JP2005272244A - 高吸着性に酸化チタンナノ粒子溶液の合成方法 - Google Patents
高吸着性に酸化チタンナノ粒子溶液の合成方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005272244A JP2005272244A JP2004090092A JP2004090092A JP2005272244A JP 2005272244 A JP2005272244 A JP 2005272244A JP 2004090092 A JP2004090092 A JP 2004090092A JP 2004090092 A JP2004090092 A JP 2004090092A JP 2005272244 A JP2005272244 A JP 2005272244A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- acid
- titanium dioxide
- synthesis
- synthesizing
- titanium
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 133
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 title claims abstract description 63
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 62
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 title claims abstract description 24
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 title claims abstract description 18
- 230000000274 adsorptive effect Effects 0.000 title claims abstract description 16
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 30
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 20
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims abstract description 12
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 claims abstract description 12
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims abstract description 12
- LLZRNZOLAXHGLL-UHFFFAOYSA-J titanic acid Chemical compound O[Ti](O)(O)O LLZRNZOLAXHGLL-UHFFFAOYSA-J 0.000 claims abstract description 11
- 239000011941 photocatalyst Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 6
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 claims abstract description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 31
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims description 30
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 29
- -1 ammonium salt compounds Chemical class 0.000 claims description 19
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 19
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 15
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 13
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 230000032683 aging Effects 0.000 claims description 10
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 10
- 239000003607 modifier Substances 0.000 claims description 10
- VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N perchloric acid Chemical compound OCl(=O)(=O)=O VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229920001451 polypropylene glycol Polymers 0.000 claims description 8
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000012065 filter cake Substances 0.000 claims description 7
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 claims description 7
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 claims description 6
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 claims description 6
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 5
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000010979 pH adjustment Methods 0.000 claims description 5
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims description 5
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-N Hydrogen bromide Chemical compound Br CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 claims description 4
