JP2012082124A - 多孔質酸化チタン構造体及び多孔質酸化チタン構造体の製造方法 - Google Patents
多孔質酸化チタン構造体及び多孔質酸化チタン構造体の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012082124A JP2012082124A JP2011076506A JP2011076506A JP2012082124A JP 2012082124 A JP2012082124 A JP 2012082124A JP 2011076506 A JP2011076506 A JP 2011076506A JP 2011076506 A JP2011076506 A JP 2011076506A JP 2012082124 A JP2012082124 A JP 2012082124A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- titanium oxide
- pore
- oxide structure
- porous titanium
- forming resin
- 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.)
- Granted
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 28
- SOQBVABWOPYFQZ-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);titanium(4+) Chemical group [O-2].[O-2].[Ti+4] SOQBVABWOPYFQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract 14
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 29
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 151
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 57
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 126
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 88
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 88
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims description 33
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 26
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims description 18
- 230000008961 swelling Effects 0.000 claims description 17
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 12
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 7
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims description 5
- 239000011941 photocatalyst Substances 0.000 abstract description 17
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 abstract description 6
- 230000003373 anti-fouling effect Effects 0.000 abstract description 6
- 238000004332 deodorization Methods 0.000 abstract description 6
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 abstract description 5
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 abstract 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 50
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-Butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 48
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 23
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 description 23
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- 239000010408 film Substances 0.000 description 19
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 17
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 17
- -1 super hydrophilicity Substances 0.000 description 17
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 16
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 14
