので二酸化炭素の
濃度を光音響マルチガスモニタ（１３１２型、ＩＮＮＯ
ＶＡ製）で経時的に測定し、濃度変化より算出した二酸
化炭素の生成速度により、光触媒体の酢酸に対する光分
解作用を評価した。二酸化炭素の生成速度は光触媒体体
１ｇあたり６．２８μｍｏｌ／ｈであった。
【００２５】また、上で得られた粒子状水酸化チタンを
分散させてコーティング剤を調製し、これをステンレス
鋼板に塗布、乾燥し、４００℃で加熱することによって
ステンレス鋼板表面に均一に酸化チタンの層が形成され
る。
分散させてコーティング剤を調製し、これをステンレス
鋼板に塗布、乾燥し、４００℃で加熱することによって
ステンレス鋼板表面に均一に酸化チタンの層が形成され
る。
【００２６】比較例１ ３００ｍＬフラスコに四塩化チタン（試薬特級、和光純
薬工業製）２６ｇを入れた後、窒素雰囲気下で攪拌し
た。次いで、氷水で冷却しながら２５％アンモニア水
（和光純薬工業製：特級）３７ｇを５分で滴下して固形
物を沈澱させ、固形物を濾過後、２０℃の水で７回リパ
ルプ洗浄し乾燥して水酸化チタンを得た。得られた水酸
化チタンについて、実施例１と同様の方法で測定した結
果、窒素原子換算で０．１７重量％であった。また、水
酸化チタン１００重量部を４００℃の空気中で焼成した
後の重量は８２．０重量部であった。この水酸化チタン
の窒素含有量は、当該水酸化チタンを４００℃の空気中
で焼成した後の重量に対する当該水酸化チタンを水洗し
た後に測定し求めた水酸化チタン中窒素原子の重量の比
として、０．２１重量％であった。また、この水酸化チ
タンにつき、光電子分光測定装置（商品名：ＸＰＳ−７
０００、理学電機製）を用いてＸＰＳスペクトルを測定
した結果、半価幅Ａ1は２．１０ｅＶ、半価幅Ｂ1は１．
４８ｅＶであり、指数Ｘ1は０．７０であった。
薬工業製）２６ｇを入れた後、窒素雰囲気下で攪拌し
た。次いで、氷水で冷却しながら２５％アンモニア水
（和光純薬工業製：特級）３７ｇを５分で滴下して固形
物を沈澱させ、固形物を濾過後、２０℃の水で７回リパ
ルプ洗浄し乾燥して水酸化チタンを得た。得られた水酸
化チタンについて、実施例１と同様の方法で測定した結
果、窒素原子換算で０．１７重量％であった。また、水
酸化チタン１００重量部を４００℃の空気中で焼成した
後の重量は８２．０重量部であった。この水酸化チタン
の窒素含有量は、当該水酸化チタンを４００℃の空気中
で焼成した後の重量に対する当該水酸化チタンを水洗し
た後に測定し求めた水酸化チタン中窒素原子の重量の比
として、０．２１重量％であった。また、この水酸化チ
タンにつき、光電子分光測定装置（商品名：ＸＰＳ−７
０００、理学電機製）を用いてＸＰＳスペクトルを測定
した結果、半価幅Ａ1は２．１０ｅＶ、半価幅Ｂ1は１．
４８ｅＶであり、指数Ｘ1は０．７０であった。
【００２７】上で得られた水酸化チタンをそのまま４０
０℃の空気中で１時間焼成して酸化チタンからなる光触
媒体を得た。酸化チタンの結晶構造はアナターゼ型であ
った。
０℃の空気中で１時間焼成して酸化チタンからなる光触
媒体を得た。酸化チタンの結晶構造はアナターゼ型であ
った。
【００２８】次いで、実施例１と同様にして酢酸に対す
る光分解作用を評価した。二酸化炭素の生成速度は光触
媒体１ｇあたり２．１４μｍｏｌ／ｈであった。
る光分解作用を評価した。二酸化炭素の生成速度は光触
媒体１ｇあたり２．１４μｍｏｌ／ｈであった。
【００２９】
【発明の効果】本発明による水酸化チタンは、可視光線
の照射によって高い光触媒作用を示す酸化チタンの原料
として有用である。本発明の光触媒体は酸化チタンの高
い光触媒作用により、酢酸などのカルボン酸をはじめ各
種有機物を分解する。また、本発明のコーティング剤
は、ガラスや金属のような材料に水酸化チタンを塗布す
ることを容易にし、塗布後に焼成することによって材料
に高い光触媒作用を付与する。
の照射によって高い光触媒作用を示す酸化チタンの原料
として有用である。本発明の光触媒体は酸化チタンの高
い光触媒作用により、酢酸などのカルボン酸をはじめ各
種有機物を分解する。また、本発明のコーティング剤
は、ガラスや金属のような材料に水酸化チタンを塗布す
ることを容易にし、塗布後に焼成することによって材料
に高い光触媒作用を付与する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０９Ｄ 5/00 Ｃ０９Ｄ 5/00 Ｌ (72)発明者 安東 博幸 愛媛県新居浜市惣開町５番１号 住友化学 工業株式会社内 Ｆターム(参考） 4G047 CA02 CB04 CC03 CD02 CD03 CD05 4G069 AA02 AA08 AA09 BA04A BA04B BA48A BB05C BC50C BD06A BD06B CA10 CA11 DA05 EA02Y EC22Y FA01 FB30 FC07 FC08 4J038 AA011 HA096 HA211 JA17 JA32 KA06 LA01 NA17 PB14 PC02 PC03
Claims (5)
- 【請求項１】 水酸化チタンを４００℃の空気中で焼成
した後の重量を基準に、窒素原子の含有量が３．３重量
％以上であることを特徴とする水酸化チタン。 - 【請求項２】 Ｘ線光電子分光法により８回分析し、チ
タンの電子状態について、１回目と２回目の分析の積算
スペクトル及び７回目と８回目の分析の積算スペクトル
を求め、それぞれの積算スペクトルのうち結合エネルギ
ー４５８ｅＶ〜４６０ｅＶにあるピークを求め、１回目
