JP2003117407A - 可視光域でも触媒活性を有する光触媒 - Google Patents
可視光域でも触媒活性を有する光触媒Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 可視光域でも高い触媒機能を有する光触媒を
提供する。 【解決手段】 この光触媒は、互いに光触媒特性を持ち
かつ真空準位を基準としたエネルギーバンド構造におけ
る伝導帯底部の電子のエネルギーレベルと価電子帯頂上
の電子のエネルギーレベルがそれぞれ異なる酸化物半導
体（I）と（II）による接合部を有する酸化物複合体に
より構成されると共に、少なくとも酸化物半導体（I）
が可視光域でも光触媒特性を持つことを特徴とする。可
視光域でも光触媒特性を持つ酸化物半導体（I）として
Ｃｅ2Ｚｒ2Ｏ8.0のパイロクロア関連構造酸化物が、ま
た、上記酸化物半導体（II）としてアナターゼ型の酸化
チタンが例示される。
提供する。 【解決手段】 この光触媒は、互いに光触媒特性を持ち
かつ真空準位を基準としたエネルギーバンド構造におけ
る伝導帯底部の電子のエネルギーレベルと価電子帯頂上
の電子のエネルギーレベルがそれぞれ異なる酸化物半導
体（I）と（II）による接合部を有する酸化物複合体に
より構成されると共に、少なくとも酸化物半導体（I）
が可視光域でも光触媒特性を持つことを特徴とする。可
視光域でも光触媒特性を持つ酸化物半導体（I）として
Ｃｅ2Ｚｒ2Ｏ8.0のパイロクロア関連構造酸化物が、ま
た、上記酸化物半導体（II）としてアナターゼ型の酸化
チタンが例示される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は酸化物複合体により
構成される光触媒に係り、特に、可視光域でも触媒活性
を有する光触媒に関するものである。
構成される光触媒に係り、特に、可視光域でも触媒活性
を有する光触媒に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、光触媒が発揮する高い酸化力と還
元力を積極的に利用して、汚染大気・汚染水の清浄化な
どグローバルな環境浄化から、消臭・防汚・抗菌などの
生活環境浄化に至るまで、さまざまな分野で光触媒の実
用化に向けた研究開発が進められている。そして、多く
の場合は光触媒作用を有する化合物の研究であり、反応
を促進する助触媒あるいは担体を併せて用いる場合に
は、従来の触媒の研究を基にＰｔ、Ｒｈなどの貴金属、
ＮｉＯ等の遷移金属酸化物が使用されてきた。
元力を積極的に利用して、汚染大気・汚染水の清浄化な
どグローバルな環境浄化から、消臭・防汚・抗菌などの
生活環境浄化に至るまで、さまざまな分野で光触媒の実
用化に向けた研究開発が進められている。そして、多く
の場合は光触媒作用を有する化合物の研究であり、反応
を促進する助触媒あるいは担体を併せて用いる場合に
は、従来の触媒の研究を基にＰｔ、Ｒｈなどの貴金属、
ＮｉＯ等の遷移金属酸化物が使用されてきた。
【０００３】以下、具体的に述べると光触媒作用を有す
る最も代表的な酸化物として、例えば、アナターゼ型酸
化チタンが知られており、脱臭・抗菌・防汚材として既
に実用化されている。但し、酸化チタンが光触媒として
の性能を発揮するのは、太陽光線のうち４％程度にすぎ
ない紫外線に対してのみである。このため、屋外におけ
る酸化チタンの高機能化・可視光域での応答性を目指し
てさまざまな改良が試みられている。例えば、酸化チタ
ン上に色素を吸着させ可視光を吸収して生じた吸着色素
の励起状態から酸化チタンへ電子を注入する方法、Ｃ
ｒ、Ｖ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｎｉなどの金属イオンを化学的に
注入する方法、プラズマ照射によって酸素欠陥を導入す
る方法、異種イオンを導入する方法などさまざまな試み
が国内外で行われてきている。しかしながら、いずれの
方法も均一分散が難しい、電子と正孔の再結合による光
触媒活性が低下する、調整コストが高いなどの問題があ
るため、未だ工業化には至っていない。
る最も代表的な酸化物として、例えば、アナターゼ型酸
化チタンが知られており、脱臭・抗菌・防汚材として既
に実用化されている。但し、酸化チタンが光触媒として
の性能を発揮するのは、太陽光線のうち４％程度にすぎ
ない紫外線に対してのみである。このため、屋外におけ
る酸化チタンの高機能化・可視光域での応答性を目指し
てさまざまな改良が試みられている。例えば、酸化チタ
ン上に色素を吸着させ可視光を吸収して生じた吸着色素
の励起状態から酸化チタンへ電子を注入する方法、Ｃ
ｒ、Ｖ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｎｉなどの金属イオンを化学的に
注入する方法、プラズマ照射によって酸素欠陥を導入す
る方法、異種イオンを導入する方法などさまざまな試み
が国内外で行われてきている。しかしながら、いずれの
方法も均一分散が難しい、電子と正孔の再結合による光
触媒活性が低下する、調整コストが高いなどの問題があ
るため、未だ工業化には至っていない。
【０００４】他方、高い触媒活性を有するとしてペロブ
スカイト型酸化物が最近注目されている。例えば、特開
平７−２４３２９号公報においては、一般式Ａ3+Ｂ3+Ｏ
3で表されるＬａＦｅＯ3および一般式Ａ2+Ｂ3+Ｏｘで表
されるＳｒＭｎＯｘなどが提案されているが、現実には
高い触媒活性は得られていない。
スカイト型酸化物が最近注目されている。例えば、特開
平７−２４３２９号公報においては、一般式Ａ3+Ｂ3+Ｏ
3で表されるＬａＦｅＯ3および一般式Ａ2+Ｂ3+Ｏｘで表
されるＳｒＭｎＯｘなどが提案されているが、現実には
高い触媒活性は得られていない。
【０００５】また、層状ペロブスカイト型酸化物の研究
も盛んに行われている。例えば、特開平１０−２４４１
６４号公報には層状ペロブスカイト型のＡＢＣＯ4が提
案され、特開平８ー１９６９１２号公報にはＫＬａＣａ
2Ｎｂ3Ｏ10系複合酸化物が提案され、また、特開平１１
−１３９８２６号公報には、ＫＣａ2Ｎｂ3Ｏ10が提案さ
れている。但し、これらの原理および製法は複雑であ
り、また、得られた酸化物の化学的安定性にも問題があ
るため未だ工業化には至っていない。
も盛んに行われている。例えば、特開平１０−２４４１
６４号公報には層状ペロブスカイト型のＡＢＣＯ4が提
案され、特開平８ー１９６９１２号公報にはＫＬａＣａ
2Ｎｂ3Ｏ10系複合酸化物が提案され、また、特開平１１
−１３９８２６号公報には、ＫＣａ2Ｎｂ3Ｏ10が提案さ
れている。但し、これらの原理および製法は複雑であ
り、また、得られた酸化物の化学的安定性にも問題があ
るため未だ工業化には至っていない。
【０００６】また、これ等の光触媒活性を有する酸化物
の粒子表面で起きる光触媒反応を促進させるため、上述
したようにＰｔ、Ｒｈなどの貴金属、および、ＮｉＯ、
ＲｕＯ2等の遷移金属酸化物を助触媒として添加するこ
とも一般的に行われている。しかし、これ等助触媒は光
触媒活性を持つわけではなく、光触媒作用を有する化合
物自体が応答する光の波長領域に影響は与えない。ま
た、ＮｉＯの場合には還元、その後酸化して用いるなど
使用条件が複雑である問題を有している。
の粒子表面で起きる光触媒反応を促進させるため、上述
したようにＰｔ、Ｒｈなどの貴金属、および、ＮｉＯ、
ＲｕＯ2等の遷移金属酸化物を助触媒として添加するこ
とも一般的に行われている。しかし、これ等助触媒は光
触媒活性を持つわけではなく、光触媒作用を有する化合
物自体が応答する光の波長領域に影響は与えない。ま
た、ＮｉＯの場合には還元、その後酸化して用いるなど
使用条件が複雑である問題を有している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような問
題点に着目してなされたもので、その課題とするところ
は、可視光域においてシンプルな新しい機構に基づいて
光触媒活性を発揮する安価な光触媒を提供することにあ
る。
題点に着目してなされたもので、その課題とするところ
は、可視光域においてシンプルな新しい機構に基づいて
光触媒活性を発揮する安価な光触媒を提供することにあ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者らは上
記課題を解決するために光触媒の性能について鋭意研究
を重ねたところ、組成式（III）Ａ2-XＢ2+XＯ8-2δで表
され、複数の価数を取り得るＡイオンとＢイオンがそれ
ぞれ規則配列をした組成式（IV）Ａ2-XＢ2+XＯ
7+(X/2)+Y（但し、−０．４＜Ｘ＜＋０．６、かつ、−
０．２＜Ｙ＜＋０．２）のパイロクロア型酸化物の蛍石
型構造から見た酸素欠損位置または侵入型位置の少なく
とも一方に酸素イオンが挿入されたパイロクロア関連構
造酸化物においては、挿入された酸素イオンの高い活性
度を利用し、更に挿入する酸素イオン量を変えてエネル
ギーバンドギャップと挿入された酸素イオンに起因する
欠陥準位を変化させることにより、可視光域においても
触媒活性を持たせられることを見出した。また、従来か
ら報告されている近紫外線で作用する酸化チタン、酸化
亜鉛、酸化錫、酸化ジルコニウム、あるいはチタン酸ス
トロンチウム等の粒子に上記パイロクロア関連構造酸化
物を付着、接合させると、真空準位を基準としたエネル
ギーバンド構造における伝導帯底部と価電子帯頂上の電
子のエネルギーレベルがそれぞれの半導体（すなわち、
パイロクロア関連構造酸化物と酸化チタン、酸化亜鉛、
酸化錫、酸化ジルコニウム、あるいはチタン酸ストロン
チウム等）で異なることに起因して上記接合部を介し電
子と正孔がそれぞれ一方向へ流れるため、電子と正孔が
空間的に分離されて電子と正孔の再結合を抑制できるこ
と、更には光触媒反応に関わる分子及びイオンが上記パ
イロクロア関連構造酸化物により吸着され易いことを利
用し、かつ、それら電子と正孔の関与する光触媒反応の
反応位置を空間的に分離できるため、これ等相乗作用に
より高い触媒活性をもつ光触媒になることを見出すに至
った。また、光触媒作用と上記接合部における電子と正
孔の流れについて更なる検討をした結果、可視光域の光
エネルギーが有効に利用されていること、更には反応に
寄与する電子と正孔のエネルギーが高められて光触媒特
性として理想的な状態が上記半導体酸化物（すなわち、
パイロクロア関連構造酸化物と酸化チタン、酸化亜鉛、
酸化錫、酸化ジルコニウム、あるいはチタン酸ストロン
チウム等から成る酸化物複合体）の接合部において生じ
ていることを見出すに至った。更に、これ等光触媒特性
は、組成式（III）Ａ2-XＢ2+XＯ8-2δで表される上記パ
イロクロア関連構造酸化物と酸化チタン、酸化亜鉛、酸
化錫、酸化ジルコニウム、あるいはチタン酸ストロンチ
ウム等から成る酸化物複合体に限らず、真空準位を基準
としたエネルギーバンド構造における伝導帯底部の電子
のエネルギーレベルと価電子帯頂上の電子のエネルギー
レベルがそれぞれ異なる酸化物半導体（I）と（II）に
よる接合部を有する酸化物複合体においても同様に機能
することも見出された。尚、真空準位を基準としたエネ
ルギーバンド構造における伝導帯底部の電子のエネルギ
ーレベルと価電子帯頂上の電子のエネルギーレベルがそ
れぞれ異なる２種類の化合物半導体であり、一方が光触
媒作用が比較的弱く、他方がより低波長で良好な光触媒