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 14
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 12
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 10
- ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N ammonium persulfate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 10
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 9
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- WUOACPNHFRMFPN-UHFFFAOYSA-N alpha-terpineol Chemical compound CC1=CCC(C(C)(C)O)CC1 WUOACPNHFRMFPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 description 7
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 7
- SQIFACVGCPWBQZ-UHFFFAOYSA-N delta-terpineol Natural products CC(C)(O)C1CCC(=C)CC1 SQIFACVGCPWBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229940116411 terpineol Drugs 0.000 description 7
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000003945 anionic surfactant Substances 0.000 description 6
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 6
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 6
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 6
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 6
- 239000003505 polymerization initiator Substances 0.000 description 6
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 6
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 6
- 238000004887 air purification Methods 0.000 description 5
- 229910001870 ammonium persulfate Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 5
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
- MYRTYDVEIRVNKP-UHFFFAOYSA-N 1,2-Divinylbenzene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1C=C MYRTYDVEIRVNKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000001856 Ethyl cellulose Substances 0.000 description 4
- ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N Ethyl cellulose Chemical compound CCOCC1OC(OC)C(OCC)C(OCC)C1OC1C(O)C(O)C(OC)C(CO)O1 ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N Methyl methacrylate Chemical compound COC(=O)C(C)=C VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920001249 ethyl cellulose Polymers 0.000 description 4
- 235000019325 ethyl cellulose Nutrition 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 4
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- RUMACXVDVNRZJZ-UHFFFAOYSA-N 2-methylpropyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CC(C)COC(=O)C(C)=C RUMACXVDVNRZJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol Chemical compound OCCOCCO MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OZAIFHULBGXAKX-UHFFFAOYSA-N 2-(2-cyanopropan-2-yldiazenyl)-2-methylpropanenitrile Chemical compound N#CC(C)(C)N=NC(C)(C)C#N OZAIFHULBGXAKX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IKHGUXGNUITLKF-UHFFFAOYSA-N Acetaldehyde Chemical compound CC=O IKHGUXGNUITLKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004342 Benzoyl peroxide Substances 0.000 description 2