と２回目の分析の積算スペクトルにあるピークの半価幅
をＡ1とし、７回目と８回目の分析の積算スペクトルに
あるピークの半価幅をＢ1としたとき、式（I） Ｘ1＝Ｂ1／Ａ1 （I） により算出される指数Ｘ1が０．７６以上である請求項
１記載の水酸化チタン。 - 【請求項３】 水酸化チタンが非晶質である請求項１ま
たは２に記載の水酸化チタン。 - 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか１項に記載の水
酸化チタンを焼成してなる光触媒体。 - 【請求項５】 請求項１〜３のいずれか１項に記載の水
酸化チタンと溶媒とを含むコーティング剤。
Priority Applications (8)
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|---|---|---|---|
| JP2000152556A JP2001335321A (ja) | 2000-05-24 | 2000-05-24 | 水酸化チタン、それを用いてなる光触媒体およびコーティング剤 |
| EP01302989A EP1160202A1 (en) | 2000-05-24 | 2001-03-29 | Titanium hydroxide, photocatalyst produced from the same and photocatalytic coating agent |
| CA002342523A CA2342523A1 (en) | 2000-05-24 | 2001-03-29 | Titanium hydroxide, photocatalyst produced from the same and photocatalytic coating agent |
| TW090107454A TW593153B (en) | 2000-05-24 | 2001-03-29 | Titanium hydroxide, photocatalyst produced from the same and photocatalytic coating agent |
| CNB01117336XA CN1205126C (zh) | 2000-05-24 | 2001-03-29 | 氢氧化钛、从氢氧化钛制备光催化剂以及光催化涂层剂 |
| KR1020010016511A KR20010107542A (ko) | 2000-05-24 | 2001-03-29 | 수산화티탄, 이로부터 제조되는 광촉매 및 광촉매 피복제 |
| US09/820,363 US6645460B2 (en) | 2000-05-24 | 2001-03-29 | Titanium hydroxide and photocatalytic coating agent |
| AU31405/01A AU778656B2 (en) | 2000-05-24 | 2001-03-29 | Titanium hydroxide, photocatalyst produced from the same and photocatalytic coating agent |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP2000152556A JP2001335321A (ja) | 2000-05-24 | 2000-05-24 | 水酸化チタン、それを用いてなる光触媒体およびコーティング剤 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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Family
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|---|---|---|---|
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|---|---|
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| EP (1) | EP1160202A1 (ja) |
| JP (1) | JP2001335321A (ja) |
| KR (1) | KR20010107542A (ja) |
| CN (1) | CN1205126C (ja) |
| AU (1) | AU778656B2 (ja) |
| CA (1) | CA2342523A1 (ja) |
| TW (1) | TW593153B (ja) |
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| EP2130587A2 (en) | 2008-06-05 | 2009-12-09 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Photocatalyst dispersion liquid and process for producing the same |
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| DE102010045549A1 (de) | 2009-09-16 | 2011-08-25 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Photokatalysatorverbund und diesen verwendendes photokatalytisch wirksames Erzeugnis |