作用を有する化合物半導体を複合化させて相乗作用的に
光触媒性能を向上させる研究は今まで全くなされておら
ず、ましてやその接合部の電子と正孔の流れを活用して
高性能の光触媒を調製するなどの研究は全く行われてい
ない。本発明はこのような技術的発見に基づき完成され
たものである。
記課題を解決するために光触媒の性能について鋭意研究
を重ねたところ、組成式（III）Ａ2-XＢ2+XＯ8-2δで表
され、複数の価数を取り得るＡイオンとＢイオンがそれ
ぞれ規則配列をした組成式（IV）Ａ2-XＢ2+XＯ
7+(X/2)+Y（但し、−０．４＜Ｘ＜＋０．６、かつ、−
０．２＜Ｙ＜＋０．２）のパイロクロア型酸化物の蛍石
型構造から見た酸素欠損位置または侵入型位置の少なく
とも一方に酸素イオンが挿入されたパイロクロア関連構
造酸化物においては、挿入された酸素イオンの高い活性
度を利用し、更に挿入する酸素イオン量を変えてエネル
ギーバンドギャップと挿入された酸素イオンに起因する
欠陥準位を変化させることにより、可視光域においても
触媒活性を持たせられることを見出した。また、従来か
ら報告されている近紫外線で作用する酸化チタン、酸化
亜鉛、酸化錫、酸化ジルコニウム、あるいはチタン酸ス
トロンチウム等の粒子に上記パイロクロア関連構造酸化
物を付着、接合させると、真空準位を基準としたエネル
ギーバンド構造における伝導帯底部と価電子帯頂上の電
子のエネルギーレベルがそれぞれの半導体（すなわち、
パイロクロア関連構造酸化物と酸化チタン、酸化亜鉛、
酸化錫、酸化ジルコニウム、あるいはチタン酸ストロン
チウム等）で異なることに起因して上記接合部を介し電
子と正孔がそれぞれ一方向へ流れるため、電子と正孔が
空間的に分離されて電子と正孔の再結合を抑制できるこ
と、更には光触媒反応に関わる分子及びイオンが上記パ
イロクロア関連構造酸化物により吸着され易いことを利
用し、かつ、それら電子と正孔の関与する光触媒反応の
反応位置を空間的に分離できるため、これ等相乗作用に
より高い触媒活性をもつ光触媒になることを見出すに至
った。また、光触媒作用と上記接合部における電子と正
孔の流れについて更なる検討をした結果、可視光域の光
エネルギーが有効に利用されていること、更には反応に
寄与する電子と正孔のエネルギーが高められて光触媒特
性として理想的な状態が上記半導体酸化物（すなわち、
パイロクロア関連構造酸化物と酸化チタン、酸化亜鉛、
酸化錫、酸化ジルコニウム、あるいはチタン酸ストロン
チウム等から成る酸化物複合体）の接合部において生じ
ていることを見出すに至った。更に、これ等光触媒特性
は、組成式（III）Ａ2-XＢ2+XＯ8-2δで表される上記パ
イロクロア関連構造酸化物と酸化チタン、酸化亜鉛、酸
化錫、酸化ジルコニウム、あるいはチタン酸ストロンチ
ウム等から成る酸化物複合体に限らず、真空準位を基準
としたエネルギーバンド構造における伝導帯底部の電子
のエネルギーレベルと価電子帯頂上の電子のエネルギー
レベルがそれぞれ異なる酸化物半導体（I）と（II）に
よる接合部を有する酸化物複合体においても同様に機能
することも見出された。尚、真空準位を基準としたエネ
ルギーバンド構造における伝導帯底部の電子のエネルギ
ーレベルと価電子帯頂上の電子のエネルギーレベルがそ
れぞれ異なる２種類の化合物半導体であり、一方が光触
媒作用が比較的弱く、他方がより低波長で良好な光触媒
作用を有する化合物半導体を複合化させて相乗作用的に
光触媒性能を向上させる研究は今まで全くなされておら
ず、ましてやその接合部の電子と正孔の流れを活用して
高性能の光触媒を調製するなどの研究は全く行われてい
ない。本発明はこのような技術的発見に基づき完成され
たものである。
【０００９】すなわち、請求項１に係る発明は、可視光
域でも触媒活性を有する光触媒を前提とし、互いに光触
媒特性を持ち、かつ、真空準位を基準としたエネルギー
バンド構造における伝導帯底部の電子のエネルギーレベ
ルと価電子帯頂上の電子のエネルギーレベルがそれぞれ
異なる酸化物半導体（I）と（II）による接合部を有す
る酸化物複合体により構成されると共に、少なくとも酸
化物半導体（I）が可視光域でも光触媒特性を持つこと
を特徴とするものである。
域でも触媒活性を有する光触媒を前提とし、互いに光触
媒特性を持ち、かつ、真空準位を基準としたエネルギー
バンド構造における伝導帯底部の電子のエネルギーレベ
ルと価電子帯頂上の電子のエネルギーレベルがそれぞれ
異なる酸化物半導体（I）と（II）による接合部を有す
る酸化物複合体により構成されると共に、少なくとも酸
化物半導体（I）が可視光域でも光触媒特性を持つこと
を特徴とするものである。
【００１０】また、請求項２に係る発明は、請求項１記
載の可視光域でも触媒活性を有する光触媒を前提とし、
上記酸化物半導体（II）は酸化物半導体（I）より短波
長域において光触媒特性を持つことを特徴とし、請求項
３に係る発明は、請求項１または２記載の可視光域でも
触媒活性を有する光触媒を前提とし、可視光域でも光触
媒特性を持つ上記酸化物半導体（I）が、光触媒反応に
関わる分子およびイオンをその表面に吸着させる特性を
有していることを特徴とし、請求項４に係る発明は、請
求項１〜３のいずれかに記載の可視光域でも触媒活性を
有する光触媒を前提とし、上記酸化物複合体が、酸化物
半導体（I）と（II）を重量比でＺ：（１−Ｚ）［但
し、０＜Ｚ＜１］となるように調合して３００〜１２０
０℃の条件で焼成処理して得られていることを特徴とす
る。
載の可視光域でも触媒活性を有する光触媒を前提とし、
上記酸化物半導体（II）は酸化物半導体（I）より短波
長域において光触媒特性を持つことを特徴とし、請求項
３に係る発明は、請求項１または２記載の可視光域でも
触媒活性を有する光触媒を前提とし、可視光域でも光触
媒特性を持つ上記酸化物半導体（I）が、光触媒反応に
関わる分子およびイオンをその表面に吸着させる特性を
有していることを特徴とし、請求項４に係る発明は、請
求項１〜３のいずれかに記載の可視光域でも触媒活性を
有する光触媒を前提とし、上記酸化物複合体が、酸化物
半導体（I）と（II）を重量比でＺ：（１−Ｚ）［但
し、０＜Ｚ＜１］となるように調合して３００〜１２０
０℃の条件で焼成処理して得られていることを特徴とす
る。
【００１１】また、請求項５に係る発明は、請求項１〜
４のいずれかに記載の可視光域でも触媒活性を有する光
触媒を前提とし、上記酸化物半導体（I）が、組成式（I
II）Ａ2-XＢ2+XＯ8-2δ（但し、−０．４＜Ｘ＜＋０．
６、かつ、−０．５＜２δ＜＋０．５）で表され、かつ
複数の価数を取り得るＡイオンとＢイオンがそれぞれ規
則配列をした組成式（IV）Ａ2-XＢ2+XＯ7+(X/2)+Y（但
し、−０．４＜Ｘ＜＋０．６、かつ、−０．２＜Ｙ＜＋
０．２）のパイロクロア型酸化物の蛍石型構造から見た
酸素欠損位置または侵入型位置の少なくとも一方に酸素
イオンが挿入されたパイロクロア関連構造酸化物で構成
され、上記酸化物半導体（II）が、ルチル型若しくはア
ナターゼ型またはこれ等２つの型が混ざった酸化チタ
ン、酸化亜鉛、酸化錫、酸化ジルコニウム、チタン酸ス
トロンチウムのいずれかであることを特徴とし、請求項
６に係る発明は、請求項５記載の可視光域でも触媒活性
を有する光触媒を前提とし、上記パイロクロア関連構造
酸化物を表す組成式（III）Ａ2-XＢ2+XＯ8-2δ中、Ａイ
オンは複数の価数を取り得る１種以上のランタノイド元
素、または、この元素に２価のアルカリ土類元素、３価
のランタノイド元素、イットリウムから選択された１種
以上が添加されており、ＢイオンはIVａ族およびIVｂ族
の４価をとり得る元素から選択された１種以上の元素、
または、この元素にイットリウム、IIIｂ族元素、Vａ族
元素から選択された１種以上が添加されていることを特
徴とし、請求項７に係る発明は、請求項５または６記載
の可視光域でも触媒活性を有する光触媒を前提とし、組
成式（III）Ａ2-XＢ2+XＯ8-2δで表されるパイロクロア
関連構造酸化物が、組成式（IV）Ａ2-XＢ2+XＯ
7+(X/2)+Yで表されるパイロクロア型酸化物を酸素含有
ガス中、３００〜９００℃の条件で酸化処理して得られ
ていることを特徴とし、また、請求項８に係る発明は、
請求項５〜７のいずれかに記載の可視光域でも触媒活性
を有する光触媒を前提とし、上記パイロクロア関連構造
酸化物を表す組成式（III）Ａ2-XＢ2+XＯ8-2δにおい
て、ＡイオンはＣｅ、Ｐｒから選択された１種以上の元
素、ＢイオンはＺｒ、Ｈｆから選択された１種以上の元
素であることを特徴とするものである。
４のいずれかに記載の可視光域でも触媒活性を有する光
触媒を前提とし、上記酸化物半導体（I）が、組成式（I
II）Ａ2-XＢ2+XＯ8-2δ（但し、−０．４＜Ｘ＜＋０．
６、かつ、−０．５＜２δ＜＋０．５）で表され、かつ
複数の価数を取り得るＡイオンとＢイオンがそれぞれ規
則配列をした組成式（IV）Ａ2-XＢ2+XＯ7+(X/2)+Y（但
し、−０．４＜Ｘ＜＋０．６、かつ、−０．２＜Ｙ＜＋
０．２）のパイロクロア型酸化物の蛍石型構造から見た
酸素欠損位置または侵入型位置の少なくとも一方に酸素
イオンが挿入されたパイロクロア関連構造酸化物で構成
され、上記酸化物半導体（II）が、ルチル型若しくはア
ナターゼ型またはこれ等２つの型が混ざった酸化チタ
ン、酸化亜鉛、酸化錫、酸化ジルコニウム、チタン酸ス
トロンチウムのいずれかであることを特徴とし、請求項
６に係る発明は、請求項５記載の可視光域でも触媒活性
を有する光触媒を前提とし、上記パイロクロア関連構造
酸化物を表す組成式（III）Ａ2-XＢ2+XＯ8-2δ中、Ａイ
オンは複数の価数を取り得る１種以上のランタノイド元
素、または、この元素に２価のアルカリ土類元素、３価
のランタノイド元素、イットリウムから選択された１種
以上が添加されており、ＢイオンはIVａ族およびIVｂ族
の４価をとり得る元素から選択された１種以上の元素、
または、この元素にイットリウム、IIIｂ族元素、Vａ族
元素から選択された１種以上が添加されていることを特
徴とし、請求項７に係る発明は、請求項５または６記載
の可視光域でも触媒活性を有する光触媒を前提とし、組
成式（III）Ａ2-XＢ2+XＯ8-2δで表されるパイロクロア
関連構造酸化物が、組成式（IV）Ａ2-XＢ2+XＯ
7+(X/2)+Yで表されるパイロクロア型酸化物を酸素含有
ガス中、３００〜９００℃の条件で酸化処理して得られ
ていることを特徴とし、また、請求項８に係る発明は、
請求項５〜７のいずれかに記載の可視光域でも触媒活性
を有する光触媒を前提とし、上記パイロクロア関連構造
酸化物を表す組成式（III）Ａ2-XＢ2+XＯ8-2δにおい
て、ＡイオンはＣｅ、Ｐｒから選択された１種以上の元
素、ＢイオンはＺｒ、Ｈｆから選択された１種以上の元
素であることを特徴とするものである。
【００１２】次に、請求項９に係る発明は、請求項１〜
４のいずれかに記載の可視光域でも触媒活性を有する光
触媒を前提とし、上記酸化物半導体（I）が、組成式（I
V）Ａ2-XＢ2+XＯ7+(X/2)+Y（但し、−０．４＜Ｘ＜＋
０．６、かつ、−０．２＜Ｙ＜＋０．２）で表されるパ
イロクロア型酸化物で構成され、上記酸化物半導体（I
I）が、ルチル型若しくはアナターゼ型またはこれ等２
つの型が混ざった酸化チタン、酸化亜鉛、酸化錫、酸化
ジルコニウム、チタン酸ストロンチウムのいずれかであ