- OMPJBNCRMGITSC-UHFFFAOYSA-N Benzoylperoxide Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(=O)OOC(=O)C1=CC=CC=C1 OMPJBNCRMGITSC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N Cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1 XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ROSDSFDQCJNGOL-UHFFFAOYSA-N Dimethylamine Chemical compound CNC ROSDSFDQCJNGOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QIGBRXMKCJKVMJ-UHFFFAOYSA-N Hydroquinone Chemical compound OC1=CC=C(O)C=C1 QIGBRXMKCJKVMJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 2
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DAKWPKUUDNSNPN-UHFFFAOYSA-N Trimethylolpropane triacrylate Chemical compound C=CC(=O)OCC(CC)(COC(=O)C=C)COC(=O)C=C DAKWPKUUDNSNPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000019400 benzoyl peroxide Nutrition 0.000 description 2
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 238000002296 dynamic light scattering Methods 0.000 description 2
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 2
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 2
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 description 2
- 229920002037 poly(vinyl butyral) polymer Polymers 0.000 description 2
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 description 2
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 2
- 238000004513 sizing Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- DTGKSKDOIYIVQL-WEDXCCLWSA-N (+)-borneol Chemical group C1C[C@@]2(C)[C@@H](O)C[C@@H]1C2(C)C DTGKSKDOIYIVQL-WEDXCCLWSA-N 0.000 description 1
- KOMNUTZXSVSERR-UHFFFAOYSA-N 1,3,5-tris(prop-2-enyl)-1,3,5-triazinane-2,4,6-trione Chemical compound C=CCN1C(=O)N(CC=C)C(=O)N(CC=C)C1=O KOMNUTZXSVSERR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 1,4-Dioxane Chemical compound C1COCCO1 RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BRXKVEIJEXJBFF-UHFFFAOYSA-N 2,2-bis(hydroxymethyl)-3-methylbutane-1,4-diol Chemical compound OCC(C)C(CO)(CO)CO BRXKVEIJEXJBFF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SFPQDYSOPQHZAQ-UHFFFAOYSA-N 2-methoxypropanenitrile Chemical compound COC(C)C#N SFPQDYSOPQHZAQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 1
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N Acrylonitrile Chemical compound C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004641 Diallyl-phthalate Substances 0.000 description 1