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N benzoic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1 WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- LRMHFDNWKCSEQU-UHFFFAOYSA-N ethoxyethane;phenol Chemical compound CCOCC.OC1=CC=CC=C1 LRMHFDNWKCSEQU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 4
- KHIWWQKSHDUIBK-UHFFFAOYSA-N periodic acid Chemical compound OI(=O)(=O)=O KHIWWQKSHDUIBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 claims description 4
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 4
- YGSDEFSMJLZEOE-UHFFFAOYSA-N salicylic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1O YGSDEFSMJLZEOE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H aluminium sulfate (anhydrous) Chemical compound [Al+3].[Al+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H 0.000 claims description 3
- 239000002738 chelating agent Substances 0.000 claims description 3
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 claims description 3
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 claims description 3
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 claims description 3
- 150000003609 titanium compounds Chemical class 0.000 claims description 3
- JYLNVJYYQQXNEK-UHFFFAOYSA-N 3-amino-2-(4-chlorophenyl)-1-propanesulfonic acid Chemical compound OS(=O)(=O)CC(CN)C1=CC=C(Cl)C=C1 JYLNVJYYQQXNEK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000005711 Benzoic acid Substances 0.000 claims description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 claims description 2
- 235000011054 acetic acid Nutrition 0.000 claims description 2
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 235000010233 benzoic acid Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 2
- 238000003113 dilution method Methods 0.000 claims description 2
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 claims description 2
- 229910000042 hydrogen bromide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N hydrogen iodide Chemical compound I XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910000043 hydrogen iodide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 claims description 2
- FJKROLUGYXJWQN-UHFFFAOYSA-N papa-hydroxy-benzoic acid Natural products OC(=O)C1=CC=C(O)C=C1 FJKROLUGYXJWQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- OXNIZHLAWKMVMX-UHFFFAOYSA-N picric acid Chemical compound OC1=C([N+]([O-])=O)C=C([N+]([O-])=O)C=C1[N+]([O-])=O OXNIZHLAWKMVMX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229920001748 polybutylene Polymers 0.000 claims description 2
- 229920002503 polyoxyethylene-polyoxypropylene Polymers 0.000 claims description 2
- 239000012286 potassium permanganate Substances 0.000 claims description 2
- 230000005070 ripening Effects 0.000 claims description 2
- 229960004889 salicylic acid Drugs 0.000 claims description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 2
- 150000005846 sugar alcohols Polymers 0.000 claims description 2
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 abstract description 14
- 239000010936 titanium Substances 0.000 abstract description 10
- 238000009826 distribution Methods 0.000 abstract description 7
- XJDNKRIXUMDJCW-UHFFFAOYSA-J titanium tetrachloride Chemical compound Cl[Ti](Cl)(Cl)Cl XJDNKRIXUMDJCW-UHFFFAOYSA-J 0.000 abstract description 6
- 230000009471 action Effects 0.000 abstract description 4