ることを特徴とし、請求項１０に係る発明は、請求項９
記載の可視光域でも触媒活性を有する光触媒を前提と
し、上記パイロクロア型酸化物を表す組成式（IV）Ａ
2-XＢ2+XＯ7+(X/2)+Y（但し、−０．４＜Ｘ＜＋０．
６、かつ、−０．２＜Ｙ＜＋０．２）において、Ａイオ
ンはＳｎ、Ｃａから選択された１種以上の元素、Ｂイオ
ンはＮｂ、Ｔａから選択された１種以上の元素であるこ
とを特徴とする。
４のいずれかに記載の可視光域でも触媒活性を有する光
触媒を前提とし、上記酸化物半導体（I）が、組成式（I
V）Ａ2-XＢ2+XＯ7+(X/2)+Y（但し、−０．４＜Ｘ＜＋
０．６、かつ、−０．２＜Ｙ＜＋０．２）で表されるパ
イロクロア型酸化物で構成され、上記酸化物半導体（I
I）が、ルチル型若しくはアナターゼ型またはこれ等２
つの型が混ざった酸化チタン、酸化亜鉛、酸化錫、酸化
ジルコニウム、チタン酸ストロンチウムのいずれかであ
ることを特徴とし、請求項１０に係る発明は、請求項９
記載の可視光域でも触媒活性を有する光触媒を前提と
し、上記パイロクロア型酸化物を表す組成式（IV）Ａ
2-XＢ2+XＯ7+(X/2)+Y（但し、−０．４＜Ｘ＜＋０．
６、かつ、−０．２＜Ｙ＜＋０．２）において、Ａイオ
ンはＳｎ、Ｃａから選択された１種以上の元素、Ｂイオ
ンはＮｂ、Ｔａから選択された１種以上の元素であるこ
とを特徴とする。
【００１３】また、請求項１１に係る発明は、請求項１
〜４のいずれかに記載の可視光域でも触媒活性を有する
光触媒を前提とし、上記酸化物半導体（I）が、組成式
（VI）Ａ2+Ｂ4+Ｏ3-δ（−０．１＜δ＜０．１）で表さ
れると共に、Ａイオンはアルカリ土類金属元素から選択
された１種以上の元素、Ｂイオンはランタノイド、IVａ
族元素、IVｂ族元素から選択された１種以上の元素であ
るペロブスカイト型酸化物で構成され、酸化物半導体
（II）が、ルチル型若しくはアナターゼ型またはこれ等
２つの型が混ざった酸化チタン、酸化亜鉛、酸化錫、酸
化ジルコニウム、チタン酸ストロンチウムのいずれかで
あることを特徴とし、請求項１２に係る発明は、請求項
１１記載の可視光域でも触媒活性を有する光触媒を前提
とし、上記組成式（VI）Ａ2+Ｂ4+Ｏ3-δにおいて、Ａイ
オンはＣａ、Ｓｒ、Ｂaから選択された１種以上の元
素、ＢイオンはＺｒ、Ｃｅ、Ｔｉから選択された１種以
上の元素であることを特徴とする。
〜４のいずれかに記載の可視光域でも触媒活性を有する
光触媒を前提とし、上記酸化物半導体（I）が、組成式
（VI）Ａ2+Ｂ4+Ｏ3-δ（−０．１＜δ＜０．１）で表さ
れると共に、Ａイオンはアルカリ土類金属元素から選択
された１種以上の元素、Ｂイオンはランタノイド、IVａ
族元素、IVｂ族元素から選択された１種以上の元素であ
るペロブスカイト型酸化物で構成され、酸化物半導体
（II）が、ルチル型若しくはアナターゼ型またはこれ等
２つの型が混ざった酸化チタン、酸化亜鉛、酸化錫、酸
化ジルコニウム、チタン酸ストロンチウムのいずれかで
あることを特徴とし、請求項１２に係る発明は、請求項
１１記載の可視光域でも触媒活性を有する光触媒を前提
とし、上記組成式（VI）Ａ2+Ｂ4+Ｏ3-δにおいて、Ａイ
オンはＣａ、Ｓｒ、Ｂaから選択された１種以上の元
素、ＢイオンはＺｒ、Ｃｅ、Ｔｉから選択された１種以
上の元素であることを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て詳細に説明する。
て詳細に説明する。
【００１５】まず、本発明に係る光触媒は、互いに光触
媒特性を持ち、かつ、図５のエネルギーバンド構造図で
示される真空準位を基準としたエネルギーバンド構造に
おける伝導帯底部の電子のエネルギーレベルＥｃと価電
子帯頂上の電子のエネルギーレベルＥｖがそれぞれ異な
る酸化物半導体（I）と（II）による接合部を有する酸
化物複合体により構成されると共に、少なくとも酸化物
半導体（I）が可視光域でも光触媒特性を持つことを特
徴としている。
媒特性を持ち、かつ、図５のエネルギーバンド構造図で
示される真空準位を基準としたエネルギーバンド構造に
おける伝導帯底部の電子のエネルギーレベルＥｃと価電
子帯頂上の電子のエネルギーレベルＥｖがそれぞれ異な
る酸化物半導体（I）と（II）による接合部を有する酸
化物複合体により構成されると共に、少なくとも酸化物
半導体（I）が可視光域でも光触媒特性を持つことを特
徴としている。
【００１６】そして、酸化物複合体の一方を構成する可
視光域でも光触媒特性を持つ上記酸化物半導体（I）と
しては、例えば、組成式（III）Ａ2-XＢ2+XＯ8-2δ（但
し、−０．４＜Ｘ＜＋０．６、かつ、−０．５＜２δ＜
＋０．５）で表され、かつ、複数の価数を取り得る上記
ＡイオンとＢイオンがそれぞれ規則配列をした組成式
（IV）Ａ2-XＢ2+XＯ7+(X/2)+Y（但し、−０．４＜Ｘ＜
＋０．６、かつ、−０．２＜Ｙ＜＋０．２）のパイロク
ロア型酸化物の蛍石型構造から見た酸素欠損位置（図６
参照）または侵入型位置の少なくとも一方に酸素イオン
が挿入されたパイロクロア関連構造酸化物、組成式（I
V）Ａ2-XＢ2+XＯ7+(X/2)+Y（但し、−０．４＜Ｘ＜＋
０．６、かつ、−０．２＜Ｙ＜＋０．２）で表されるパ
イロクロア型酸化物、あるいは、組成式（VI）Ａ2+Ｂ4+
Ｏ3-δ（−０．１＜δ＜０．１）で表されると共に、Ａ
イオンはアルカリ土類金属元素から選択された１種以上
の元素、Ｂイオンはランタノイド、IVａ族元素、IVｂ族
元素から選択された１種以上の元素であるペロブスカイ
ト型酸化物等が挙げられる。尚、このペロブスカイト型
酸化物において上記δ値が−０．１＜δ＜０．１である
理由は、製造上の条件から上記数値範囲外のものが得ら
れないからである。
視光域でも光触媒特性を持つ上記酸化物半導体（I）と
しては、例えば、組成式（III）Ａ2-XＢ2+XＯ8-2δ（但
し、−０．４＜Ｘ＜＋０．６、かつ、−０．５＜２δ＜
＋０．５）で表され、かつ、複数の価数を取り得る上記
ＡイオンとＢイオンがそれぞれ規則配列をした組成式
（IV）Ａ2-XＢ2+XＯ7+(X/2)+Y（但し、−０．４＜Ｘ＜
＋０．６、かつ、−０．２＜Ｙ＜＋０．２）のパイロク
ロア型酸化物の蛍石型構造から見た酸素欠損位置（図６
参照）または侵入型位置の少なくとも一方に酸素イオン
が挿入されたパイロクロア関連構造酸化物、組成式（I
V）Ａ2-XＢ2+XＯ7+(X/2)+Y（但し、−０．４＜Ｘ＜＋
０．６、かつ、−０．２＜Ｙ＜＋０．２）で表されるパ
イロクロア型酸化物、あるいは、組成式（VI）Ａ2+Ｂ4+
Ｏ3-δ（−０．１＜δ＜０．１）で表されると共に、Ａ
イオンはアルカリ土類金属元素から選択された１種以上
の元素、Ｂイオンはランタノイド、IVａ族元素、IVｂ族
元素から選択された１種以上の元素であるペロブスカイ
ト型酸化物等が挙げられる。尚、このペロブスカイト型
酸化物において上記δ値が−０．１＜δ＜０．１である
理由は、製造上の条件から上記数値範囲外のものが得ら
れないからである。
【００１７】組成式（III）Ａ2-XＢ2+XＯ8-2δで表され
る上記パイロクロア関連構造酸化物においては、挿入さ
れた酸素イオンは動きやすく活性であり、蛍石型構造か
ら見た酸素欠損位置または侵入型位置にも酸素を挿入で
きるため、酸素イオンの溶解サイトが無数にあり、その
触媒活性が非常に高いという特徴を有しており、かつ、
可視光に対しても有効に光触媒作用を持つ材料であるこ
とを本発明者らは既に見出している。更に、Ａイオンを
より低価数あるいは高価数の陽イオンで置換したり、上
記Ｂイオンを低価数あるいは高価数の陽イオンで置換し
て挿入酸素イオン量を変化させることにより、エネルギ
ーバンドギャップと欠陥準位を変化させて光吸収特性を
制御することも可能である。
る上記パイロクロア関連構造酸化物においては、挿入さ
れた酸素イオンは動きやすく活性であり、蛍石型構造か
ら見た酸素欠損位置または侵入型位置にも酸素を挿入で
きるため、酸素イオンの溶解サイトが無数にあり、その
触媒活性が非常に高いという特徴を有しており、かつ、
可視光に対しても有効に光触媒作用を持つ材料であるこ
とを本発明者らは既に見出している。更に、Ａイオンを
より低価数あるいは高価数の陽イオンで置換したり、上
記Ｂイオンを低価数あるいは高価数の陽イオンで置換し
て挿入酸素イオン量を変化させることにより、エネルギ
ーバンドギャップと欠陥準位を変化させて光吸収特性を
制御することも可能である。
【００１８】また、酸化物複合体のもう一方を構成する
上記酸化物半導体（II）としては、例えば、ルチル型若
しくはアナターゼ型またはこれ等２つの型が混ざった酸
化チタン、酸化亜鉛、酸化錫、酸化ジルコニウム、ある
いはチタン酸ストロンチウム等が挙げられる。
上記酸化物半導体（II）としては、例えば、ルチル型若
しくはアナターゼ型またはこれ等２つの型が混ざった酸
化チタン、酸化亜鉛、酸化錫、酸化ジルコニウム、ある
いはチタン酸ストロンチウム等が挙げられる。
【００１９】そして、上記酸化物半導体（I）として組
成式（III）Ａ2-XＢ2+XＯ8-2δ（但し、−０．４＜Ｘ＜
＋０．６、かつ、−０．５＜２δ＜＋０．５）で表され
るパイロクロア関連構造酸化物（Ｃｅ2Ｚｒ2Ｏ8）粉末
を用い、かつ、上記酸化物半導体（II）としてアナター
ゼ型酸化チタン粉末を用いた以下に述べる実施例１等か
ら次のことが確認されている。
成式（III）Ａ2-XＢ2+XＯ8-2δ（但し、−０．４＜Ｘ＜
＋０．６、かつ、−０．５＜２δ＜＋０．５）で表され
るパイロクロア関連構造酸化物（Ｃｅ2Ｚｒ2Ｏ8）粉末
を用い、かつ、上記酸化物半導体（II）としてアナター
ゼ型酸化チタン粉末を用いた以下に述べる実施例１等か
ら次のことが確認されている。
【００２０】すなわち、上記Ｃｅ2Ｚｒ2Ｏ8粉末とアナ
ターゼ型酸化チタン粉末を重量比でＺ：（１−Ｚ）［但
し、０＜Ｚ＜１］となるように混合し、かつ、７００℃
で１時間焼成処理した後、乳鉢で粉砕して実施例１に係
る粉末（光触媒）を先ず調製した。
ターゼ型酸化チタン粉末を重量比でＺ：（１−Ｚ）［但
し、０＜Ｚ＜１］となるように混合し、かつ、７００℃
で１時間焼成処理した後、乳鉢で粉砕して実施例１に係
る粉末（光触媒）を先ず調製した。
【００２１】得られた実施例１に係る粉末（光触媒）を
メチレンブルー溶液に分散させると共に、光照射による
メチレンブルーの脱色（ブリーチング）試験を行った。
メチレンブルー溶液に分散させると共に、光照射による
メチレンブルーの脱色（ブリーチング）試験を行った。
【００２２】そして、実施例１に係る粉末（光触媒）の
光触媒特性は、焼成処理による異種半導体（Ｃｅ2Ｚｒ2
Ｏ8とアナターゼ型酸化チタン）の接合部の出現のため
大幅に向上していることが確認されている。
光触媒特性は、焼成処理による異種半導体（Ｃｅ2Ｚｒ2
Ｏ8とアナターゼ型酸化チタン）の接合部の出現のため
大幅に向上していることが確認されている。
【００２３】すなわち、ブリーチング途中における粉末
試料（実施例１に係る粉末）の色は実施例１に係るＣｅ
2Ｚｒ2Ｏ8とアナターゼ型酸化チタンとで酸化物複合体
にすることにより青みが深くなり、ブリーチング完了時
には試料の青みは消えた。
試料（実施例１に係る粉末）の色は実施例１に係るＣｅ
2Ｚｒ2Ｏ8とアナターゼ型酸化チタンとで酸化物複合体
にすることにより青みが深くなり、ブリーチング完了時
には試料の青みは消えた。