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NTIZESTWPVYFNL-UHFFFAOYSA-N Methyl isobutyl ketone Chemical compound CC(C)CC(C)=O NTIZESTWPVYFNL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UIHCLUNTQKBZGK-UHFFFAOYSA-N Methyl isobutyl ketone Natural products CCC(C)C(C)=O UIHCLUNTQKBZGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N N-Heptane Chemical compound CCCCCCC IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000047703 Nonion Species 0.000 description 1
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 description 1
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZJCCRDAZUWHFQH-UHFFFAOYSA-N Trimethylolpropane Chemical compound CCC(CO)(CO)CO ZJCCRDAZUWHFQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKKRPWIIYQTPQF-UHFFFAOYSA-N Trimethylolpropane trimethacrylate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCC(CC)(COC(=O)C(C)=C)COC(=O)C(C)=C OKKRPWIIYQTPQF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 125000001797 benzyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(C([H])=C1[H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- QUDWYFHPNIMBFC-UHFFFAOYSA-N bis(prop-2-enyl) benzene-1,2-dicarboxylate Chemical compound C=CCOC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCC=C QUDWYFHPNIMBFC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 125000000113 cyclohexyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])C1([H])[H] 0.000 description 1
- XDSGMUJLZDSCPA-UHFFFAOYSA-N diazanium;phenoxybenzene;sulfate Chemical class [NH4+].[NH4+].[O-]S([O-])(=O)=O.C=1C=CC=CC=1OC1=CC=CC=C1 XDSGMUJLZDSCPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 235000019329 dioctyl sodium sulphosuccinate Nutrition 0.000 description 1
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- YHAIUSTWZPMYGG-UHFFFAOYSA-L disodium;2,2-dioctyl-3-sulfobutanedioate Chemical compound [Na+].[Na+].CCCCCCCCC(C([O-])=O)(C(C([O-])=O)S(O)(=O)=O)CCCCCCCC YHAIUSTWZPMYGG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 1
- 238000004945 emulsification Methods 0.000 description 1
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 description 1
- 230000001804 emulsifying effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 229920006332 epoxy adhesive Polymers 0.000 description 1
- 210000003743 erythrocyte Anatomy 0.000 description 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- STVZJERGLQHEKB-UHFFFAOYSA-N ethylene glycol dimethacrylate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCCOC(=O)C(C)=C STVZJERGLQHEKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 125000003827 glycol group Chemical group 0.000 description 1
- XXMIOPMDWAUFGU-UHFFFAOYSA-N hexane-1,6-diol Chemical compound OCCCCCCO XXMIOPMDWAUFGU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 125000000959 isobutyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 125000005641 methacryl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 1