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N ammonia Natural products N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 abstract description 2
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 239000010931 gold Substances 0.000 abstract description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- DCKVFVYPWDKYDN-UHFFFAOYSA-L oxygen(2-);titanium(4+);sulfate Chemical compound [O-2].[Ti+4].[O-]S([O-])(=O)=O DCKVFVYPWDKYDN-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract description 2
- 229910000348 titanium sulfate Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 235000010215 titanium dioxide Nutrition 0.000 description 44
- 239000010408 film Substances 0.000 description 17
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 description 9
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 8
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 8
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 6
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- QZPQZTGNWBSSQP-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O.O[Si](O)(O)O QZPQZTGNWBSSQP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000003373 anti-fouling effect Effects 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 238000011160 research Methods 0.000 description 4
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 4
- 239000002390 adhesive tape Substances 0.000 description 3
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 3
- 230000003670 easy-to-clean Effects 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 3
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003929 acidic solution Substances 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 2
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 2
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VCUFZILGIRCDQQ-KRWDZBQOSA-N N-[[(5S)-2-oxo-3-(2-oxo-3H-1,3-benzoxazol-6-yl)-1,3-oxazolidin-5-yl]methyl]-2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidine-5-carboxamide Chemical compound O=C1O[C@H](CN1C1=CC2=C(NC(O2)=O)C=C1)CNC(=O)C=1C=NC(=NC=1)NCC1=CC(=CC=C1)OC(F)(F)F VCUFZILGIRCDQQ-KRWDZBQOSA-N 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- FFBHFFJDDLITSX-UHFFFAOYSA-N benzyl N-[2-hydroxy-4-(3-oxomorpholin-4-yl)phenyl]carbamate Chemical compound OC1=C(NC(=O)OCC2=CC=CC=C2)C=CC(=C1)N1CCOCC1=O FFBHFFJDDLITSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- QOSATHPSBFQAML-UHFFFAOYSA-N hydrogen peroxide;hydrate Chemical compound O.OO QOSATHPSBFQAML-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- SOQBVABWOPYFQZ-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);titanium(4+) Chemical class [O-2].[O-2].[Ti+4] SOQBVABWOPYFQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 238000007517 polishing process Methods 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000009958 sewing Methods 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 239000008234 soft water Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 1
- 238000010189 synthetic method Methods 0.000 description 1
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 1
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 1
- 238000009281 ultraviolet germicidal irradiation Methods 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
Images
Abstract
【課題】高吸着性二酸化チタンナノ粒子溶液の合成方法を提供する。