【００２４】他方、Ｚ＝０である酸化チタン粉末のみ
（比較例）の場合には、ブリーチングの途中および完了
時とも常に試料の色は白かった。また、Ｚ＝１のパイロ
クロア関連構造酸化物（Ｃｅ2Ｚｒ2Ｏ8）粉末のみの場
合には、ブリーチングの途中では試料の色は少し青みを
帯び、完了時には青みは消えた。
（比較例）の場合には、ブリーチングの途中および完了
時とも常に試料の色は白かった。また、Ｚ＝１のパイロ
クロア関連構造酸化物（Ｃｅ2Ｚｒ2Ｏ8）粉末のみの場
合には、ブリーチングの途中では試料の色は少し青みを
帯び、完了時には青みは消えた。
【００２５】これ等の結果から、光照射によって試料で
ある酸化物複合体（実施例１に係る粉末）へのメチレン
ブルーの吸着が促進されること、メチレンブルーは上記
酸化物複合体の一方を構成するパイロクロア関連構造酸
化物の方に吸着し易いこと、酸化チタンとの接合はパイ
ロクロア関連構造酸化物へのメチレンブルーの吸着を促
進すること、および、酸化物の複合化による光触媒特性
の向上とメチレンブルーの上記吸着現象は深く関係して
いること等が確認された。
ある酸化物複合体（実施例１に係る粉末）へのメチレン
ブルーの吸着が促進されること、メチレンブルーは上記
酸化物複合体の一方を構成するパイロクロア関連構造酸
化物の方に吸着し易いこと、酸化チタンとの接合はパイ
ロクロア関連構造酸化物へのメチレンブルーの吸着を促
進すること、および、酸化物の複合化による光触媒特性
の向上とメチレンブルーの上記吸着現象は深く関係して
いること等が確認された。
【００２６】ここで、真空準位を基準としたエネルギー
バンド構造における伝導帯底部の電子のエネルギーレベ
ルと価電子帯頂上の電子のエネルギーレベルがそれぞれ
異なる酸化物半導体（I）と（II）を接合させると、一
般に、接合部付近では電子と正孔がそれぞれ一方向に流
れることが知られている。このとき、光照射により促進
された上記吸着現象のために接合部を流れる電子と正孔
は分離される傾向を強める。この現象は吸着するイオン
が正か負によって左右されるが、吸着するイオンが負の
場合でかつ組成式（III）Ａ2-XＢ2+XＯ8-2δで表される
パイロクロア関連構造酸化物と酸化チタンとで構成され
る上記酸化物複合体の場合には、図７（Ａ）の概念説明
図に示すように正孔は接合部の表面（外界と接する側）
を、また、電子は接合部の中心を流れることになり、接
合部における電子と正孔の流れを分離することは酸化物
複合体全体での電子と正孔の空間的な分離につながり、
光により励起された電子と正孔の再結合は抑制される。
この結果、電子と正孔の関与する光触媒反応の反応位置
が空間的に分離されることから、上記接合により触媒活
性が大幅に高められた光触媒になるものと推定される。
尚、図７（Ｂ）は、酸化物半導体（I）が組成式（III）
Ａ2-XＢ2+XＯ8-2δで表されるパイロクロア関連構造酸
化物と酸化チタンとで構成される酸化物複合体の接合部
におけるエネルギーバンド構造図を示している。
バンド構造における伝導帯底部の電子のエネルギーレベ
ルと価電子帯頂上の電子のエネルギーレベルがそれぞれ
異なる酸化物半導体（I）と（II）を接合させると、一
般に、接合部付近では電子と正孔がそれぞれ一方向に流
れることが知られている。このとき、光照射により促進
された上記吸着現象のために接合部を流れる電子と正孔
は分離される傾向を強める。この現象は吸着するイオン
が正か負によって左右されるが、吸着するイオンが負の
場合でかつ組成式（III）Ａ2-XＢ2+XＯ8-2δで表される
パイロクロア関連構造酸化物と酸化チタンとで構成され
る上記酸化物複合体の場合には、図７（Ａ）の概念説明
図に示すように正孔は接合部の表面（外界と接する側）
を、また、電子は接合部の中心を流れることになり、接
合部における電子と正孔の流れを分離することは酸化物
複合体全体での電子と正孔の空間的な分離につながり、
光により励起された電子と正孔の再結合は抑制される。
この結果、電子と正孔の関与する光触媒反応の反応位置
が空間的に分離されることから、上記接合により触媒活
性が大幅に高められた光触媒になるものと推定される。
尚、図７（Ｂ）は、酸化物半導体（I）が組成式（III）
Ａ2-XＢ2+XＯ8-2δで表されるパイロクロア関連構造酸
化物と酸化チタンとで構成される酸化物複合体の接合部
におけるエネルギーバンド構造図を示している。
【００２７】更に、上記酸化物半導体（I）と（II）の
組み合わせを種々に変えることで、ヘテロ接合若しくは
ホモ接合部付近で起きる光触媒反応に関与する電子のエ
ネルギーおよび正孔のエネルギーを制御できることな
ど、異種若しくは同種酸化物半導体による接合を有する
酸化物複合体とすることで種々の利点が生じる。尚、組
成式（III）Ａ2-XＢ2+XＯ8-2δで表される上記パイロク
ロア関連構造酸化物と酸化チタンとで構成される酸化物
複合体の接合は異種酸化物半導体間の接合であるためヘ
テロ接合となる。また、ヘテロ接合を持つ他の酸化物複
合体の例としては、Ｂイオンよりも低価数の陽イオンＣ
が最大５０モル％の範囲でドープされた組成式Ａ2+Ｂ4+
1-xＣ3+ xＯ3-δ（但し、０＜Ｘ≦０．５、かつ、０＜δ
＜０．５）で表されると共に、Ａイオンはアルカリ土類
金属元素から選択された１種以上の元素、Ｂイオンはラ
ンタノイド、IVａ族元素、IVｂ族元素から選択された１
種以上の元素、Ｃイオンはランタノイド、IIIａ族元
素、IIIｂ族元素から選択された１種以上の元素で構成
された可視光域でも光触媒特性を持つアクセプターがド
ープされたｐ型酸化物半導体のペロブスカイト型酸化物
と、窒素がドープされたｐ型酸化物半導体の酸化チタン
とで構成される酸化物複合体、あるいは、上述した組成
式（VI）Ａ2+Ｂ4+Ｏ3-δ（−０．１＜δ＜０．１）で表
されると共に、Ａイオンはアルカリ土類金属元素から選
択された１種以上の元素、Ｂイオンはランタノイド、IV
ａ族元素、IVｂ族元素から選択された１種以上の元素で
構成された可視光域でも光触媒特性を持つアクセプター
がドープされないペロブスカイト型酸化物と酸化チタン
若しくは窒素がドープされた酸化チタンとで構成される
酸化物複合体等が挙げられる。また、同種酸化物半導体
間の接合であるホモ接合としては、例えば、窒化チタン
（ＴｉＮ）と酸化チタン（ＴｉＯ2）を混合粉砕し、焼
成処理後、再度粉砕して得られる酸化物複合体が挙げら
れる。調製時の反応により窒化チタンが酸化して酸化チ
タンに窒素がドープした形になっていると推察されるこ
とから、この酸化物複合体は窒素がドープされた酸化チ
タンと窒素がドープされていない酸化チタン（すなわち
同種半導体）とで構成されている。
組み合わせを種々に変えることで、ヘテロ接合若しくは
ホモ接合部付近で起きる光触媒反応に関与する電子のエ
ネルギーおよび正孔のエネルギーを制御できることな
ど、異種若しくは同種酸化物半導体による接合を有する
酸化物複合体とすることで種々の利点が生じる。尚、組
成式（III）Ａ2-XＢ2+XＯ8-2δで表される上記パイロク
ロア関連構造酸化物と酸化チタンとで構成される酸化物
複合体の接合は異種酸化物半導体間の接合であるためヘ
テロ接合となる。また、ヘテロ接合を持つ他の酸化物複
合体の例としては、Ｂイオンよりも低価数の陽イオンＣ
が最大５０モル％の範囲でドープされた組成式Ａ2+Ｂ4+
1-xＣ3+ xＯ3-δ（但し、０＜Ｘ≦０．５、かつ、０＜δ
＜０．５）で表されると共に、Ａイオンはアルカリ土類
金属元素から選択された１種以上の元素、Ｂイオンはラ
ンタノイド、IVａ族元素、IVｂ族元素から選択された１
種以上の元素、Ｃイオンはランタノイド、IIIａ族元
素、IIIｂ族元素から選択された１種以上の元素で構成
された可視光域でも光触媒特性を持つアクセプターがド
ープされたｐ型酸化物半導体のペロブスカイト型酸化物
と、窒素がドープされたｐ型酸化物半導体の酸化チタン
とで構成される酸化物複合体、あるいは、上述した組成
式（VI）Ａ2+Ｂ4+Ｏ3-δ（−０．１＜δ＜０．１）で表
されると共に、Ａイオンはアルカリ土類金属元素から選
択された１種以上の元素、Ｂイオンはランタノイド、IV
ａ族元素、IVｂ族元素から選択された１種以上の元素で
構成された可視光域でも光触媒特性を持つアクセプター
がドープされないペロブスカイト型酸化物と酸化チタン
若しくは窒素がドープされた酸化チタンとで構成される
酸化物複合体等が挙げられる。また、同種酸化物半導体
間の接合であるホモ接合としては、例えば、窒化チタン
（ＴｉＮ）と酸化チタン（ＴｉＯ2）を混合粉砕し、焼
成処理後、再度粉砕して得られる酸化物複合体が挙げら
れる。調製時の反応により窒化チタンが酸化して酸化チ
タンに窒素がドープした形になっていると推察されるこ
とから、この酸化物複合体は窒素がドープされた酸化チ
タンと窒素がドープされていない酸化チタン（すなわち
同種半導体）とで構成されている。
【００２８】ここで、可視光域でも光触媒特性を持つ上
記酸化物半導体（I）として例示された組成式（III）Ａ
2-XＢ2+XＯ8-2δで表されるパイロクロア関連構造酸化
物の前駆体となる組成式（IV）Ａ2-XＢ2+XＯ7+(X/2)+Y
のパイロクロア型酸化物や、上記組成式Ａ2+Ｂ4+ 1-xＣ
3+ xＯ3-δ（但し、０＜Ｘ≦０．５、かつ、０＜δ＜
０．５）で表されるアクセプターがドープされたペロブ
スカイト型酸化物あるいは組成式（VI）Ａ2+Ｂ4+Ｏ3-δ
（−０．１＜δ＜０．１）で表されるアクセプターがド
ープされないペロブスカイト型酸化物等は、通常の固相
法、すなわち原料となる各金属成分の酸化物または炭酸
塩や硝酸塩等の塩類を目的組成比で混合し焼成すること
で合成されるが、これ以外の湿式法あるいは気相法で合
成してもよい。
記酸化物半導体（I）として例示された組成式（III）Ａ
2-XＢ2+XＯ8-2δで表されるパイロクロア関連構造酸化
物の前駆体となる組成式（IV）Ａ2-XＢ2+XＯ7+(X/2)+Y
のパイロクロア型酸化物や、上記組成式Ａ2+Ｂ4+ 1-xＣ
3+ xＯ3-δ（但し、０＜Ｘ≦０．５、かつ、０＜δ＜
０．５）で表されるアクセプターがドープされたペロブ
スカイト型酸化物あるいは組成式（VI）Ａ2+Ｂ4+Ｏ3-δ
（−０．１＜δ＜０．１）で表されるアクセプターがド
ープされないペロブスカイト型酸化物等は、通常の固相
法、すなわち原料となる各金属成分の酸化物または炭酸
塩や硝酸塩等の塩類を目的組成比で混合し焼成すること
で合成されるが、これ以外の湿式法あるいは気相法で合
成してもよい。
【００２９】なお、現状、入手可能な例えばＺｒＯ2に
は不可避的に０．９〜２．０モル％程度のＨｆＯ2が含
まれておりＨｆＯ2を含んだ状態でＺｒＯ2の秤量が行わ
れているが、最終的に調製された光触媒においても特性
を悪化させてはいない。
は不可避的に０．９〜２．０モル％程度のＨｆＯ2が含
まれておりＨｆＯ2を含んだ状態でＺｒＯ2の秤量が行わ
れているが、最終的に調製された光触媒においても特性
を悪化させてはいない。
【００３０】ところで、上記組成式（III）Ａ2-XＢ2+X
Ｏ8-2δで表されるパイロクロア関連構造酸化物を得る
場合、実際には、中間酸化物として歪んだ蛍石型構造酸
化物である組成式（V）ｔ’−Ａ0.5-(X/4)Ｂ0.5+(X/4)
Ｏ2相を一旦製造し、この組成式（V）ｔ’−Ａ
0.5-(X/4)Ｂ0.5+(X/4)Ｏ2相を還元して組成式（IV）Ａ
2-XＢ2+XＯ 7+(X/2)+Yのパイロクロア型酸化物を製造