- 125000004108 n-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- SLCVBVWXLSEKPL-UHFFFAOYSA-N neopentyl glycol Chemical compound OCC(C)(C)CO SLCVBVWXLSEKPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940059574 pentaerithrityl Drugs 0.000 description 1
- WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N pentaerythritol Chemical compound OCC(CO)(CO)CO WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000747 poly(lactic acid) Polymers 0.000 description 1
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 239000004626 polylactic acid Substances 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 239000011164 primary particle Substances 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 125000001436 propyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 1
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 1
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 230000001235 sensitizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 125000000999 tert-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C(*)(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- GKXDJYKZFZVASJ-UHFFFAOYSA-M tetrapropylazanium;iodide Chemical compound [I-].CCC[N+](CCC)(CCC)CCC GKXDJYKZFZVASJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000002230 thermal chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
【解決手段】 酸化チタンを含有し、平均アスペクト比が1.35以上の空孔を有し、かつ、空孔の平均長径が20〜1000nmである多孔質酸化チタン構造体。
【選択図】 なし
Description
酸化チタン薄膜を形成する方法としては、コーティング法、浸漬法、スパッタリング法や酸素ガス雰囲気内に加熱蒸発させた金属蒸気を導入して反応させる熱CVD法等が知られている。コーティング法では、有機系バインダに酸化チタン粉末を少量分散してスラリーとし、このスラリーを膜状に塗布して光触媒を形成する。しかしながら、膜中に有機系バインダが存在すると、光触媒活性が損なわれ、充分な光触媒活性が得られないという問題があった。これは、表層に析出した二酸化チタン粒子のみが光触媒活性に関与するに過ぎないためであると考えられる。
しかしながら、このような方法で得られる酸化チタン結晶配向膜を有する材料は、基材表面に形成された膜の表層が緻密に形成されているため、充分な光触媒活性を得ることができなかった。
以下に本発明を詳述する。
酸化チタンが光触媒として働くためには、紫外線(波長約400nm以下)が必要となるが、空孔の平均アスペクト比を1.35以上とすることで、強い光散乱を起こし紫外線を有効に活用することができ、その結果、光触媒機能を向上させることができる。
また、光触媒に用いた場合に、ガスの移動距離が長くなることで、光触媒活性点が多くなり、有機分子等の物質の吸着能が高くなるため、充分な光触媒活性が得られる。
上記平均アスペクト比が1.35未満であると、比表面積が小さくなり、光触媒機能が低下する。上記平均アスペクト比の好ましい下限は1.5、好ましい上限は5である。
なお、アスペクト比は、長径の長さを短径の長さで割った値であり、その値が1に近いほど、形状は真球に近くなる。
上記平均アスペクト比は、厚み方向の切断面を撮影したSEM写真を画像解析することで、無作為に抽出した任意個数の空孔の長径及び短径を測定してアスペクト比を算出した後、その平均値を求めることで測定することができる。
なお、上記空孔の平均長径は、平均アスペクト比の場合と同様に、厚み方向の切断面を撮影したSEM写真を画像解析することで、無作為に抽出した任意個数の空孔の長径を測定した後、その平均値を求めることで測定することができる。
なお、上記空隙率は、例えば、かさ密度を算出した後、二酸化チタンのアナターゼ構造における真密度を用いて算出することができる。
上記有機溶剤の溶解度パラメータが7.5(cal/cm3)1/2未満であると、酸化チタンが均一に分散しないことがあり、15(cal/cm3)1/2を超えると、スクリーン印刷可能な粘度のペーストを作製できないことがある。
上記有機溶剤としては、具体例には例えば、メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、テルピネオール、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ベンゼン、シクロヘキサン、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トルエン、ジメチルスルホキシド、ジメチルアミン、ジオキサン、アセトン、テトラヒドロフラン等が挙げられる。