【解決手段】四塩化チタン或いは硫酸チタンを希釈後、アンモニア水(NH3)でpH=7.0〜9.0の間に調整して水酸化チタン(Ti(OH)4)を生成し、水で洗浄しろ過した後、適当な酸化剤/適当な酸(無機酸及び有機酸を含む)/改質剤と界面活性剤(必要時に添加)を加え、二酸化チタンナノスケール粒子ゾル水溶液を形成する。
これらの二酸化チタンナノ粒子溶液は、操作条件と濃度に応じて無色から黄(金)色のゾル液体を呈し、二酸化チタン含有量0.5〜10%であって、操作条件により粒径分布2〜500nmで、そのうち粒径2〜20nmの二酸化チタンナノ粒子は光触媒(Photo−catalyst)作用を、粒径20〜500nmの二酸化チタンナノ粒子はセルフクリーニング(汚れにくい・洗いやすい)作用を有する。
【選択図】図1
【解決手段】四塩化チタン或いは硫酸チタンを希釈後、アンモニア水(NH3)でpH=7.0〜9.0の間に調整して水酸化チタン(Ti(OH)4)を生成し、水で洗浄しろ過した後、適当な酸化剤/適当な酸(無機酸及び有機酸を含む)/改質剤と界面活性剤(必要時に添加)を加え、二酸化チタンナノスケール粒子ゾル水溶液を形成する。
これらの二酸化チタンナノ粒子溶液は、操作条件と濃度に応じて無色から黄(金)色のゾル液体を呈し、二酸化チタン含有量0.5〜10%であって、操作条件により粒径分布2〜500nmで、そのうち粒径2〜20nmの二酸化チタンナノ粒子は光触媒(Photo−catalyst)作用を、粒径20〜500nmの二酸化チタンナノ粒子はセルフクリーニング(汚れにくい・洗いやすい)作用を有する。
【選択図】図1
Description
本発明は高吸着性二酸化チタンナノ粒子溶液の合成方法に関し、特に、化学処理プロセスを利用して、高吸着力/安定薄膜を容易に形成するナノスケールの二酸化チタンゾル水溶液を合成し、その粒子は2〜500nmの範囲に分布し、二酸化チタン含有量は0.5〜10%。とする、吸着力が強く、安定薄膜を容易に形成する二酸化チタン(TiO2)ナノ粒子溶液の合成方法に関する。
1970年代から学術文献に二酸化チタンで半導体を製造する研究が大量に見られるようになったが、内容は多くが既存化学薬品(特に二酸化チタン粒子)を材料とし、光化学反応と半導体反応を探る研究であり、結晶構造形態と粒子の大きさが明らかに反応の進行と効率に影響することが確認された。文献によると、アナターゼ或いはアナターゼ/ルチル構造で、粒子が30nm以下が良いとされているが、どの論文も二酸化チタンの合成方法と製品規格の特性についてはほとんど言及していない。1990年からは二酸化チタン光触媒の環境浄化への応用が大いに注目され、1997年に実用段階に入った。しかしその研究の多くはやはり応用技術の開発に集中し、合成方法の研究に関するものは少なかった。実際には合成方法の光触媒処理効果に与える影響は非常に大きいのである。
文献では、二酸化チタン光触媒の合成方法は、多くは化学合成法で微粒子状にした二酸化チタンが主体である。二酸化チタンの製造は多く研磨粉砕法による製造(最も一般的なのはDegussa社製造のP−25が研磨分裁縫で作製)されているが、この方法で製造した二酸化チタン粒子は大きさが不均一(10〜500nmに分散している)な上、結晶形態も適合しないため、塗料、化粧品、修正液などにしか使えず、光触媒や表面セルフクリーニングとしての効果をうまく発揮できない。いくつかの研磨過程によっては多少修正はするものの、超音波振動の超音波権魔法や酸性液を加える化学研磨法などを導入すれば粒子の大きさと均一性は改善するが、効果には限界があり、結晶構造の形態には明らかな改善はなく、効果が限られるため完成品の応用範囲は変わらない。
化学合成法の部分については、これも液相合成が主で、文献には化学気相堆積法(Chemical Vapor Deposition:CVD)による二酸化チタン光触媒皮膜生成も挙げられており、生成物は安定、高純度且つ光触媒効果が顕著であるが、製造コストが高額である上、特定製品にしか適用しないため、大量生産には応用できない。
化学合成法の部分については、これも液相合成が主で、文献には化学気相堆積法(Chemical Vapor Deposition:CVD)による二酸化チタン光触媒皮膜生成も挙げられており、生成物は安定、高純度且つ光触媒効果が顕著であるが、製造コストが高額である上、特定製品にしか適用しないため、大量生産には応用できない。
液相合成法は有機溶剤法と水溶液法の二種に分けられ、水溶液法が優先する。有機溶剤法はチタンのオキシアルキル化物Ti(OR)4を異なる溶剤中で、異なる加熱条件を経て二酸化チタン(粉末または皮膜)を形成する製造法である。これについては(特許文献1)でチタンアルコキシドをエチレングリコール中で加熱、(特許文献2)ではチタンアルコキシドをアルコールアミン類中で加熱するなどして、二酸化チタンが得られる。しかしチタンアルコキシドは高価な上、操作は高温高圧下で行わなければならないため、一般には生産工業化学用の触媒としてだけ使われ、民生用品にはコストの関係でこの合成方法は使用できない。
水溶液での合成方法は主に日本の特許や日本で発表された公知の方法が主である。(特許文献3)で四塩化チタン溶液にバインダーを加えてから加熱、(特許文献4)では四塩化チタン水溶液をpH≦3の条件下でそのまま加熱して二酸化チタンのゾルを形成している。これらの方法の最大の欠点は形成したゾル中に大量の塩素イオンを含んでいるために、ゾルの安定性が悪く、分解沈殿しやすいことである。(特許文献5)ではチタンの水酸化物水溶液中に過酸化水素水を加えてpH=6−8の条件下低温で反応させ、(特許文献6)ではチタンの水酸化物中に過酸化水素水を加えてpH=2−6の条件下長時間低温反応させ、生成する二酸化チタンゾルは粒子はナノスケール(10nm範囲)に達しているが、非晶態が主であるため、表面処理用にはできるが光触媒の作用は悪い。(特許文献7)では過酸化チタン酸を加熱、(特許文献8)では水酸化チタン水溶液に低温で過酸化水素水を加えてから高温に上昇して反応させ、形成した二酸化チタンゾルは光触媒の作用はあるが、過酸化水素水の特性に制限されて、濃度が2%以下に限られ、使用上問題となる。
(特許文献9)の特許権内容は四塩化チタン水溶液に有機酸を加えてから70℃以上に加熱してアナターゼ型チタンを形成し、その生成物は結晶形態も粒子分布も光触媒の要求に適合しているが、溶液中の塩素含有量が高く(10g/リットル以上)、完成品の安定性が問題である。(特許文献10)の特許権は四塩化チタンをアンモニア水pH=2−6中で反応させ、沈殿物(水酸化チタン或いはαチタン酸)をろ過、洗浄し、低温(5〜8℃)下で過酸化水素水を加え、長時間低温攪拌するが、得られるのは非晶性二酸化チタンであり本発明とは関係ない。
(特許文献11)は硫酸チタンを加熱して二酸化チタンを形成し、単体酸(硝酸など)を加えて残留硫酸根を洗い流し、二酸化チタンを溶解して粒径を小さくするが、この方法は本発明とは全く無関係である。(特許文献12)は二酸化チタン皮膜を形成する方法で、ゾル形成の方法ではない。
もう一つの溶液合成方法は、一系列の製造プロセス設定によって、ナノスケールで光触媒機能をもつ二酸化チタンゾルを合成する工程である。その内容は、希釈、中和、洗浄、合成及び熟成の五大プロセス(うち前三プロセスは公知の方法)で、ナノスケール光触媒機能の二酸化チタンゾルの生産を安定/量産化可能にした成熟した工程である。しかし二酸化チタンゾルの形成に留まり、後工程や被処理物件の特性についての対応方法や改質は提供されていない。
特開平4−82527号公報
特開平7−10037号公報
特開平7−171408号公報
特開平6−293519号公報
特開平9−71418号公報