し、次いで、パイロクロア型酸化物を酸化して酸素を挿
入することにより、組成式（III）Ａ2-XＢ2+XＯ8-2δ
（但し、−０．４＜Ｘ＜＋０．６、かつ、−０．５＜２
δ＜＋０．５）で表されるパイロクロア関連構造酸化物
が得られる。尚、中間酸化物である上記組成式（V）で
示されるｔ’相に異相が混じっていても、その後の還元
で得られるパイロクロア型酸化物Ａ2-XＢ2+XＯ
7+(X/2)+Y中の異相が少なければ問題はない。また、組
成式（V）ｔ’−Ａ0.5-(X/4)Ｂ0.5+(X/4)Ｏ2の中間酸化
物を作る過程を省略し、出発原料粉末を混合して、還元
雰囲気で反応させることにより、直接、組成式（IV）Ａ
2-XＢ2+XＯ7+(X/2)+Yのパイロクロア型酸化物を製造
し、その後の酸化処理により、同様の組成式（III）Ａ
2-XＢ2+XＯ8-2δ（但し、−０．４＜Ｘ＜＋０．６、か
つ、−０．５＜２δ＜＋０．５）で表されるパイロクロ
ア関連構造酸化物を得ることができる。
Ｏ8-2δで表されるパイロクロア関連構造酸化物を得る
場合、実際には、中間酸化物として歪んだ蛍石型構造酸
化物である組成式（V）ｔ’−Ａ0.5-(X/4)Ｂ0.5+(X/4)
Ｏ2相を一旦製造し、この組成式（V）ｔ’−Ａ
0.5-(X/4)Ｂ0.5+(X/4)Ｏ2相を還元して組成式（IV）Ａ
2-XＢ2+XＯ 7+(X/2)+Yのパイロクロア型酸化物を製造
し、次いで、パイロクロア型酸化物を酸化して酸素を挿
入することにより、組成式（III）Ａ2-XＢ2+XＯ8-2δ
（但し、−０．４＜Ｘ＜＋０．６、かつ、−０．５＜２
δ＜＋０．５）で表されるパイロクロア関連構造酸化物
が得られる。尚、中間酸化物である上記組成式（V）で
示されるｔ’相に異相が混じっていても、その後の還元
で得られるパイロクロア型酸化物Ａ2-XＢ2+XＯ
7+(X/2)+Y中の異相が少なければ問題はない。また、組
成式（V）ｔ’−Ａ0.5-(X/4)Ｂ0.5+(X/4)Ｏ2の中間酸化
物を作る過程を省略し、出発原料粉末を混合して、還元
雰囲気で反応させることにより、直接、組成式（IV）Ａ
2-XＢ2+XＯ7+(X/2)+Yのパイロクロア型酸化物を製造
し、その後の酸化処理により、同様の組成式（III）Ａ
2-XＢ2+XＯ8-2δ（但し、−０．４＜Ｘ＜＋０．６、か
つ、−０．５＜２δ＜＋０．５）で表されるパイロクロ
ア関連構造酸化物を得ることができる。
【００３１】まず、中間酸化物としての上記組成式
（V）ｔ’−Ａ0.5-(X/4)Ｂ0.5+(X/4)Ｏ2で表される酸化
物を得るには、出発原料を秤量し、上記ボールミル等で
混合し、１５〜２０ｍｍφ程度の円盤状に圧粉成形し、
空気などの酸素含有ガス中、１５００〜１７５０℃で３
０〜７０時間焼成することにより得る。次に、製造され
た組成式（V）ｔ’−Ａ0.5-(X/4)Ｂ0.5+(X/4)Ｏ2で表さ
れる酸化物を平均粒径１〜２ｍｍに粉砕する。これをロ
ジウム／白金箔上に乗せ酸素気流中５００〜７００℃で
５時間程度熱処理し酸素量を調整する。
（V）ｔ’−Ａ0.5-(X/4)Ｂ0.5+(X/4)Ｏ2で表される酸化
物を得るには、出発原料を秤量し、上記ボールミル等で
混合し、１５〜２０ｍｍφ程度の円盤状に圧粉成形し、
空気などの酸素含有ガス中、１５００〜１７５０℃で３
０〜７０時間焼成することにより得る。次に、製造され
た組成式（V）ｔ’−Ａ0.5-(X/4)Ｂ0.5+(X/4)Ｏ2で表さ
れる酸化物を平均粒径１〜２ｍｍに粉砕する。これをロ
ジウム／白金箔上に乗せ酸素気流中５００〜７００℃で
５時間程度熱処理し酸素量を調整する。
【００３２】次に、このｔ’相を、１％Ｈ2／Ａｒまた
は５％Ｈ2／Ａｒ気流中で７００〜１３５０℃で１０〜
２０時間還元する。還元処理後取り出した試料の質量を
精秤し、還元処理前の組成式（V）ｔ’−Ａ0.5-(X/4)Ｂ
0.5+(X/4)Ｏ2相からの質量変化から、得られた組成式
（IV）Ａ2-XＢ2+XＯ7+(X/2)+Yのパイロクロア型酸化物
の酸素量を決定する。尚、組成式（IV）Ａ2-XＢ2+XＯ
7+(X/2)+Yの中のＹは、パイロクロア型酸化物における
Ａイオン、Ｂイオンの価数とそのイオンの量によって変
化する部分を示す量である。Ａイオンが３価よりも小さ
く、Ｂイオンが４価よりも小さい価数をとれば、Ｙは負
数となる。また、製造条件によっては、Ａイオンの一部
がＢイオン位置に回り込んだり、Ｂイオンの一部がＡイ
オンの位置に回り込むことが起こるが、これによっても
Ｙの値は変化する。このとき、Ｙの値が−０．２より小
さい場合、＋０．２より大きい場合には、パイロクロア
型構造を保てなくなってしまう。従って、上記組成式
（IV）中、−０．２＜Ｙ＜＋０．２であることを要す
る。
は５％Ｈ2／Ａｒ気流中で７００〜１３５０℃で１０〜
２０時間還元する。還元処理後取り出した試料の質量を
精秤し、還元処理前の組成式（V）ｔ’−Ａ0.5-(X/4)Ｂ
0.5+(X/4)Ｏ2相からの質量変化から、得られた組成式
（IV）Ａ2-XＢ2+XＯ7+(X/2)+Yのパイロクロア型酸化物
の酸素量を決定する。尚、組成式（IV）Ａ2-XＢ2+XＯ
7+(X/2)+Yの中のＹは、パイロクロア型酸化物における
Ａイオン、Ｂイオンの価数とそのイオンの量によって変
化する部分を示す量である。Ａイオンが３価よりも小さ
く、Ｂイオンが４価よりも小さい価数をとれば、Ｙは負
数となる。また、製造条件によっては、Ａイオンの一部
がＢイオン位置に回り込んだり、Ｂイオンの一部がＡイ
オンの位置に回り込むことが起こるが、これによっても
Ｙの値は変化する。このとき、Ｙの値が−０．２より小
さい場合、＋０．２より大きい場合には、パイロクロア
型構造を保てなくなってしまう。従って、上記組成式
（IV）中、−０．２＜Ｙ＜＋０．２であることを要す
る。
【００３３】この後、上記パイロクロア型酸化物をロジ
ウム／白金箔上に乗せ酸素気流中３００〜９００℃で５
時間程度熱処理すれば、陽イオンの規則配置を保ったま
ま酸素イオンを挿入することができ、組成式（III）Ａ
2-XＢ2+XＯ8-2δ（但し、−０．４＜Ｘ＜＋０．６、か
つ、−０．５＜２δ＜＋０．５）で表されるパイロクロ
ア関連構造酸化物が得られる。尚、上記熱処理が３００
℃より低いと酸素が十分に結晶中に挿入されない。ま
た、９００℃を越えると陽イオンの規則配置が崩れてラ
ンダム配置となり、−０．４＞Ｘか、＋０．６＜Ｘであ
ると異相の析出量が増えるため触媒性能が低下してしま
う。
ウム／白金箔上に乗せ酸素気流中３００〜９００℃で５
時間程度熱処理すれば、陽イオンの規則配置を保ったま
ま酸素イオンを挿入することができ、組成式（III）Ａ
2-XＢ2+XＯ8-2δ（但し、−０．４＜Ｘ＜＋０．６、か
つ、−０．５＜２δ＜＋０．５）で表されるパイロクロ
ア関連構造酸化物が得られる。尚、上記熱処理が３００
℃より低いと酸素が十分に結晶中に挿入されない。ま
た、９００℃を越えると陽イオンの規則配置が崩れてラ
ンダム配置となり、−０．４＞Ｘか、＋０．６＜Ｘであ
ると異相の析出量が増えるため触媒性能が低下してしま
う。
【００３４】得られたパイロクロア関連構造酸化物を乳
鉢などで粉砕して粉状にし、以下の比較例で示す通常の
方法で得られたアナターゼ型酸化チタン粉末と重量比で
Ｚ：（１−Ｚ）［但し、０＜Ｚ＜１］の割合となるよう
に計り取り、乳鉢あるいはボールミル等を用いて混合す
る。
鉢などで粉砕して粉状にし、以下の比較例で示す通常の
方法で得られたアナターゼ型酸化チタン粉末と重量比で
Ｚ：（１−Ｚ）［但し、０＜Ｚ＜１］の割合となるよう
に計り取り、乳鉢あるいはボールミル等を用いて混合す
る。
【００３５】混合した試料を３００〜１２００℃で５分
から１時間程度焼成して、異種酸化物半導体の接合を有
する酸化物複合体を調製する。焼成温度が３００℃より
低くなると良好な接合が得られない場合があり、また、
１２００℃より高くなると異種の反応相が生成すること
から酸化物複合体の光触媒特性が低下してしまう場合が
ある。
から１時間程度焼成して、異種酸化物半導体の接合を有
する酸化物複合体を調製する。焼成温度が３００℃より
低くなると良好な接合が得られない場合があり、また、
１２００℃より高くなると異種の反応相が生成すること
から酸化物複合体の光触媒特性が低下してしまう場合が
ある。
【００３６】次に、本発明に係る光触媒の形状は、光を
有効に利用するために比表面積の大きい粒子からなるこ
とが望ましく、一般には各粒子の大きさは０．１〜１０
μｍ、より好ましくは０．１〜１μｍが適当である。こ
のような粒径からなる酸化物複合体粉末を得る慣用的な
手段としては、乳鉢を用いた手粉砕、あるいはボールミ
ル、遊星回転ボールミルを用いてそれぞれの酸化物半導
体の粉砕を先ず行い、得られた２種類の粉末を秤量、混
合、焼成して上記接合を有する酸化物複合体を得た後、
再度粉砕を行って最終的な試料粉末を得る。
有効に利用するために比表面積の大きい粒子からなるこ
とが望ましく、一般には各粒子の大きさは０．１〜１０
μｍ、より好ましくは０．１〜１μｍが適当である。こ
のような粒径からなる酸化物複合体粉末を得る慣用的な
手段としては、乳鉢を用いた手粉砕、あるいはボールミ
ル、遊星回転ボールミルを用いてそれぞれの酸化物半導
体の粉砕を先ず行い、得られた２種類の粉末を秤量、混
合、焼成して上記接合を有する酸化物複合体を得た後、
再度粉砕を行って最終的な試料粉末を得る。
【００３７】
【実施例】次に、本発明の実施例について具体的に説明
する。但し、本発明は以下の実施例に限定されるもので
はない。
する。但し、本発明は以下の実施例に限定されるもので
はない。
【００３８】［実施例１］
試料調製
［ｔ’−Ａ0.5-(X/4)Ｂ0.5+(X/4)Ｏ2相の製造］
原料 ＣｅＯ2粉末（三徳金属工業株式会社製、純度
９９．９９％、ig.-loss３．７５％）：１．２３５３
ｇ、 ＺｒＯ2粉末（三徳金属工業株式会社製、ＺｒＯ2＋Ｈｆ
Ｏ2の純度度９９．６０％、ig.-loss０．４５％）：
０．８５５１ｇ 尚、上記「ig.-loss」は、水分、吸収物等によるロスを
示している。
９９．９９％、ig.-loss３．７５％）：１．２３５３
ｇ、 ＺｒＯ2粉末（三徳金属工業株式会社製、ＺｒＯ2＋Ｈｆ
Ｏ2の純度度９９．６０％、ig.-loss０．４５％）：
０．８５５１ｇ 尚、上記「ig.-loss」は、水分、吸収物等によるロスを
示している。
【００３９】（混合処理） １：秤量後の各試料をめの
う製乳鉢を用い、乾式で１５分間混合した。
う製乳鉢を用い、乾式で１５分間混合した。
【００４０】２：ジルコニア製ボールと混合後の試料を
ガラス瓶に入れ、ボールミルを用いて２０時間粉砕混合
した。
ガラス瓶に入れ、ボールミルを用いて２０時間粉砕混合
した。
【００４１】（成形処理） １００ＭＰａの圧力で１７
ｍｍφの円盤状に成形した。
ｍｍφの円盤状に成形した。
【００４２】（焼結処理） 試料を、ロジウム／白金製
るつぼに入れ、空気中、１６５０℃で５０時間焼成して
ｔ’−Ｃｅ0.5Ｚｒ0.5Ｏ2相を製造した。
るつぼに入れ、空気中、１６５０℃で５０時間焼成して
ｔ’−Ｃｅ0.5Ｚｒ0.5Ｏ2相を製造した。
【００４３】［パイロクロア型Ａ2-XＢ2+XＯ7+(X/2)+Y
の製造］ （粉砕処理） 上記ｔ’−Ｃｅ0.5Ｚｒ0.5Ｏ2相の焼結
体をめのう乳鉢を用いて平均粒径１〜２ｍｍに粉砕し
た。