上記他のモノマーは特に限定されず、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、tert−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、n−ステアリル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
また、上記他のモノマーには、ポリオキシアルキレン構造を有する(メタ)アクリルモノマーを用いてもよい。上記ポリオキシアルキレン構造は特に限定されず、例えば、ポリオキシプロピレン構造、ポリオキシメチルエチレン構造、ポリオキシエチルエチレン構造、ポリオキシトリメチレン構造、ポリオキシテトラメチレン構造等が挙げられる。
上記単官能(メタ)アクリルモノマーのなかでも、より低温で分解することができることから、メチルメタクリレートが好適である。
なお、本明細書中において「(メタ)アクリル」とは、「アクリル又はメタクリル」を意味する。
上記膨潤度が300%未満であると、空孔の平均アスペクト比が1に近づき、光散乱効果が落ちて光触媒効果が低下する。
上記膨潤度の好ましい下限は350%であり、より好ましい下限は450%である。
なお、上記膨潤度は、計量した試料を所定の有機溶剤に添加し、24時間静置後、最初に加えた試料の重量に対する試料に取り込まれた有機溶剤の重量の割合を算出することにより測定することができる。
なお、上記平均粒子径は、体積平均粒子径であり、例えば、動的光散乱式粒度分布計(Particle Sizing Systems社製、「NICOMP model 380 ZLS−S」)を用いることにより測定することができる。
なお、上記酸化チタン粒子については、上述した通りである。
上記酸化チタンペーストを塗工する方法としては特に限定されないが、上記造孔樹脂粒子の形状を維持したまま塗工できることから、スクリーン印刷法を用いることが好ましい。
上記平均アスペクト比が1.35より低いと、所望の空孔形状を有する多孔質酸化チタン構造体を製造することができない。
上記造孔樹脂粒子の平均長径が20nm未満であると、形成される空孔が小さすぎて、充分な紫外線散乱が得られない。上記造孔樹脂粒子の平均長径が1000nmを超えると、形成される空孔が大きすぎて、強度が不足してガス抜けの原因となる。上記造孔樹脂粒子の平均長径のより好ましい下限は100nm、より好ましい上限は800nmである。
なお、上記造孔樹脂粒子の平均長径は、空孔の平均長径の場合と同様に、無作為に抽出した任意個数の造孔樹脂粒子について、切断面を撮影したSEM写真を画像解析することで、長径を測定した後、その平均値を求めることで測定することができる。
更に、モノマー中の架橋成分比率を高くすることによっても、重合初期にポリマーと重合溶媒との相分離が急激に起こるため、扁平化した造孔樹脂粒子を作製することができる。
従って、造孔樹脂粒子や有機溶剤の材質選択の範囲が広がり、より安価な方法で多孔質酸化チタン構造体を作製することが可能となる。
また、本発明の多孔質酸化チタン構造体は、色素増感太陽電池の多孔質金属酸化物半導体層としても使用することができる。色素増感太陽電池に使用した場合、光拡散効率が上がり、より有効に光を使用できるようになったり、電解液が移動しやすくなったりすることにより、高い光電変換効率を実現することができ、優れた性能を有する色素増感太陽電池を製造することができる。
(造孔樹脂粒子の作製)
モノマー成分として、ポリオキシプロピレンジメタクリレート5重量部(ポリオキシプロピレンユニット数=約4;日油社製、ブレンマーPDP−250)、メタクリル酸イソブチル95重量部を混合したモノマー100重量部全量を、ノニオン系界面活性剤NL−250(第一工業製薬社製)0.5重量%水溶液100重量部に加え、攪拌分散装置を用いて攪拌し、乳化懸濁液を得た。
次に、攪拌機、ジャケット、還流冷却機及び温度計を備えた2リットルの重合器を用い、重合器内を減圧し、容器内の脱酸素を行った後、窒素ガスにより圧力を大気圧まで戻し、重合器内部を窒素雰囲気とした。この重合器内に、水200重量部を投入し、重合器を70℃まで昇温したのち、重合開始剤として過硫酸アンモニウム0.5重量部と上記乳化懸濁液のうち0.5重量部をシードモノマーとして添加し重合を開始した。30分熟成させた後に残りの乳化懸濁液を2時間かけて滴下した。さらに2時間熟成させた後、重合器を室温まで冷却して造孔樹脂粒子のスラリーを得た。得られた造孔樹脂粒子の平均粒子径を測定したところ744nmであった。なお、造孔樹脂粒子の平均粒子径(体積平均粒子径)は、動的光散乱式粒度分布計(Particle Sizing Systems社製、「NICOMP model 380 ZLS−S」)を用いることにより測定した。
得られたスラリーの溶媒を、遠心分離機を用いてメチルエチルケトンに置換し、造孔樹脂粒子のメチルエチルケトン分散液を得た。なお、造孔樹脂粒子のメチルエチルケトン中での膨潤度を、下記の方法で測定したところ、470%であった。
造孔樹脂粒子1gを遠沈管に計量し、メチルエチルケトンを、遠沈管も含めて合計30gになるように添加する。24時間静置後、遠心分離にて粒子を沈降させて上澄みの溶媒を捨てた。膨潤した造孔樹脂粒子の重量を計量し、下記式(1)にて膨潤度を求めた。
膨潤度(%)=(粒子内の有機溶剤の重量/最初に加えた造孔樹脂粒子の重量)×100
(1)
二酸化チタン粉末(平均粒子径15nm)の20重量%エタノール分散液25重量部、エチルセルロース(関東化学社製、EC−10)の10重量%テルピネオール分散液25重量部、テルピネオール45重量部及び得られた造孔樹脂粒子分散液3.3重量部を添加した後、3本ロールで均一に混合することにより酸化チタンペーストを調製した。
次いで、150℃で30分間乾燥した後、500℃で30分間焼成することで多孔質酸化チタン構造体を作製した(膜厚:5μm)。
得られた多孔質酸化チタン構造体の厚み方向の切断面を撮影したSEM写真を図1に、多孔質酸化チタン構造体の厚み方向の切断面を撮影した拡大SEM写真を図2に示す。