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| JP3949374B2 (ja) | 2000-07-17 | 2007-07-25 | 住友化学株式会社 | 酸化チタン、それを用いてなる光触媒体および光触媒体コーティング剤 |
| JP2002193618A (ja) * | 2000-12-25 | 2002-07-10 | Sumitomo Chem Co Ltd | 水酸化チタン、それを用いてなるコーティング剤および酸化チタンの製造方法 |
| JPWO2002100634A1 (ja) * | 2001-06-11 | 2004-09-24 | 株式会社村上開明堂 | 防曇素子及びその形成方法 |
| TWI240700B (en) | 2001-07-19 | 2005-10-01 | Sumitomo Chemical Co | Ceramics dispersion liquid, method for producing the same, and hydrophilic coating agent using the same |
| FI20012397A (fi) * | 2001-12-05 | 2003-06-06 | Kemira Pigments Oy | Titaanidioksidifotokatalyytti ja sen valmistusmenetelmä ja sen käytöt |
| JP2003246622A (ja) * | 2002-02-25 | 2003-09-02 | Sumitomo Chem Co Ltd | 酸化チタン前駆体、その製造方法およびそれを用いる酸化チタンの製造方法 |
| JP4374869B2 (ja) | 2002-05-27 | 2009-12-02 | 住友化学株式会社 | セラミックス分散液の製造方法 |
| JP2004026553A (ja) | 2002-06-25 | 2004-01-29 | Sumitomo Chem Co Ltd | 酸化チタン分散液およびその保存容器 |
| JP2004196626A (ja) | 2002-12-20 | 2004-07-15 | Sumitomo Chem Co Ltd | 酸化チタンの製造方法 |
| US20070037722A1 (en) * | 2003-09-10 | 2007-02-15 | National Instof Adv Industrial Science And Tech. | Oxygen scavenger and method for production thereof |
| CN100475335C (zh) * | 2003-09-22 | 2009-04-08 | 中国科学院化学研究所 | 具有可见光响应的光催化剂及其制备方法和应用 |
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| WO2014118372A1 (en) * | 2013-02-02 | 2014-08-07 | Joma International A/S | An aqueous dispersion comprising tio2 particles |
| WO2014118371A1 (en) | 2013-02-03 | 2014-08-07 | Joma International A/S | A catalytic substrate surface containing particles |
| US9873115B2 (en) | 2013-07-01 | 2018-01-23 | The Regents Of The University Of Colorado, A Body Corporate | Nanostructured photocatalysts and doped wide-bandgap semiconductors |
| CN107930609A (zh) * | 2017-11-23 | 2018-04-20 | 中国科学院福建物质结构研究所 | 具有光催化自激活效应的半晶化氧化钛粉体及制备方法 |
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|---|---|---|---|---|
| GB427339A (en) | 1933-10-23 | 1935-04-23 | Titan Co As | Improvements in or relating to titanium compounds |
| IT1030645B (it) * | 1974-10-04 | 1979-04-10 | Sir Soc Italiana Resine Spa | Procedimento per la produzione di biossido di titanio |
| SU783234A1 (ru) * | 1978-07-21 | 1980-11-30 | Предприятие П/Я А-3481 | Способ получени гидроокиси титана |
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