の製造］ （粉砕処理） 上記ｔ’−Ｃｅ0.5Ｚｒ0.5Ｏ2相の焼結
体をめのう乳鉢を用いて平均粒径１〜２ｍｍに粉砕し
た。
【００４４】（酸素量調整） これをロジウム／白金箔
上に乗せ、酸素気流中で６００℃で５時間熱処理し酸素
量を調整した。尚、ｔ’−Ｃｅ0.5Ｚｒ0.5Ｏ2相の酸素
量調整処理により、ｔ’−Ｃｅ0.5Ｚｒ0.5Ｏ2相におい
て一部含まれていた３価のＣｅのほとんどが４価に調整
される。
上に乗せ、酸素気流中で６００℃で５時間熱処理し酸素
量を調整した。尚、ｔ’−Ｃｅ0.5Ｚｒ0.5Ｏ2相の酸素
量調整処理により、ｔ’−Ｃｅ0.5Ｚｒ0.5Ｏ2相におい
て一部含まれていた３価のＣｅのほとんどが４価に調整
される。
【００４５】（還元処理） 次に、このｔ’−Ｃｅ0.5
Ｚｒ0.5Ｏ2相を、５％Ｈ2／Ａｒ気流中で１３００℃で
１０時間還元処理した。尚、この還元処理により、４価
に調整された上記ｔ’−Ｃｅ0.5Ｚｒ0.5Ｏ2相における
Ｃｅのほとんどが３価に調整されてパイロクロア相とな
る。
Ｚｒ0.5Ｏ2相を、５％Ｈ2／Ａｒ気流中で１３００℃で
１０時間還元処理した。尚、この還元処理により、４価
に調整された上記ｔ’−Ｃｅ0.5Ｚｒ0.5Ｏ2相における
Ｃｅのほとんどが３価に調整されてパイロクロア相とな
る。
【００４６】（パイロクロア相の酸素量決定） 還元処
理後取り出した試料の質量を精秤し、還元処理前のｔ’
−Ｃｅ0.5Ｚｒ0.5Ｏ2からの質量変化からパイロクロア
型酸化物の酸素量を決定したところ、Ｃｅ2Ｚｒ2Ｏ7.02
となった。
理後取り出した試料の質量を精秤し、還元処理前のｔ’
−Ｃｅ0.5Ｚｒ0.5Ｏ2からの質量変化からパイロクロア
型酸化物の酸素量を決定したところ、Ｃｅ2Ｚｒ2Ｏ7.02
となった。
【００４７】［Ａ2-XＢ2+XＯ8-2δ相の製造］（酸化処
理） 還元処理後の上記パイロクロア型相（パイロクロ
ア型酸化物）を、ロジウム／白金箔上に乗せ酸素気流中
で６００℃で５時間熱処理して酸素量を調整しＣｅ2Ｚ
ｒ2Ｏ8.0のパイロクロア関連構造酸化物（酸化物半導体
I ）が得られた。
理） 還元処理後の上記パイロクロア型相（パイロクロ
ア型酸化物）を、ロジウム／白金箔上に乗せ酸素気流中
で６００℃で５時間熱処理して酸素量を調整しＣｅ2Ｚ
ｒ2Ｏ8.0のパイロクロア関連構造酸化物（酸化物半導体
I ）が得られた。
【００４８】［アナターゼ型酸化チタンの製造］硫酸チ
タン溶液を用い、アンモニアをアルカリ処理溶液として
水酸化物の沈殿を生成させ、かつ、この沈殿物を、大気
中、６５０℃で１時間の条件で焼成処理してアナターゼ
型の酸化チタン（酸化物半導体 II ）を得た。
タン溶液を用い、アンモニアをアルカリ処理溶液として
水酸化物の沈殿を生成させ、かつ、この沈殿物を、大気
中、６５０℃で１時間の条件で焼成処理してアナターゼ
型の酸化チタン（酸化物半導体 II ）を得た。
【００４９】［酸化物複合体の製造］
（混合処理） 上記方法で調製されたアナターゼ型の酸
化チタン（酸化物半導体 II ）とＣｅ2Ｚｒ2Ｏ8.0のパ
イロクロア関連構造酸化物（酸化物半導体 I ）を次の
重量比で採取し、ジルコニア乳鉢を用いて乾式で３０分
間混合した。
化チタン（酸化物半導体 II ）とＣｅ2Ｚｒ2Ｏ8.0のパ
イロクロア関連構造酸化物（酸化物半導体 I ）を次の
重量比で採取し、ジルコニア乳鉢を用いて乾式で３０分
間混合した。
【００５０】酸化チタン：０．７０８６ｇ、Ｃｅ2Ｚｒ2
Ｏ8.0：０．３２８５ｇ（重量比６８：３２） 酸化チタン：０．４０００ｇ、Ｃｅ2Ｚｒ2Ｏ8.0：０．
１０００ｇ（重量比８０：２０） 酸化チタン：０．４５００ｇ、Ｃｅ2Ｚｒ2Ｏ8.0：０．
０５００ｇ（重量比９０：１０） （焼成処理） 混合後の試料をそれぞれロジウム／白金
製のるつぼに入れ、大気中、７００℃の条件で１時間焼
成した。
Ｏ8.0：０．３２８５ｇ（重量比６８：３２） 酸化チタン：０．４０００ｇ、Ｃｅ2Ｚｒ2Ｏ8.0：０．
１０００ｇ（重量比８０：２０） 酸化チタン：０．４５００ｇ、Ｃｅ2Ｚｒ2Ｏ8.0：０．
０５００ｇ（重量比９０：１０） （焼成処理） 混合後の試料をそれぞれロジウム／白金
製のるつぼに入れ、大気中、７００℃の条件で１時間焼
成した。
【００５１】（粉砕処理） 得られた焼成物をジルコニ
ア乳鉢を用いて乾式で３０分間粉砕して試料粉末を得
た。
ア乳鉢を用いて乾式で３０分間粉砕して試料粉末を得
た。
【００５２】［実施例２］
試料調製
［ＣａＺｒＯ3-δの調製］
（原料） ＣａＣＯ3粉末（高純度科学研究所株式会社
製、純度９９．９９％、ig.-loss０．０４％）：４．３
１１５ｇ、 ＺｒＯ2粉末（三徳金属工業株式会社製、ＺｒＯ2＋Ｈｆ
Ｏ2の純度９９．６０％、ig.-loss０．５１％）：５．
３７１４ｇ （混合処理）１：秤量後の各粉末試料をジルコニア製乳
鉢を用い、エタノールを加え１．５時間混合した。
製、純度９９．９９％、ig.-loss０．０４％）：４．３
１１５ｇ、 ＺｒＯ2粉末（三徳金属工業株式会社製、ＺｒＯ2＋Ｈｆ
Ｏ2の純度９９．６０％、ig.-loss０．５１％）：５．
３７１４ｇ （混合処理）１：秤量後の各粉末試料をジルコニア製乳
鉢を用い、エタノールを加え１．５時間混合した。
【００５３】２：混合後の試料を乾燥後、ジルコニア製
ポットに入れ、遊星回転ボールミルを用いて４０分間粉
砕した。
ポットに入れ、遊星回転ボールミルを用いて４０分間粉
砕した。
【００５４】（乾燥処理） 粉砕後の試料を恒温槽で１
２０℃で３０分以上乾燥させた。
２０℃で３０分以上乾燥させた。
【００５５】（仮焼処理） 乾燥後の試料を、ロジウム
／白金製るつぼに入れ、大気中、１３５０℃で１０時間
仮焼した。
／白金製るつぼに入れ、大気中、１３５０℃で１０時間
仮焼した。
【００５６】（再粉砕・混合・乾燥処理） 仮焼後、乳
鉢で再粉砕し、遊星回転ミルで混合した。その後、先の
乾燥と同条件で乾燥した。
鉢で再粉砕し、遊星回転ミルで混合した。その後、先の
乾燥と同条件で乾燥した。
【００５７】（成形処理） ２６５ＭＰａの圧力で１７
ｍｍφの円盤状に成形した。
ｍｍφの円盤状に成形した。
【００５８】（焼成処理） 成形後の試料をロジウム／
白金製るつぼに入れ、大気中、１６５０℃で５０時間焼
成した。
白金製るつぼに入れ、大気中、１６５０℃で５０時間焼
成した。
【００５９】（粉砕処理） 焼成後、ジルコニア乳鉢で
１時間粉砕して試料粉末を得た。焼成物の組成は、Ｃａ
ＺｒＯ3-δ（δの値は、−０．１＜δ＜０．１内の数値
である。以下、同様）であった。
１時間粉砕して試料粉末を得た。焼成物の組成は、Ｃａ
ＺｒＯ3-δ（δの値は、−０．１＜δ＜０．１内の数値
である。以下、同様）であった。
【００６０】［酸化物複合体の製造］実施例１と同一の
方法で調製されたアナターゼ型のＴｉＯ2（酸化物半導
体 II）とＣａＺｒＯ3-δ（酸化物半導体 I ）を次の重
量比で採取し、ジルコニア乳鉢を用いて乾式で３０分間
混合した後、以下、実施例１と同様にして試料粉末を得
た。
方法で調製されたアナターゼ型のＴｉＯ2（酸化物半導
体 II）とＣａＺｒＯ3-δ（酸化物半導体 I ）を次の重
量比で採取し、ジルコニア乳鉢を用いて乾式で３０分間
混合した後、以下、実施例１と同様にして試料粉末を得
た。
【００６１】酸化チタン：０．７１０３ｇ、ＣａＺｒＯ
3-δ：０．３８２５ｇ（重量比６５：３５） 酸化チタン：０．６８８８ｇ、ＣａＺｒＯ3-δ：０．１
７２２ｇ（重量比８０：２０） 酸化チタン：０．６３００ｇ、ＣａＺｒＯ3-δ：０．０
７０１ｇ（重量比９０：１０） ［実施例３］ ［ＳｒＺｒＯ3-δの調製］ （原料） ＳｒＣＯ3粉末（高純度科学研究所株式会社
製、純度９９．９９％、ig.-loss０．０４％）：４．８
９１０ｇ、 ＺｒＯ2粉末（三徳金属工業株式会社製、ＺｒＯ2＋Ｈｆ
Ｏ2の純度度９９．６０％、ig.-loss０．４９％）：
５．８３３５ｇ とした以外は実施例２と同様にしてＳｒＺｒＯ3-δを調
製した。
3-δ：０．３８２５ｇ（重量比６５：３５） 酸化チタン：０．６８８８ｇ、ＣａＺｒＯ3-δ：０．１
７２２ｇ（重量比８０：２０） 酸化チタン：０．６３００ｇ、ＣａＺｒＯ3-δ：０．０
７０１ｇ（重量比９０：１０） ［実施例３］ ［ＳｒＺｒＯ3-δの調製］ （原料） ＳｒＣＯ3粉末（高純度科学研究所株式会社
製、純度９９．９９％、ig.-loss０．０４％）：４．８
９１０ｇ、 ＺｒＯ2粉末（三徳金属工業株式会社製、ＺｒＯ2＋Ｈｆ
Ｏ2の純度度９９．６０％、ig.-loss０．４９％）：
５．８３３５ｇ とした以外は実施例２と同様にしてＳｒＺｒＯ3-δを調
製した。
【００６２】［酸化物複合体の製造］実施例１と同一の
方法で調製されたアナターゼ型のＴｉＯ2（酸化物半導
体 II）とＳｒＺｒＯ3-δ（酸化物半導体 I ）を次の重
量比で採取し、ジルコニア乳鉢を用いて乾式で３０分間
混合した後、以下、実施例１と同様にして試料粉末を得
た。
方法で調製されたアナターゼ型のＴｉＯ2（酸化物半導
体 II）とＳｒＺｒＯ3-δ（酸化物半導体 I ）を次の重
量比で採取し、ジルコニア乳鉢を用いて乾式で３０分間
混合した後、以下、実施例１と同様にして試料粉末を得
た。
【００６３】酸化チタン：０．４７４３ｇ、ＳｒＺｒＯ
3-δ：０．０５２７ｇ（重量比９０：１０） ［実施例４］ ［ＳｒＣｅＯ3-δの調製］ （原料） ＳｒＣＯ3粉末（高純度科学研究所株式会社
製、純度９９．９９％、ig.-loss０．０４％）：６．３
１９８ｇ、 ＣｅＯ2粉末（三徳金属工業株式会社製、ＺｒＯ2＋Ｈｆ
Ｏ2の純度度９９．９９％、ig.-loss３．３３％）：
５．２４２８ｇ とし、かつ、 （仮焼処理） 乾燥後の試料を、ロジウム／白金製るつ
ぼに入れ、大気中、１４００℃で１０時間仮焼した。
3-δ：０．０５２７ｇ（重量比９０：１０） ［実施例４］ ［ＳｒＣｅＯ3-δの調製］ （原料） ＳｒＣＯ3粉末（高純度科学研究所株式会社
製、純度９９．９９％、ig.-loss０．０４％）：６．３
１９８ｇ、 ＣｅＯ2粉末（三徳金属工業株式会社製、ＺｒＯ2＋Ｈｆ
Ｏ2の純度度９９．９９％、ig.-loss３．３３％）：
５．２４２８ｇ とし、かつ、 （仮焼処理） 乾燥後の試料を、ロジウム／白金製るつ
ぼに入れ、大気中、１４００℃で１０時間仮焼した。
【００６４】（焼成処理） 成形後の試料をロジウム／
白金製るつぼに入れ、大気中、１５００℃で５０時間焼
成した。 以外は実施例２と同様にしてＳｒＣｅＯ3-δを調製し
た。
白金製るつぼに入れ、大気中、１５００℃で５０時間焼
成した。 以外は実施例２と同様にしてＳｒＣｅＯ3-δを調製し
た。
【００６５】［酸化物複合体の製造］実施例１と同一の
方法で調製されたアナターゼ型のＴｉＯ2（酸化物半導
体 II）とＳｒＣｅＯ3-δ（酸化物半導体 I ）を次の重
量比で採取し、ジルコニア乳鉢を用いて乾式で３０分間
混合した後、以下、実施例１と同様にして試料粉末を得
た。
方法で調製されたアナターゼ型のＴｉＯ2（酸化物半導
体 II）とＳｒＣｅＯ3-δ（酸化物半導体 I ）を次の重
量比で採取し、ジルコニア乳鉢を用いて乾式で３０分間
混合した後、以下、実施例１と同様にして試料粉末を得
た。
【００６６】酸化チタン：０．６６３４ｇ、ＳｒＣｅＯ
3-δ：０．０７３７ｇ（重量比９０：１０） ［実施例５］ ［ＳｒＴｉＯ3-δの調製］ （原料） ＳｒＣＯ3粉末（高純度科学研究所株式会社
製、純度９９．９％、ig.-loss０．０８％）：５．８２