モノマー成分として、ポリオキシエチレンジメタクリレート2重量部(ポリオキシエチレンユニット数=約9;日油社製、ブレンマーPDE−400)、トリメチロールプロパントリアクリレート10重量部、メタクリル酸イソブチル78重量部を混合したモノマー100重量部全量を、アニオン系界面活性剤ハイテノールLA−16(第一工業製薬社製)0.5重量%水溶液100重量部に加え、攪拌分散装置を用いて攪拌し、乳化懸濁液を得た。
次に、攪拌機、ジャケット、還流冷却機及び温度計を備えた2リットルの重合器を用い、重合器内を減圧し、容器内の脱酸素を行った後、窒素ガスにより圧力を大気圧まで戻し、重合器内部を窒素雰囲気とした。この重合器内に、水200重量部を投入し、重合器を70℃まで昇温したのち、重合開始剤として過硫酸アンモニウム0.5重量部と上記乳化懸濁液のうち10重量部をシードモノマーとして添加し重合を開始した。30分熟成させた後に残りの乳化懸濁液を2時間かけて滴下した。さらに2時間熟成させた後、重合器を室温まで冷却して造孔樹脂粒子のスラリーを得た。得られた造孔樹脂粒子の平均粒子径を測定したところ130nmであった。得られたスラリーの溶媒を、遠心分離機を用いてエタノールに置換し、造孔樹脂粒子の15重量%エタノール分散液を得た。なお、造孔樹脂粒子のエタノール中での膨潤度を測定したところ、315%であった。
作製した造孔樹脂粒子分散液を用いて、実施例1と同様にして酸化チタンペーストを調製し、塗工、焼成を行うことにより、多孔質酸化チタン構造体を得た(膜厚:5μm)。
モノマー成分として、トリメチロールプロパントリアクリレート10重量部、メタクリル酸メチル90重量部を混合したモノマー100重量部全量を、アニオン系界面活性剤ハイテノールLA−10(第一工業製薬社製)0.5重量%水溶液100重量部に加え、攪拌分散装置を用いて攪拌し、乳化懸濁液を得た。
次に、攪拌機、ジャケット、還流冷却機及び温度計を備えた2リットルの重合器を用い、重合器内を減圧し、容器内の脱酸素を行った後、窒素ガスにより圧力を大気圧まで戻し、重合器内部を窒素雰囲気とした。この重合器内に、水200重量部を投入し、重合器を70℃まで昇温したのち、重合開始剤として過硫酸アンモニウム0.5重量部と上記乳化懸濁液のうち50重量部をシードモノマーとして添加し重合を開始した。30分熟成させた後に残りの乳化懸濁液を2時間かけて滴下した。さらに2時間熟成させた後、重合器を室温まで冷却して造孔樹脂粒子のスラリーを得た。得られた造孔樹脂粒子の平均粒子径を測定したところ76nmであった。得られたスラリーの溶媒を、遠心分離機を用いてテトラヒドロフランに置換し、造孔樹脂粒子の15重量%テトラヒドロフラン分散液を得た。
なお、造孔樹脂粒子のテトラヒドロフラン中での膨潤度を測定したところ、589%であった。
作製した造孔樹脂粒子分散液を用いて、実施例1と同様にして酸化チタンペーストを調製し、塗工、焼成を行うことにより、多孔質酸化チタン構造体を得た(膜厚:5μm)。
(造孔樹脂粒子の製造)
ジビニルベンゼン100重量部、ノルマルヘプタン70重量部、過酸化ベンゾイル1重量部を溶解させて油系溶液とし、イオン交換水900重量部、アニオン系界面活性剤ジオクチルスルホコハク酸ナトリウム(第一工業製薬社製、ネオコールSW−C)5重量部を溶解させた水系溶液に添加し、超音波ホモジナイザーにより20分間乳化させた後、セパラブルフラスコに乳化液を投入し、75℃で12時間反応させ、造孔樹脂粒子スラリーを得た。SEMにより求めた造孔樹脂粒子の平均長径は450nmであり、平均短径は306nmであった。また、造孔樹脂粒子の平均アスペクト比は1.47であった。
得られたスラリーの溶媒を、遠心分離機を用いてメチルエチルケトンに置換し、造孔樹脂粒子のメチルエチルケトン分散液を得た。
なお、造孔樹脂粒子の平均長径、平均短径及び平均アスペクト比は、無作為に抽出した50個の造孔樹脂粒子を、SEMを用いて切断面を撮影し、得られた写真から長径及び短径を計測して、測定した長径及び短径からアスペクト比を計算した後、平均値を算出することにより測定した。
二酸化チタン粉末(平均粒子径15nm)の20重量%エタノール分散液25重量部、エチルセルロース(関東化学社製、EC−10)の10重量%テルピネオール分散液25重量部、テルピネオール25重量部及び得られた造孔樹脂粒子分散液0.3重量部を添加した後、3本ロールで均一に混合することにより酸化チタンペーストを調製した。
その後、ガラス基板に、得られた酸化チタンペーストを、スクリーン版を用いてスクリーン印刷法によって塗工した。
次いで、150℃で30分間乾燥した後、500℃で30分間焼成することで多孔質酸化チタン構造体を作製した(膜厚:13μm)。
(造孔樹脂粒子の製造)
トリメチロールプロパントリメタクリレート50重量部、アクリロニトリル25重量部、
ポリオキシエチレンジメタクリレート25重量部(ポリオキシエチレンユニット数=1;日油社製、ブレンマーPDE−50)、シクロヘキサン60重量部、酢酸エチル5重量部、過酸化ベンゾイル1重量部を溶解させて油系溶液とし、イオン交換水600重量部、アニオン系界面活性剤ポリオキシエチレンスチレン化フェニルエーテル硫酸アンモニウム(第一工業製薬社製、ハイテノールNF−17)5重量部を溶解させた水系溶液に添加し、超音波ホモジナイザーにより20分間乳化させた後、セパラブルフラスコに乳化液を投入し、75℃で8時間反応させ、造孔樹脂粒子スラリーを得た。
SEMにより求めた造孔樹脂粒子の平均長径は920nmであり、平均短径は442nmであった。また、造孔樹脂粒子の平均アスペクト比は2.08であった。
得られたスラリーの溶媒を、遠心分離機を用いてメチルエチルケトンに置換し、造孔樹脂粒子のメチルエチルケトン分散液を得た。
二酸化チタン粉末(平均粒子径15nm)の20重量%エタノール分散液25重量部、エチルセルロース(関東化学社製、EC−10)の10重量%テルピネオール分散液25重量部、テルピネオール25重量部及び得られた造孔樹脂粒子分散液0.36重量部を添加した後、3本ロールで均一に混合することにより酸化チタンペーストを調製した。
その後、ガラス基板に、得られた酸化チタンペーストを、スクリーン版を用いてスクリーン印刷法によって塗工した。
次いで、150℃で30分間乾燥した後、500℃で30分間焼成することで多孔質酸化チタン構造体を作製した(膜厚:12μm)。