特開昭62−252319号公報
特開平7−28614号公報
特許285993号公報
台湾専利公告135895号
台湾専利公告349981号
台湾専利公告393342号
台湾専利公告443992号
もう一つの溶液合成方法は、一系列の製造プロセス設定によって、ナノスケールで光触媒機能をもつ二酸化チタンゾルを合成する工程である。その内容は、希釈、中和、洗浄、合成及び熟成の五大プロセス(うち前三プロセスは公知の方法)で、ナノスケール光触媒機能の二酸化チタンゾルの生産を安定/量産化可能にした成熟した工程である。しかし二酸化チタンゾルの形成に留まり、後工程や被処理物件の特性についての対応方法や改質は提供されていない。
公知合成技術は二酸化チタンゾルの形成に焦点を当て、後工程や被処理物件の特性に対応した調整を行っていないために、二酸化チタンゾル使用時の吸着不良及び長期安定性に欠けるといった問題がある。本発明は以上の問題を解決することを課題とする。
本発明は高吸着性二酸化チタンナノ粒子溶液の合成方法を提供する。本発明は公知の製造プロセスを利用し、チタンの化合物を適当な酸性液中で溶解希釈し(希釈プロセス)、pH調整(中和プロセス)及び洗浄し(洗浄プロセス)、水酸化チタン或いはαチタン酸の洗浄固体の沈殿を得た(以上の三プロセスは公知の方法)後、本発明にかかる一系列の製造工程を適用してセルフクリーニング(汚れにくい、洗いやすい)或いは光触媒(Photo−catalyst)の作用を具え、吸着力が強く/容易に安定薄膜を形成する二酸化チタンゾルを合成する。
プロセス1:
洗浄したαチタン酸を水中で攪拌して均一に混合後、選定した酸化剤或いは適当な酸(無機酸及び有機酸を含む)を加え、それと同時に改質剤及び界面活性剤(必要に応じて加える)を加え、特定条件下で合成を行う(合成プロセス)。
プロセス2:
上述の液体を設定温度・時間条件下で反応を続け、製品の種類に応じて異なる条件で熟成を行い、光触媒機能を具える二酸化チタンゾル或いはセルフクリーニングの表面防汚/セルフクリーニング処理剤を生成する(熟成プロセス)。
上述の反応後の液体をpH調整、ろ過した後、ボトルにつめて完成品とする。
洗浄したαチタン酸を水中で攪拌して均一に混合後、選定した酸化剤或いは適当な酸(無機酸及び有機酸を含む)を加え、それと同時に改質剤及び界面活性剤(必要に応じて加える)を加え、特定条件下で合成を行う(合成プロセス)。
プロセス2:
上述の液体を設定温度・時間条件下で反応を続け、製品の種類に応じて異なる条件で熟成を行い、光触媒機能を具える二酸化チタンゾル或いはセルフクリーニングの表面防汚/セルフクリーニング処理剤を生成する(熟成プロセス)。
上述の反応後の液体をpH調整、ろ過した後、ボトルにつめて完成品とする。
図1に示すように、本発明は高吸着性二酸化チタンナノ粒子溶液の合成方法であり、一般の二酸化チタンゾル水溶液の完成品の吸着/膜形成性不良の現象を改善するよう、一系列の製造プロセスを設定してナノクラスで光触媒機能或いは表面セルフクリーニングを具える二酸化チタンゾルを合成する工程を開発した。本発明のこれらの工程は合成と熟成の二大重点を含む。
合成プロセスは、洗浄した水酸化チタン1(或いはαチタン酸)フィルタケーキ10をイオン除去水中11に入れ、攪拌12して均等に分散させた後、必要に応じて酸化剤2或いは無機酸21を加え、それと同時に改質剤3と必要な界面活性剤4を加える。本発明で使用できる酸化剤2には、過塩素酸、過ヨウ素酸、過マンガン酸カリウム、過マンガン酸ナトリウム及び硝酸があり、その添加濃度は1g/リットルから200g/リットルとする。使用する無機酸21は、ヨウ化水素、臭化水素、塩酸、過塩素酸、硫酸、硝酸、燐酸、過ヨウ素酸があり、その添加量は1ml/リットル〜120ml/リットルとする。使用する有機酸には、シュウ酸、クエン酸、ピクリン酸、ギ酸、酢酸、安息香酸、サリチル酸及びその派生するアンモニウム塩化合物とし、添加濃度は0.1g/リットルから150g/リットルとする。使用する改質剤3は処理対象により異なり、珪酸(Silicate)、ポリ塩化アルミニウム(Poly−aluminum chloride、PAC)、硫酸アルミニウム、有機珪素キレート化剤(Silane)とする。界面活性剤は必要に応じて加え、種類はポリビニルアルコール(PVA)、ポリプロペニルアルコール及び、ポリエチレングリコール(PEG)/ポリプロピレングリコール(PPG)の混合物或いはポリエチレングリコール/ポリプロピレングリコール或いはポリブチレングリコールなどポリアルコール類、及びポリオキシエチレンフェノールエーテル/ポリオキシエチレンアルキルフェノールエーテル/ポリオキシプロピレンフェノールエーテル/ポリオキシプロピレンアルキルフェノールエーテルなどポリエーテル類、或いはポリオキシエチレンポリオキシプロピレンエーテルとしなどのポリエーテル類などとし、分子量200〜7000の間で、添加量を10〜15000ppmとするとよい。
酸化剤2或いは酸の添加については、二者とも加えても、一つだけ加えてもよく、完成品の要求により決める。完成品を直接噴霧或いは表面に使用する場合は、酸化剤2の添加を優先して考え、完成品を皮膜形成させたり後続加工があったりまたは高濃度が必要な場合、無機酸21或いは二者を組み合わせて加え、無機酸の種類選定は、完成品の応用対象(被処理材)と環境を考慮して決める。
改質剤3は完成品の応用対象(被処理材)の種類に応じてそれぞれ選定する。天然材料(木質/紙質/繊維など)には珪酸(Silicate)、ポリ塩化アルミニウム(Poly−aluminum chloride、PAC)、硫酸アルミニウムなどが主で、ガラス/金属/石材/陶磁器などには珪酸(Silicate)を優先に考える。人造繊維/高分子ポリマー製品には珪酸(Silicate)及び有機珪素キレート化剤(Silane)を主とする。
改質剤3及び酸化剤2或いは無機酸21を添加後のαチタン酸ゾルは、設定した温度と時間に従って合成反応を行う。本発明では合成温度は10〜95℃(添加物により決める)とし、時間は少なくとも10分間以上、攪拌速度は30〜300rpmを維持する。
合成後の薬液は温度を50〜95℃に調節し、4から72時間定温維持しながら攪拌し、攪拌速度は30〜300rpmを維持して熟成反応を行う。
熟成後のゾル液5をpH調整51/フィルタネットろ過52/分割包装53のプロセスを経て完成品とする。
熟成後のゾル液5をpH調整51/フィルタネットろ過52/分割包装53のプロセスを経て完成品とする。
本発明の方法により生成する二酸化チタンナノ粒子溶液は、操作条件と濃度に応じて無色から黄(金)色のゾル液体を呈し、二酸化チタン含有量0.5〜10%(条件により決まる)、二酸化チタンナノ粒子の粒径は操作条件により変わり、粒径分布2〜500nmで、そのうち粒径2〜20nmの二酸化チタンナノ粒子は光触媒(Photo−catalyst)作用力を具え、粒径20〜500nmの二酸化チタンナノ粒子はセルフクリーニング(汚れにくい・洗いやすい)の作用力を具える。完成品を被処理物件に表面処理することにより以下の効果が得られる。
1.汚れにくく洗いやすい作用と、紫外線照射により殺菌効果を発揮できる。
2.耐摩耗性が向上し、及び防汚、容易な洗浄の効果が得られる。
1.汚れにくく洗いやすい作用と、紫外線照射により殺菌効果を発揮できる。
2.耐摩耗性が向上し、及び防汚、容易な洗浄の効果が得られる。
実施例一