８４ｇ、 ＴｉＯ2粉末（レアメタリック製アナターゼ型、純度９
９．９９％、ig.-loss０．８４％）：３．１７７４ｇ （混合処理）１：秤量後の各粉末試料をジルコニア製乳
鉢を用い、エタノールを加え１．５時間混合した。
3-δ：０．０７３７ｇ（重量比９０：１０） ［実施例５］ ［ＳｒＴｉＯ3-δの調製］ （原料） ＳｒＣＯ3粉末（高純度科学研究所株式会社
製、純度９９．９％、ig.-loss０．０８％）：５．８２
８４ｇ、 ＴｉＯ2粉末（レアメタリック製アナターゼ型、純度９
９．９９％、ig.-loss０．８４％）：３．１７７４ｇ （混合処理）１：秤量後の各粉末試料をジルコニア製乳
鉢を用い、エタノールを加え１．５時間混合した。
【００６７】２：混合後の試料を乾燥後、ジルコニア製
ポットに入れ、遊星回転ボールミルを用いて４０分間粉
砕した。
ポットに入れ、遊星回転ボールミルを用いて４０分間粉
砕した。
【００６８】（乾燥処理） 粉砕後の試料を恒温槽で１
２０℃で３０分以上乾燥させた。
２０℃で３０分以上乾燥させた。
【００６９】（仮焼処理） 乾燥後の試料を、ロジウム
／白金製るつぼに入れ、大気中、１３５０℃で１０時間
仮焼した。
／白金製るつぼに入れ、大気中、１３５０℃で１０時間
仮焼した。
【００７０】（再粉砕・混合・乾燥処理） 仮焼後、乳
鉢で再粉砕し、遊星回転ミルで混合した。その後、先の
乾燥と同条件で乾燥した。
鉢で再粉砕し、遊星回転ミルで混合した。その後、先の
乾燥と同条件で乾燥した。
【００７１】（成形処理） ２６５ＭＰａの圧力で１７
ｍｍφの円盤状に成形した。
ｍｍφの円盤状に成形した。
【００７２】（焼成処理） 成形後の試料をロジウム／
白金製るつぼに入れ、大気中、１６５０℃で５０時間焼
成した。
白金製るつぼに入れ、大気中、１６５０℃で５０時間焼
成した。
【００７３】（粉砕処理） 焼成後、ジルコニア乳鉢で
１時間粉砕して試料粉末を得た。
１時間粉砕して試料粉末を得た。
【００７４】［酸化物複合体の製造］アナターゼ型のＴ
ｉＯ2［石原産業（株）社製 ＳＴ−０１、純度９９．
９９％、ig.-loss１５．１％］（酸化物半導体 II ）と
ＳｒＴｉＯ3-δ（酸化物半導体 I ）を次の重量比で採
取し、ジルコニア乳鉢を用いて乾式で３０分間混合し
た。但し、適用したアナターゼ型のＴｉＯ2の「ig.-los
s」は１５．１％であったので、採取の際には「ig.-los
s」の値１５．１％を考慮に入れた。
ｉＯ2［石原産業（株）社製 ＳＴ−０１、純度９９．
９９％、ig.-loss１５．１％］（酸化物半導体 II ）と
ＳｒＴｉＯ3-δ（酸化物半導体 I ）を次の重量比で採
取し、ジルコニア乳鉢を用いて乾式で３０分間混合し
た。但し、適用したアナターゼ型のＴｉＯ2の「ig.-los
s」は１５．１％であったので、採取の際には「ig.-los
s」の値１５．１％を考慮に入れた。
【００７５】酸化チタン：１．１３８０ｇ、ＳｒＴｉＯ
3-δ：０．１０７４ｇ（重量比９０：１０） （焼成処理） 混合後の試料をそれぞれロジウム／白金
製のるつぼに入れ、大気中、７００℃の条件で１時間焼
成した。
3-δ：０．１０７４ｇ（重量比９０：１０） （焼成処理） 混合後の試料をそれぞれロジウム／白金
製のるつぼに入れ、大気中、７００℃の条件で１時間焼
成した。
【００７６】（粉砕処理） 得られた焼成物をジルコニ
ア乳鉢を用いて乾式で５分間粉砕して試料粉末を得た。
ア乳鉢を用いて乾式で５分間粉砕して試料粉末を得た。
【００７７】［実施例６］
［Ｓｎ2Ｎｂ2Ｏ7の調製］実施例１で示されたパイロク
ロア型関連構造酸化物の前駆体の製造方法（すなわち、
実施例１のｔ’−Ｃｅ0.5Ｚｒ0.5Ｏ2からＣｅ2Ｚｒ2Ｏ
7.02の製法）と同様にしてＳｎ2Ｎｂ2Ｏ7を製造した。
ロア型関連構造酸化物の前駆体の製造方法（すなわち、
実施例１のｔ’−Ｃｅ0.5Ｚｒ0.5Ｏ2からＣｅ2Ｚｒ2Ｏ
7.02の製法）と同様にしてＳｎ2Ｎｂ2Ｏ7を製造した。
【００７８】［酸化物複合体の製造］得られたＳｎ2Ｎ
ｂ2Ｏ7（酸化物半導体 I ）とアナターゼ型のＴｉＯ
2［石原産業（株）社製 ＳＴ−０１、純度９９．９９
％、ig.-loss１５．１％］（酸化物半導体 II ）を、酸
化物半導体 II：酸化物半導体 I ＝７：３の重量比で採
取し、ジルコニア乳鉢を用いて乾式で３０分間混合し
た。但し、適用したアナターゼ型のＴｉＯ2の「ig.-los
s」は１５．１％であったので、採取の際には「ig.-los
s」の値１５．１％を考慮に入れた。
ｂ2Ｏ7（酸化物半導体 I ）とアナターゼ型のＴｉＯ
2［石原産業（株）社製 ＳＴ−０１、純度９９．９９
％、ig.-loss１５．１％］（酸化物半導体 II ）を、酸
化物半導体 II：酸化物半導体 I ＝７：３の重量比で採
取し、ジルコニア乳鉢を用いて乾式で３０分間混合し
た。但し、適用したアナターゼ型のＴｉＯ2の「ig.-los
s」は１５．１％であったので、採取の際には「ig.-los
s」の値１５．１％を考慮に入れた。
【００７９】酸化チタン：０．５５９３ｇ、Ｓｎ2Ｎｂ2
Ｏ7：０．２０３５ｇ（重量比９０：１０） （焼成処理） 混合後の試料をロジウム／白金製のるつ
ぼに入れ、ＳｉＯ2ガラス製の容器に装填した。そし
て、容器内を油拡散ポンプを用いて排気し、１×１０-4
Ｐａ以下の真空にした後、４００℃で１時間焼成した。
Ｏ7：０．２０３５ｇ（重量比９０：１０） （焼成処理） 混合後の試料をロジウム／白金製のるつ
ぼに入れ、ＳｉＯ2ガラス製の容器に装填した。そし
て、容器内を油拡散ポンプを用いて排気し、１×１０-4
Ｐａ以下の真空にした後、４００℃で１時間焼成した。
【００８０】（粉砕処理） 得られた焼成物をジルコニ
ア乳鉢を用いて乾式で５分間粉砕して試料粉末を得た。
ア乳鉢を用いて乾式で５分間粉砕して試料粉末を得た。
【００８１】［比較例］硫酸チタン溶液を用い、アンモ
ニアをアルカリ処理溶液として水酸化物の沈殿を生成さ
せ、かつ、この沈殿物を、大気中、６５０℃で１時間の
条件で焼成処理してアナターゼ型の酸化チタン（従来例
に係る光触媒）を得た。
ニアをアルカリ処理溶液として水酸化物の沈殿を生成さ
せ、かつ、この沈殿物を、大気中、６５０℃で１時間の
条件で焼成処理してアナターゼ型の酸化チタン（従来例
に係る光触媒）を得た。
【００８２】［光触媒作用の評価］実施例１〜６と比較
例に係る光触媒の触媒活性評価は、メチレンブルー（Ｍ
Ｂ）水溶液の光ブリーチング法を用いて行った。
例に係る光触媒の触媒活性評価は、メチレンブルー（Ｍ
Ｂ）水溶液の光ブリーチング法を用いて行った。
【００８３】これは、メチレンブルー水溶液と測定試料
（実施例１〜６と比較例に係る光触媒）を同一容器に入
れ、光を照射し、光触媒効果によるメチレンブルーの分
解の程度を分光光度計で調べる方法である。
（実施例１〜６と比較例に係る光触媒）を同一容器に入
れ、光を照射し、光触媒効果によるメチレンブルーの分
解の程度を分光光度計で調べる方法である。
【００８４】（メチレンブルー水溶液の調製）
メチレンブルー（関東化学株式会社製、試薬特級）
超純水（比抵抗１８．２ＭΩｃｍ以上）
上記メチレンブルー７．４８ｍｇを精秤し、全量をメス
フラスコを用いて１リットルの超純水に溶解し、２．０
×１０-5mol／リットル（mol・ｄｍ-3）の水溶液を作製
した。
フラスコを用いて１リットルの超純水に溶解し、２．０
×１０-5mol／リットル（mol・ｄｍ-3）の水溶液を作製
した。
【００８５】（光照射）
Ａ 実験装置 装置概略は図１に示す。
【００８６】光源：下方照射型５００ＷのＸｅランプ
分光光度計：日立製作所製、Ｕ４０００分光光度計
Ｂ 試料溶液
実施例１〜６と比較例に係る光触媒（試料）０．２０ｇ
を、メチレンブルー水溶液２００ｃｍ3中にマグネチッ
クスターラーを用いてそれぞれ分散させた。
を、メチレンブルー水溶液２００ｃｍ3中にマグネチッ
クスターラーを用いてそれぞれ分散させた。
【００８７】各試料をそれぞれ分散させたメチレンブル
ー水溶液を石英セルに各々採取し、透過スペクトルを分
光光度計を用いそれぞれ測定した。
ー水溶液を石英セルに各々採取し、透過スペクトルを分
光光度計を用いそれぞれ測定した。
【００８８】測定した試料を元に戻し、撹拌と光照射を
繰り返し、時間経過毎に、透過スペクトルを測定し、吸
光度を求めた。
繰り返し、時間経過毎に、透過スペクトルを測定し、吸
光度を求めた。
【００８９】吸光度が１．０から０．１へと変化する時
間の逆数によってブリーチングの速さを評価した。
間の逆数によってブリーチングの速さを評価した。
【００９０】尚、実施例５に係る光触媒（試料）を適用
した場合の経過時間（照射時間）に対する６６４ｎｍの
吸光度変化は、０時間：１．３８６９、１５分後：０．
１７３１、３０分後：０．０４６４、１時間後：０．０
０６１（図３参照）であった。
した場合の経過時間（照射時間）に対する６６４ｎｍの
吸光度変化は、０時間：１．３８６９、１５分後：０．
１７３１、３０分後：０．０４６４、１時間後：０．０
０６１（図３参照）であった。
【００９１】また、実施例６に係る光触媒（試料）を適
用した場合の経過時間（照射時間）に対する６６４ｎｍ
の吸光度変化は、０時間：１．４５５３、３０分後：
０．５８９１、６０分後：０．３２３０、９０分後：
０．１５４３（図４参照）であった。
用した場合の経過時間（照射時間）に対する６６４ｎｍ
の吸光度変化は、０時間：１．４５５３、３０分後：
０．５８９１、６０分後：０．３２３０、９０分後：
０．１５４３（図４参照）であった。
【００９２】これ等結果を表１と図２、図３、図４のグ
ラフ図に示す。
ラフ図に示す。
【００９３】
【表１】
［確認］表１と図２、図３、図４のグラフ図から理解さ
れるように、実施例１〜６に係る光触媒（試料）を使用
した場合、比較例に係る光触媒（試料）と比較して吸光
度が１．０から０．１へとブリーチングするのに要した
時間が短いことから、比較例に比べて実施例１〜６に係
る光触媒（試料）の触媒活性が優れていることが確認さ
れる。
れるように、実施例１〜６に係る光触媒（試料）を使用
した場合、比較例に係る光触媒（試料）と比較して吸光
度が１．０から０．１へとブリーチングするのに要した
時間が短いことから、比較例に比べて実施例１〜６に係
る光触媒（試料）の触媒活性が優れていることが確認さ
れる。
【００９４】
【発明の効果】請求項１〜１２記載の発明に係る光触媒
によれば、互いに光触媒特性を持ち、かつ、真空準位を
基準としたエネルギーバンド構造における伝導帯底部の
電子のエネルギーレベルと価電子帯頂上の電子のエネル
ギーレベルがそれぞれ異なる酸化物半導体（I）と（I
I）による接合部を有する酸化物複合体により構成され
ると共に、少なくとも酸化物半導体（I）が可視光域で
も光触媒特性を持つことから、可視光領域で高い触媒機
能を発揮させることが可能となるため、環境汚染物質の
分解・処理や脱臭、防汚、抗菌、防曇などへの用途に提
供できる効果を有する。
によれば、互いに光触媒特性を持ち、かつ、真空準位を
基準としたエネルギーバンド構造における伝導帯底部の
電子のエネルギーレベルと価電子帯頂上の電子のエネル
ギーレベルがそれぞれ異なる酸化物半導体（I）と（I
I）による接合部を有する酸化物複合体により構成され
ると共に、少なくとも酸化物半導体（I）が可視光域で
も光触媒特性を持つことから、可視光領域で高い触媒機
