JP2009179497A - 中性領域で安定な酸化チタン分散液 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】リン酸鉄(III)またはリン酸亜鉛で少なくとも部分的に表面が被覆された酸化チタン粒子を含み、該酸化チタン粒子が中性領域の水性媒体に分散していることを特徴とする酸化チタン分散液。
【選択図】なし
Description
市販の酸化チタンゾル(TKS-201、テイカ株式会社)を水で希釈し、20wt%酸化チタンゾル100gを調製した。これに硫酸アンモニウム鉄(III)・12水和物9.57gを加え、完全に溶解させたのち、85%オルトリン酸2.29gを加え、1時間反応させた。そして、この反応液をアンモニア水でpH7.0に調整し、ろ過して得たケーキを水洗後、固形分が20wt%になるよう水を添加し、ペイントコンディショナーを用いて再分散することによって、リン酸鉄を表面処理した中性酸化チタンゾルを得た。
硫酸アンモニウム鉄(III)・12水和物9.57gを、78%塩化亜鉛水溶液4.03gに代え、85%オルトリン酸2.29gを85%オルトリン酸1.79gに代えること以外は、実施例1と同様にして、リン酸亜鉛を表面処理した中性酸化チタンゾルを得た。
市販の酸化チタン粉体(AMT-100、テイカ株式会社)を水に加え、20wt%酸化チタンスラリー100gを調製した。これに硫酸アンモニウム鉄(III)・12水和物9.57gを加え、完全に溶解させたのち、85%オルトリン酸2.29gを加え、1時間反応させた。そして、この反応液をアンモニア水でpH7.0に調整し、ろ過して得たケーキを水洗後、固形分が20wt%になるよう水を添加し、ペイントコンディショナーを用いて再分散することによって、リン酸鉄を表面処理した中性酸化チタンスラリーを得た。
硫酸アンモニウム鉄(III)・12水和物9.57gを、78%塩化亜鉛水溶液4.03gに代え、85%オルトリン酸2.29gを85%オルトリン酸1.79gに代えること以外は、実施例3と同様にして、リン酸亜鉛を表面処理した中性酸化チタンスラリーを得た。
25%硫酸チタン(IV)水溶液400mlにアンモニア水を滴下し、pH9.0に調整することにより、白色析出物を含むスラリーを得た。得られた白色析出物を濾取し、空気中、120℃で12時間乾燥したのち、空気中、400℃で2時間焼成することによって、窒素をドープした酸化チタンを得た。この窒素ドープ酸化チタン粉体を実施例3における酸化チタン粉体と代えること以外は実施例3と同様にして、リン酸鉄を表面処理した中性窒素ドープ酸化チタンスラリーを得た。
オルトリン酸を加えないこと以外は実施例1と同様にして、水酸化鉄を表面処理した中性酸化チタンゾルを得た。
硫酸アンモニウム鉄(III)・12水和物9.57gを塩化鉄(III)7.57gに代え、さらにオルトリン酸を加えないこと以外は、実施例1と同様にして、水酸化鉄を表面処理した中性酸化チタンゾルを得た。
硫酸アンモニウム鉄(III)・12水和物9.57gを硫酸鉄(III)5.61gに代え、さらにオルトリン酸を加えないこと以外は、実施例1と同様にして、水酸化鉄を表面処理した中性酸化チタンゾルを得た。
硫酸チタン水溶液を熱加水分解して得られるメタチタン酸を、塩酸を用いてpH1.1に調整することにより、酸性酸化チタンゾルを得た。
比較例4で得られた酸性酸化チタンゾルを水を用いてTiO2換算で濃度50g/Lに調整し、このゾル2LへTiO2換算で15gの四塩化チタン水溶液を添加し、次いで、P2O5に換算して5gのオルトリン酸を添加し、1時間反応させた。この反応液をアンモニア水でpH5.5に調整し、ろ過して得たケーキを水洗後、固形分が25wt%になるように水を添加し、ペイントコンディショナーを用いて再分散することによって、リン酸チタンを表面処理した中性酸化チタンゾルを得た。