20リットルの反応槽内にイオン除去水10リットルを入れ、攪拌速度を300rpmに設定し、反応槽を冷水につけ温度を5〜10℃の間に保ち、四塩化チタン(TiCl4)500gを取り、定量ポンプで毎分4mlの速度で水に加え続け、添加が完了してから更に二時間攪拌し続け(液体が澄んで透明になるまで)、20%濃度のアンモニア水を毎分10mlの速度で加え、攪拌速度を600rpmに上昇させてpHの変化を観察し、pHが4.0になったら毎分2〜4mlの速度に切り替えてアンモニア水を加えてpH=7.5〜8.0の間にする。上述の溶液を真空ろ過機でろ過後、白色のフィルタケーキ(αチタン酸を含む)を、予め水道水或いは軟水100リットルを入れてある200リットルの洗浄槽内に入れ、攪拌速度を600rpmに設定し、時間を2時間(均一に混合するまで)とする。
20リットルの反応槽内にイオン除去水10リットルを入れ、攪拌速度を300rpmに設定し、反応槽を冷水につけ温度を5〜10℃の間に保ち、四塩化チタン(TiCl4)500gを取り、定量ポンプで毎分4mlの速度で水に加え続け、添加が完了してから更に二時間攪拌し続け(液体が澄んで透明になるまで)、20%濃度のアンモニア水を毎分10mlの速度で加え、攪拌速度を600rpmに上昇させてpHの変化を観察し、pHが4.0になったら毎分2〜4mlの速度に切り替えてアンモニア水を加えてpH=7.5〜8.0の間にする。上述の溶液を真空ろ過機でろ過後、白色のフィルタケーキ(αチタン酸を含む)を、予め水道水或いは軟水100リットルを入れてある200リットルの洗浄槽内に入れ、攪拌速度を600rpmに設定し、時間を2時間(均一に混合するまで)とする。
その後ろ過し、このろ過を3回重複した後フィルタケーキを合成・熟成槽内に移すことができる。槽内に予め20リットルのイオン除去水を入れ、攪拌速度を300rpmに保ち、フィルタケーキを加えた後引き続き1時間攪拌して均一に混合した後、過塩素酸(HClO4)50mlを加え、常温で30分間攪拌する。その後珪酸(25%)80mlを加え、300rpmの攪拌速度を30分間保ってから温度を80〜90℃に上昇させ、攪拌状態で6時間持続した後、温度を下げて冷却、pH調整し、分割包装して完成品とする。
この方法で作製した二酸化チタンゾルは無色から黄色がかった透明水溶液であり、pHは4〜9、二酸化チタン含有量は1%前後、粒子分布は5〜50nmで、針状から片状結晶を呈し、直接噴霧処理或いは後処理を経て皮膜に用いることができ、どの場合もセルフクリーニング、防汚作用を発揮でき、紫外線を照射すれば殺菌効果も発揮できる。完成品をガラスに噴霧処理し日陰乾燥した皮膜の吸着性は、商標3M粘着テープでの粘着テストを経て、脱落現象は発生しなかった。珪酸を加えない二酸化チタンゾルを噴霧処理して形成した皮膜は、テストで脱落現象が顕著だった。
実施例二
処理手順を同上とし、合成過程で珪酸をポリ塩化アルミニウム(10%)に換え、添加量を100mlとし、操作条件を実施例一と同じにして得られた二酸化チタンゾル液は、無色から黄色がかった透明水溶液で、pH7〜9、二酸化チタン含有量1%前後、粒子分布は5〜30nm前後、針状から片状の結晶を呈する。直接噴霧処理或いは後処理を経て皮膜とすることができ、どの場合もセルフクリーニング、防汚の作用を発揮でき、紫外線を照射すれば殺菌の効果も発揮できる。完成品をガラスに噴霧処理し、日陰乾燥して形成した皮膜の吸着性は、3M(登録商標)の粘着テープを使用した粘着テストを経て、脱落現象は発生しなかった。ポリ塩化アルミニウムを添加しなかった二酸化チタンゾルを噴霧処理して形成した皮膜は、テストで脱落現象が顕著だった。
処理手順を同上とし、合成過程で珪酸をポリ塩化アルミニウム(10%)に換え、添加量を100mlとし、操作条件を実施例一と同じにして得られた二酸化チタンゾル液は、無色から黄色がかった透明水溶液で、pH7〜9、二酸化チタン含有量1%前後、粒子分布は5〜30nm前後、針状から片状の結晶を呈する。直接噴霧処理或いは後処理を経て皮膜とすることができ、どの場合もセルフクリーニング、防汚の作用を発揮でき、紫外線を照射すれば殺菌の効果も発揮できる。完成品をガラスに噴霧処理し、日陰乾燥して形成した皮膜の吸着性は、3M(登録商標)の粘着テープを使用した粘着テストを経て、脱落現象は発生しなかった。ポリ塩化アルミニウムを添加しなかった二酸化チタンゾルを噴霧処理して形成した皮膜は、テストで脱落現象が顕著だった。
実施例三
処理手順を実施例一と同じくし、最後の熟成段階で攪拌時間6時間を48時間に延長して得られた二酸化チタンゾルは、無色から黄色がかった透明水溶液で、pH4〜9、二酸化チタン含有量1%前後、粒子分布20〜100nm、針状から片状の結晶を呈する。そのまま噴霧処理し日陰乾燥、或いは後処理を経て皮膜とすることができる。どの場合も汚れにくい、洗いやすいという作用を発揮できるが、光触媒作用力はもたず有機物に対しても破壊を形成せず、皮膜形成後の吸着力は良好なため、日常生活家具・用品の処理に広汎に利用できる。
処理手順を実施例一と同じくし、最後の熟成段階で攪拌時間6時間を48時間に延長して得られた二酸化チタンゾルは、無色から黄色がかった透明水溶液で、pH4〜9、二酸化チタン含有量1%前後、粒子分布20〜100nm、針状から片状の結晶を呈する。そのまま噴霧処理し日陰乾燥、或いは後処理を経て皮膜とすることができる。どの場合も汚れにくい、洗いやすいという作用を発揮できるが、光触媒作用力はもたず有機物に対しても破壊を形成せず、皮膜形成後の吸着力は良好なため、日常生活家具・用品の処理に広汎に利用できる。
実施例四
処理手順を実施例三と同じくし、合成過程で珪酸をシランに換え、添加量を10mlとし、操作条件を実施例一と同じにして得られた二酸化チタンゾル液は、無色から黄色がかった透明水溶液で、pH7〜9、二酸化チタン含有量1%前後、粒子分布5〜30nm前後、針状から片状の結晶を呈する。人造繊維/高分子ポリマー製品に直接噴霧して日陰乾燥し、加熱後処理して皮膜形成できる。どの場合も汚れにくく洗いやすいという作用を発揮できる。完成品をプラスチックに噴霧処理して形成した皮膜の吸着性は、3M(登録商標)の粘着テープでの粘着テストを経て、脱落現象は発生しなかった。シランを添加しない二酸化チタンゾルを噴霧処理して形成した皮膜は、テストで脱落現象が顕著だった。
処理手順を実施例三と同じくし、合成過程で珪酸をシランに換え、添加量を10mlとし、操作条件を実施例一と同じにして得られた二酸化チタンゾル液は、無色から黄色がかった透明水溶液で、pH7〜9、二酸化チタン含有量1%前後、粒子分布5〜30nm前後、針状から片状の結晶を呈する。人造繊維/高分子ポリマー製品に直接噴霧して日陰乾燥し、加熱後処理して皮膜形成できる。どの場合も汚れにくく洗いやすいという作用を発揮できる。完成品をプラスチックに噴霧処理して形成した皮膜の吸着性は、3M(登録商標)の粘着テープでの粘着テストを経て、脱落現象は発生しなかった。シランを添加しない二酸化チタンゾルを噴霧処理して形成した皮膜は、テストで脱落現象が顕著だった。
実施例五
処理手順を実施例三と同じくし、完成品を釉を塗った陶磁器具(未焼結)に噴霧してから焼結した。焼結後の陶磁器具は、表面高度が増大(耐摩耗性が増大)し、且つ汚れにくく洗いやすい。
処理手順を実施例三と同じくし、完成品を釉を塗った陶磁器具(未焼結)に噴霧してから焼結した。焼結後の陶磁器具は、表面高度が増大(耐摩耗性が増大)し、且つ汚れにくく洗いやすい。
実施例六
処理手順を実施例四と同じくし、合成プロセスでフィルタケーキと各添加物添加量を全て10倍にし、完成品を真空乾燥(温度は70℃を超えない)方式で作製した粉末は、各種材料の表面光沢処理プロセスへの添加に応用でき、耐摩耗性を向上できると共に、汚れにくく洗いやすい効果を形成する。