能を発揮させることが可能となるため、環境汚染物質の
分解・処理や脱臭、防汚、抗菌、防曇などへの用途に提
供できる効果を有する。
【図１】実施例１〜６と比較例に係る光触媒の触媒活性
評価を行うための光照射実験装置における構成説明図。
評価を行うための光照射実験装置における構成説明図。
【図２】光ブリーチング法による照射時間と吸光度との
関係を示すグラフ図。
関係を示すグラフ図。
【図３】光ブリーチング法による照射時間と吸光度との
関係を示すグラフ図。
関係を示すグラフ図。
【図４】光ブリーチング法による照射時間と吸光度との
関係を示すグラフ図。
関係を示すグラフ図。
【図５】真空準位を基準としたエネルギーバンド構造に
おける伝導帯底部の電子のエネルギーレベルＥｃと価電
子帯頂上の電子のエネルギーレベルＥｖを示すエネルギ
ーバンド構造図。
おける伝導帯底部の電子のエネルギーレベルＥｃと価電
子帯頂上の電子のエネルギーレベルＥｖを示すエネルギ
ーバンド構造図。
【図６】組成式（IV）Ａ2-XＢ2+XＯ7+(X/2)+Y（但し、
−０．４＜Ｘ＜＋０．６、かつ、−０．２＜Ｙ＜＋０．
２）で表されるパイロクロア型酸化物の単位格子の１／
８を示す結晶構造図であり、二重丸で表示した位置が蛍
石型構造から見た酸素欠損位置を示す。
−０．４＜Ｘ＜＋０．６、かつ、−０．２＜Ｙ＜＋０．
２）で表されるパイロクロア型酸化物の単位格子の１／
８を示す結晶構造図であり、二重丸で表示した位置が蛍
石型構造から見た酸素欠損位置を示す。
【図７】図７（Ａ）は本発明に係る光触媒の接合部を介
した電子と正孔の流れ機構を模式的に示した概念説明
図、図７（Ｂ）は本発明に係る光触媒の接合部における
エネルギーバンド構造図。
した電子と正孔の流れ機構を模式的に示した概念説明
図、図７（Ｂ）は本発明に係る光触媒の接合部における
エネルギーバンド構造図。
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 4G069 AA03 AA04 AA08 BA04A
BA04B BB06A BB06B BC09A
BC09B BC12A BC12B BC22B
BC43A BC43B BC50A BC50B
BC51A BC51B BC55B CA05
CA10 CA17 EA01Y FB07
Claims (12)
- 【請求項１】互いに光触媒特性を持ち、かつ、真空準位
を基準としたエネルギーバンド構造における伝導帯底部
の電子のエネルギーレベルと価電子帯頂上の電子のエネ
ルギーレベルがそれぞれ異なる酸化物半導体（I）と（I
I）による接合部を有する酸化物複合体により構成され
ると共に、少なくとも酸化物半導体（I）が可視光域で
も光触媒特性を持つことを特徴とする可視光域でも触媒
活性を有する光触媒。 - 【請求項２】上記酸化物半導体（II）は酸化物半導体
（I）より短波長域において光触媒特性を持つことを特
徴とする請求項１記載の可視光域でも触媒活性を有する
光触媒。 - 【請求項３】可視光域でも光触媒特性を持つ上記酸化物
半導体（I）が、光照射時に光触媒反応に関わる分子お
よびイオンをその表面に吸着させる特性を有しているこ
とを特徴とする請求項１または２記載の可視光域でも触
媒活性を有する光触媒。 - 【請求項４】上記酸化物複合体が、酸化物半導体（I）
と（II）を重量比でＺ：（１−Ｚ）［但し、０＜Ｚ＜
１］となるように調合して３００〜１２００℃の条件で
焼成処理して得られていることを特徴とする請求項１〜
３のいずれかに記載の可視光域でも触媒活性を有する光
触媒。 - 【請求項５】上記酸化物半導体（I）が、組成式（III）
Ａ2-XＢ2+XＯ8-2δ（但し、−０．４＜Ｘ＜＋０．６、
かつ、−０．５＜２δ＜＋０．５）で表され、かつ、複
数の価数を取り得るＡイオンとＢイオンがそれぞれ規則
配列をした組成式（IV）Ａ2- XＢ2+XＯ7+(X/2)+Y（但
し、−０．４＜Ｘ＜＋０．６、かつ、−０．２＜Ｙ＜＋
０．２）のパイロクロア型酸化物の蛍石型構造から見た
酸素欠損位置または侵入型位置の少なくとも一方に酸素
イオンが挿入されたパイロクロア関連構造酸化物で構成
され、上記酸化物半導体（II）が、ルチル型若しくはア
ナターゼ型またはこれ等２つの型が混ざった酸化チタ
ン、酸化亜鉛、酸化錫、酸化ジルコニウム、チタン酸ス
トロンチウムのいずれかであることを特徴とする請求項
１〜４のいずれかに記載の可視光域でも触媒活性を有す
る光触媒。 - 【請求項６】上記パイロクロア関連構造酸化物を表す組
成式（III）Ａ2-XＢ2+XＯ8-2δ中、Ａイオンは複数の価
数を取り得る１種以上のランタノイド元素、または、こ
の元素に２価のアルカリ土類元素、３価のランタノイド
元素、イットリウムから選択された１種以上が添加され
ており、ＢイオンはIVａ族およびIVｂ族の４価をとり得
る元素から選択された１種以上の元素、または、この元
素にイットリウム、IIIｂ族元素、Vａ族元素から選択さ
れた１種以上が添加されていることを特徴とする請求項
５記載の可視光域でも触媒活性を有する光触媒。 - 【請求項７】組成式（III）Ａ2-XＢ2+XＯ8-2δで表され
るパイロクロア関連構造酸化物が、組成式（IV）Ａ2-X
Ｂ2+XＯ7+(X/2)+Yで表されるパイロクロア型酸化物を酸
素含有ガス中、３００〜９００℃の条件で酸化処理して
得られていることを特徴とする請求項５または６記載の
可視光域でも触媒活性を有する光触媒。 - 【請求項８】上記パイロクロア関連構造酸化物を表す組
成式（III）Ａ2-XＢ2+XＯ8-2δにおいて、ＡイオンはＣ
ｅ、Ｐｒから選択された１種以上の元素、ＢイオンはＺ
ｒ、Ｈｆから選択された１種以上の元素であることを特
徴とする請求項５〜７のいずれかに記載の可視光域でも
触媒活性を有する光触媒。 - 【請求項９】上記酸化物半導体（I）が、組成式（IV）
Ａ2-XＢ2+XＯ7+(X/2)+Y（但し、−０．４＜Ｘ＜＋０．
６、かつ、−０．２＜Ｙ＜＋０．２）で表されるパイロ
クロア型酸化物で構成され、上記酸化物半導体（II）
が、ルチル型若しくはアナターゼ型またはこれ等２つの
型が混ざった酸化チタン、酸化亜鉛、酸化錫、酸化ジル
コニウム、チタン酸ストロンチウムのいずれかであるこ
とを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の可視光
域でも触媒活性を有する光触媒。 - 【請求項１０】上記パイロクロア型酸化物を表す組成式
（IV）Ａ2-XＢ2+XＯ7+(X/2)+Y（但し、−０．４＜Ｘ＜
＋０．６、かつ、−０．２＜Ｙ＜＋０．２）において、
ＡイオンはＳｎ、Ｃａから選択された１種以上の元素、
ＢイオンはＮｂ、Ｔａから選択された１種以上の元素で
あることを特徴とする請求項９記載の可視光域でも触媒
活性を有する光触媒。 - 【請求項１１】上記酸化物半導体（I）が、組成式（V
I）Ａ2+Ｂ4+Ｏ3-δ（−０．１＜δ＜０．１）で表され
ると共に、Ａイオンはアルカリ土類金属元素から選択さ
れた１種以上の元素、Ｂイオンはランタノイド、IVａ族
元素、IVｂ族元素から選択された１種以上の元素である
ペロブスカイト型酸化物で構成され、酸化物半導体（I
I）が、ルチル型若しくはアナターゼ型またはこれ等２
つの型が混ざった酸化チタン、酸化亜鉛、酸化錫、酸化
ジルコニウム、チタン酸ストロンチウムのいずれかであ
ることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の可
視光域でも触媒活性を有する光触媒。 - 【請求項１２】上記組成式（VI）Ａ2+Ｂ4+Ｏ3-δにおい
て、ＡイオンはＣａ、Ｓｒ、Ｂaから選択された１種以
上の元素、ＢイオンはＺｒ、Ｃｅ、Ｔｉから選択された
１種以上の元素であることを特徴とする請求項１１記載
の可視光域でも触媒活性を有する光触媒。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002184094A JP4075482B2 (ja) | 2001-08-08 | 2002-06-25 | 可視光域でも触媒活性を有する光触媒 |
| CA002410255A CA2410255A1 (en) | 2001-08-08 | 2002-07-18 | Photocatalyst with catalytic activity even in visible-light range |
| US10/276,325 US20030144140A1 (en) | 2001-08-08 | 2002-07-18 | Photocatalyst exhibiting catalytic activity even in visible light region |
| CN02801196A CN1461237A (zh) | 2001-08-08 | 2002-07-18 | 即使在可见光范围内也具有催化活性的光催化剂 |
| PCT/JP2002/007301 WO2003013727A1 (fr) | 2001-08-08 | 2002-07-18 | Photocatalyseur presentant une activite catalytique, y compris dans une zone de lumiere visible |
| EP02751632A EP1522342A4 (en) | 2001-08-08 | 2002-07-18 | PHOTOCATALYZER WITH CATALYTIC ACTIVITY ALSO IN VISIBLE AREA |
| KR1020027015928A KR20040018901A (ko) | 2001-08-08 | 2002-07-18 | 가시광역에서도 촉매활성을 갖는 광촉매 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001-241386 | 2001-08-08 | ||
| JP2001241386 | 2001-08-08 | ||
| JP2002184094A JP4075482B2 (ja) | 2001-08-08 | 2002-06-25 | 可視光域でも触媒活性を有する光触媒 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003117407A true JP2003117407A (ja) | 2003-04-22 |
| JP4075482B2 JP4075482B2 (ja) | 2008-04-16 |
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ID=26620226
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002184094A Expired - Fee Related JP4075482B2 (ja) | 2001-08-08 | 2002-06-25 | 可視光域でも触媒活性を有する光触媒 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20030144140A1 (ja) |
| EP (1) | EP1522342A4 (ja) |
| JP (1) | JP4075482B2 (ja) |
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