実施例および比較例において得られたゾルあるいはスラリーを試験体とし、その各種物性(pH、粘度、平均粒子径)を調べた。粘度測定では、B型粘度計(TVB-10、TOKI SANGYO.,LTD.)を用い、回転数60rpmにおける粘度を測定した。また、平均粒子径測定では、粒度分析計(MICROTRAC UPA、日機装株式会社)を用いた。以上の方法により評価した結果を表1に示す。
実施例および比較例において得られたゾルあるいはスラリーを乾燥、粉砕して得られる粉体0.5gを試験体とし、これと800ppmアセトアルデヒドガスをガスバック(3,000ml)に封入し、暗所で15時間静置し、吸着飽和状態とした。そして、紫外線吸収膜付蛍光灯(FLR40SW/MNU、TOSHIBA)を用いて光照射し、所定時間毎にアセトアルデヒド濃度を光音響マルチガスモニタ(1312型、INNOVA)を用いて測定した。その結果を表2に示す。
なお、光触媒活性の高低を示す指標として、ガス減少速度定数を以下の式より算出した。
ガス減少速度定数k (h-1) : ktx=ln(C0/Cx)
tx:UV照射時間(h)、 C0:暗所吸着後のガス濃度(ppm)、
Cx:所定UV照射時間後のガス濃度(ppm)
上記、実施例および比較例において得られたゾルあるいはスラリーを乾燥、粉砕して得られる粉体0.05gを試験体とし、これと150ppm硫化水素ガスをガスバック(3,000ml)に封入し、暗所で静置した。そして、所定時間毎に硫化水素ガス濃度をガス検知管を用いて測定した。その結果を表3に示す。
Claims (11)
- リン酸鉄(III)またはリン酸亜鉛で少なくとも部分的に表面が被覆された酸化チタン粒子を含み、該酸化チタン粒子が中性領域の水性媒体に分散していることを特徴とする酸化チタン分散液。
- 可視光照射下で光触媒活性および超親水性を発現する酸化チタン分散液であって、リン酸鉄(III)で少なくとも部分的に表面が被覆されている酸化チタンを含むことを特徴とする請求項1記載の酸化チタン分散液。
- 硫化水素ガスに対し、優れた吸着能を発現する酸化チタン分散液であって、リン酸亜鉛で少なくとも部分的に表面が被覆されている酸化チタン粒子を含むことを特徴とする請求項1記載の酸化チタン分散液。
- 表面を被覆するリン酸鉄(III)またはリン酸亜鉛の量が、酸化チタンに対し、前者は1〜40wt%、後者は1〜50wt%である請求項1の酸化チタン分散液。
- 酸化チタン粒子がアナタース型酸化チタン、ルチル型酸化チタン、ブルッカイト型酸化チタン、アモルファス酸化チタン、または窒素ドープ酸化チタンである請求項1ないし4のいずれかの酸化チタン分散液。
- 分散している酸化チタン粒子の存在下、酸化チタン粒子が少なくとも部分的に反応によって生成する不溶性リン酸塩で被覆されるように、水溶性第二鉄塩または水溶性亜鉛塩をリン酸またはその水溶性塩と反応させ、反応混合物を中和する工程を含む、中性領域で安定な酸化チタン分散液の製造方法。
- 表面を被覆するリン酸鉄(III)またはリン酸亜鉛の量が、酸化チタンに対し、前者は1〜40wt%、後者は1〜50wt%である請求項6の方法。
- 分散している酸化チタン粒子はアナタース型酸化チタン、ルチル型酸化チタン、ブルッカイト型酸化チタン、アモルファス酸化チタン、または窒素ドープ酸化チタンである請求項4または5の方法。
- 水溶性第二鉄塩として硫酸アンモニウム鉄(III)または硫酸鉄(III)が選ばれ、水溶性亜鉛塩として塩化亜鉛が選ばれる請求項6ないし8のいずれかの方法。
- 中和にアンモニアが用いられる請求項6ないし9のいずれかの方法。
- 中和後の反応混合物を脱塩および/または再分散する工程をさらに含む請求項6ないし10のいずれかの方法。
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