処理手順を実施例四と同じくし、合成プロセスでフィルタケーキと各添加物添加量を全て10倍にし、完成品を真空乾燥(温度は70℃を超えない)方式で作製した粉末は、各種材料の表面光沢処理プロセスへの添加に応用でき、耐摩耗性を向上できると共に、汚れにくく洗いやすい効果を形成する。
1 水酸化チタン
10 フィルタケーキ
11 イオン除去水中
12 攪拌
2 酸化剤
21 無機酸
3 改質剤
4 界面活性剤
5 熟成後のゾル液
51 pH調整
52 フィルタネットろ過
53 分割包装
10 フィルタケーキ
11 イオン除去水中
12 攪拌
2 酸化剤
21 無機酸
3 改質剤
4 界面活性剤
5 熟成後のゾル液
51 pH調整
52 フィルタネットろ過
53 分割包装
Claims (10)
- 高吸着性二酸化チタンナノ粒子溶液の合成方法において、公知の製造プロセスとして、チタンの化合物を適当な酸液中に溶解希釈し(希釈プロセス)、pH調整(中和プロセス)及び洗浄(洗浄プロセス)を経て、水酸化チタン或いはαチタン酸の洗浄固体の沈殿を得た後、以下の(1)及び(2)の一系列の製造工程を適用してナノスケール(nano−meter scale)で光触媒(photo−catalyst)機能或いはセルフクリーニング(self−cleaning:汚れにくい、洗い易い)機能を具える結晶性の酸化チタンゾルを合成する方法であって、
(1)合成プロセス:洗浄したαチタン酸を純水(イオン除去水)中で攪拌し均 一に混合した後、選定した酸化剤或いは無機酸を加え、更に同時に改質剤 を加え、特定の条件下で合成を行い、
(2)熟成プロセス:合成した溶液を設定した温度・時間に基づき熟成を行い、
熟成を完了したゾルをpH調整/ろ過/分割包装して完成品とするようにして成ることを特徴とする高吸着性二酸化チタンナノ粒子溶液の合成方法。 - チタンの化合物は洗浄した二酸化チタン或いはαチタン酸とすることを特徴とする請求項1記載の高吸着性二酸化チタンナノ粒子溶液の合成方法。
- 洗浄、ろ過後のフィルタケーキを定量した純水(イオン除去水)中に加えて攪拌して均一に混合した後、選定した酸化剤或いは無機酸及び改質剤/界面活性剤を加えて合成プロセスを行うことを特徴とする請求項1或いは請求項2記載の高吸着性二酸化チタンナノ粒子溶液の合成方法。
- 合成に使用する酸化剤は、過塩素酸、過ヨウ素酸、過マンガン酸ナトリウム、過マンガン酸カリウム、硝酸とし、酸化剤の添加量を1〜200g/リットルとすることを特徴とする請求項1或いは請求項2記載の高吸着性二酸化チタンナノ粒子溶液の合成方法。
- 合成に使用する無機酸は、過塩素酸、過ヨウ素酸、硝酸、燐酸、塩酸、硫酸、臭化水素、ヨウ化水素とし、合成に使用する無機酸の添加量を1〜120ml/リットルとすることを特徴とする請求項1或いは請求項2記載の高吸着性二酸化チタンナノ粒子溶液の合成方法。
- 合成に使用する有機酸はシュウ酸、クエン酸、ピクリン酸、ギ酸、酢酸、安息香酸、サリチル酸及びその派生するアンモニウム塩化合物とし、合成に使用する有機酸の添加量を0.1g/リットルから150g/リットルとすることを特徴とする請求項1或いは請求項2記載の高吸着性二酸化チタンナノ粒子溶液の合成方法。
- 合成に使用する改質剤は珪酸(Silicate)、ポリ塩化アルミニウム(Poly−aluminum chloride、PAC)、硫酸アルミニウム、有機珪素キレート化剤(Silane)とし、製品の種類と必要に応じて定め、合成時に使用する改質剤の添加量を0.05〜75ml/リットルとすることを特徴とする請求項1或いは請求項2記載の高吸着性二酸化チタンナノ粒子溶液の合成方法。
- 合成に使用する界面活性剤の種類は、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリプロペニルアルコール及び、ポリエチレングリコール(PEG)/ポリプロピレングリコール(PPG)の混合物或いはポリエチレングリコール/ポリプロピレングリコール或いはポリブチレングリコールなどポリアルコール類、及びポリオキシエチレンフェノールエーテル/ポリオキシエチレンアルキルフェノールエーテル/ポリオキシプロピレンフェノールエーテル/ポリオキシプロピレンアルキルフェノールエーテルなどポリエーテル類、或いはポリオキシエチレンポリオキシプロピレンエーテルとし、合成時に使用する界面活性剤は、その分子量を200〜700の間に分布させることを特徴とする請求項1或いは請求項2記載の高吸着性二酸化チタンナノ粒子溶液の合成方法。
- 合成時に使用する界面活性剤は、添加量を10〜15000ppmとするとよく、攪拌速度を30〜300rpmとし、合成時間を10〜120分間、温度を10〜95℃に保持するようにして成ることを特徴とする請求項1或いは請求項8記載の高吸着性二酸化チタンナノ粒子溶液の合成方法。
- 合成後の溶液をその槽のまま或いは別途設定する熟成槽の中で熟成反応を行い、熟成時の攪拌速度を30〜300rpm、温度を50〜95℃、時間を4から72時間とし、製品の種類と必要に応じて決め、熟成完了後のゾル液体をpH調整/ろ過/分割包装して完成品とし、そのpH調整は完成品pH値及び製品応用の要求に基づき必要時に行うようにして成ることを特徴とする請求項1記載の高吸着性二酸化チタンナノ粒子溶液の合成方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004090092A JP2005272244A (ja) | 2004-03-25 | 2004-03-25 | 高吸着性に酸化チタンナノ粒子溶液の合成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004090092A JP2005272244A (ja) | 2004-03-25 | 2004-03-25 | 高吸着性に酸化チタンナノ粒子溶液の合成方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005272244A true JP2005272244A (ja) | 2005-10-06 |
Family
ID=35172296
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004090092A Pending JP2005272244A (ja) | 2004-03-25 | 2004-03-25 | 高吸着性に酸化チタンナノ粒子溶液の合成方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005272244A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008056744A1 (fr) | 2006-11-10 | 2008-05-15 | Yuka Collaboration Corporation | Procédé de fabrication d'un agent de revêtement présentant une activité photocatalytique et agent de revêtement obtenu par ce procédé |
CN101169120B (zh) * | 2006-10-27 | 2011-11-02 | 日本电产株式会社 | 风机单元 |
US8178071B2 (en) | 2006-05-10 | 2012-05-15 | Sony Corporation | Metal oxide nanoparticles, production method thereof, light-emitting element assembly, and optical material |
JP2012180241A (ja) * | 2011-03-02 | 2012-09-20 | Ishihara Sangyo Kaisha Ltd | ルチル型酸化チタンナノ粒子及びその製造方法 |
CN108751387A (zh) * | 2018-06-08 | 2018-11-06 | 常州大学 | 一种悬浮型光催化-生物降解滤料的制备方法 |
-
2004
- 2004-03-25 JP JP2004090092A patent/JP2005272244A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8178071B2 (en) | 2006-05-10 | 2012-05-15 | Sony Corporation | Metal oxide nanoparticles, production method thereof, light-emitting element assembly, and optical material |
CN101169120B (zh) * | 2006-10-27 | 2011-11-02 | 日本电产株式会社 | 风机单元 |
WO2008056744A1 (fr) | 2006-11-10 | 2008-05-15 | Yuka Collaboration Corporation | Procédé de fabrication d'un agent de revêtement présentant une activité photocatalytique et agent de revêtement obtenu par ce procédé |
JP2012180241A (ja) * | 2011-03-02 | 2012-09-20 | Ishihara Sangyo Kaisha Ltd | ルチル型酸化チタンナノ粒子及びその製造方法 |
CN108751387A (zh) * | 2018-06-08 | 2018-11-06 | 常州大学 | 一种悬浮型光催化-生物降解滤料的制备方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Kandiel et al. | Direct synthesis of photocatalytically active rutile TiO2 nanorods partly decorated with anatase nanoparticles | |
Lin et al. | Enhanced photocatalysis using side-glowing optical fibers coated with Fe-doped TiO2 nanocomposite thin films | |
Tan et al. | An Overview on the Photocatalytic Activity of Nano-Doped-TiO𝟐 in the Degradation of Organic Pollutants | |
TWI464119B (zh) | 氧化鈦溶膠之製造方法 | |
Nikazar et al. | Photocatalytic degradation of azo dye Acid Red 114 in water with TiO2 supported on clinoptilolite as a catalyst | |
Teh et al. | Facile sonochemical synthesis of N, Cl-codoped TiO2: Synthesis effects, mechanism and photocatalytic performance | |
US6770257B1 (en) | Processes for producing anatase titanium oxide and titanium oxide coating material | |
JP5845182B2 (ja) | 安定なナノチタニアゾルおよびそれらの製法 | |
US7090823B1 (en) | Method for preparing a gel containing nanometer titanium dioxide powders for visible light photocatalysis | |
JPH02255532A (ja) | ルチル型酸化チタンゾルの製造法 | |
JP2003137549A (ja) | 管状酸化チタン粒子の製造方法および管状酸化チタン粒子 | |
CN101855011A (zh) | 抗失活光催化剂及制备方法 | |
Nikazara et al. | Using TiO 2 supported on clinoptilolite as a catalyst for photocatalytic degradation of azo dye disperse yellow 23 in water | |
Kongsong et al. | Photocatalytic degradation of glyphosate in water by N‐doped SnO2/TiO2 thin‐film‐coated glass fibers | |
Mahltig et al. | Solvothermal preparation of nanocrystalline anatase containing TiO2 and TiO2/SiO2 coating agents for application of photocatalytic treatments | |
KR20020092067A (ko) | 금속이 첨가된 고활성 광촉매 산화티탄-졸 제조 방법 | |
CN108295853A (zh) | 具有抗菌效果的光催化材料、其制备方法与光催化构件 | |
JP2005272244A (ja) | 高吸着性に酸化チタンナノ粒子溶液の合成方法 | |
US20050265918A1 (en) | Method for manufacturing nanometer scale crystal titanium dioxide photo-catalyst sol-gel | |
CN100337740C (zh) | 结晶型二氧化钛光触媒及其合成方法 | |
CN100345767C (zh) | 可见光型二氧化钛纳米粉体溶胶合成方法 | |
Rhee et al. | Template-free hydrothermal synthesis of high surface area nitrogen-doped titania photocatalyst active under visible light | |
CN107913712A (zh) | 一种二氧化钛/改性硅藻土复合材料、涂膜及其制备方法和应用 | |
TW201902353A (zh) | 奈米二氧化鈰-二氧化鈦複合溶膠之製法與其在抗菌效能之應用 | |
JP4007509B2 (ja) | 可視光型酸化チタンのナノゲル合成方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20061227 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070807 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080115 |