モノマー成分として、ジビニルベンゼン30重量部、スチレン70重量部を混合したモノマー100重量部全量を、アニオン系界面活性剤ネオゲンS−20F(第一工業製薬社製)1重量%水溶液100重量部に加え、攪拌分散装置を用いて攪拌し、乳化懸濁液を得た。
次に、攪拌機、ジャケット、還流冷却機及び温度計を備えた2リットルの重合器を用い、重合器内を減圧し、容器内の脱酸素を行った後、窒素ガスにより圧力を大気圧まで戻し、重合器内部を窒素雰囲気とした。この重合器内に、水200重量部を投入し、重合器を70℃まで昇温したのち、重合開始剤として過硫酸アンモニウム0.5重量部と上記乳化懸濁液のうち8重量部をシードモノマーとして添加し重合を開始した。30分熟成させた後に残りの乳化懸濁液を2時間かけて滴下した。さらに2時間熟成させた後、重合器を室温まで冷却して造孔樹脂粒子のスラリーを得た。得られた造孔樹脂粒子の平均粒子径を測定したところ150nmであった。得られた造孔樹脂粒子のスラリーの溶媒を、遠心分離を用いてメチルエチルケトンに置換し、造孔樹脂粒子の15重量%メチルエチルケトン分散液を得た。
なお、造孔樹脂粒子のメチルエチルケトン中での膨潤度を測定したところ、181%であった。
作製した造孔樹脂粒子分散液を用いて、実施例1と同様にして酸化チタンペーストを調製し、塗工、焼成を行うことにより、多孔質酸化チタン構造体を得た(膜厚:5μm)。
モノマー成分として、ポリテトラメチレングリコールジメタクリレート10重量部(ポリテトラメチレングリコールユニット数=約1;日立化成社製、FA−124M)、メタクリル酸イソブチル45重量部、メタクリル酸メチル45重量部を混合したモノマー100重量部全量と、重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル1重量部とを混合、撹拌した混合溶液の全量を、水溶性乳化剤としてNL−250(第一工業製薬社製)1重量%と0.02重量%ハイドロキノンを含有するイオン交換水400重量部に添加し、ホモジナイザーにて乳化して、乳化懸濁液を得た。
次に、攪拌機、ジャケット、還流冷却機及び温度計を備えた2リットルの重合器を用い、重合器内を減圧し、容器内の脱酸素を行った後、窒素ガスにより圧力を大気圧まで戻し、重合器内部を窒素雰囲気とした。この重合器内に、上記で得られた乳化懸濁液の全量を一括して投入し、重合器を60℃まで昇温して重合を開始した。8時間重合した後、重合器を室温まで冷却して造孔樹脂粒子のスラリーを得た。得られた造孔樹脂粒子の平均粒子径を測定したところ2.5μmであった。得られた分散液の溶媒を、遠心分離機を用いてエタノールに置換し、造孔樹脂粒子の15重量%エタノール分散液を得た。
なお、造孔樹脂粒子のエタノール中での膨潤度を測定したところ、355%であった。作製した造孔樹脂粒子分散液を用いて、実施例1と同様にして酸化チタンペーストを調製し、塗工、焼成を行うことにより、多孔質酸化チタン構造体を得た(膜厚:5μm)。
メタクリル酸メチル100重量部を、アニオン系界面活性剤(ハイテノールLA−10、第一工業製薬社製)0.5重量%水溶液100重量部に加え、攪拌分散装置を用いて攪拌し、乳化懸濁液を得た。
次に、攪拌機、ジャケット、還流冷却機及び温度計を備えた2リットルの重合器を用い、重合器内を減圧し、容器内の脱酸素を行った後、窒素ガスにより圧力を大気圧まで戻し、重合器内部を窒素雰囲気とした。この重合器内に、水200重量部を投入し、重合器を70℃まで昇温したのち、重合開始剤として過硫酸アンモニウム0.5重量部と上記乳化懸濁液のうち50重量部をシードモノマーとして添加し重合を開始した。30分熟成させた後に残りの乳化懸濁液を2時間かけて滴下した。さらに2時間熟成させた後、重合器を室温まで冷却して造孔樹脂粒子のスラリーを得た。得られた造孔樹脂粒子の平均粒子径を測定したところ82nmであった。得られた造孔樹脂粒子のスラリーの溶媒を、遠心分離機を用いてメチルエチルケトンに置換し、造孔樹脂粒子の15重量%メチルエチルケトン分散液を得た。
なお、造孔樹脂粒子のメチルエチルケトン中での膨潤度を測定しようとしたが、メチルエチルケトンに樹脂粒子が溶解してしまい測定できなかった。
作製した造孔樹脂粒子分散液を用いて、実施例1と同様にして酸化チタンペーストを調製し、塗工、焼成を行うことにより、多孔質酸化チタン構造体を得た(膜厚:5μm)。
実施例1〜5及び比較例1〜3で得られた多孔質酸化チタン構造体について以下の評価を行った。結果を表1に示した。
得られた多孔質酸化チタン構造体について、SEMを用いて厚み方向の切断面を撮影し、得られた写真から50個分の孔を無作為に抽出し、その空孔径(長径及び短径)を計測した。また、測定した長径及び短径からアスペクト比を算出した。
そして、50個分の孔について、平均長径、平均短径及び平均アスペクト比を算出した。
まず、多孔質酸化チタン構造体の重量(A)と膜厚(B)を測定した後、かさ密度(C)を下記式(2)を用いて算出した。
かさ密度(C)=A(mg)/[B(μm)×30×30]×103 (2)
次いで、得られたかさ密度から下記式(3)を用いて空隙率を算出した。
空隙率(%)=(1−C(g/cm3)/3.84)×100 (3)
なお、二酸化チタンのアナターゼ構造における真密度は3.84g/cm3とした。
得られた多孔質酸化チタン構造体の比表面積を、BET式比表面積計(Sysmex社製 AUTOSORBシリーズ)を用いて測定した。
得られた多孔質酸化チタン構造体について、光触媒性能評価試験法IIaガスバックA法(光触媒製品技術協議会)に準拠した方法によって光触媒性能を求めた。なお、この方法では、アセトアルデヒドの分解活性を指標とする。
FTOを積層したガラス基板に、実施例2で得られた酸化チタンペーストをスクリーン印刷法によって塗工した。次いで、150℃で30分間乾燥した後、500℃で30分間焼成することで多孔質酸化チタン構造体を作製した(膜厚:8μm)。
更に、多孔質酸化チタン構造体を形成したガラス基板を0.3mMのルテニウム色素(N−719 Dyesol社製)溶液中に25℃で1日間にわたり浸漬することで増感色素を吸着させた後、洗浄、乾燥することにより、色素増感太陽電池用光電極を作製した。
実施例4で得られた酸化チタンペーストを用いたこと以外は、実施例6と同様にして色素増感太陽電池用光電極を作製した。
比較例2で得られた酸化チタンペーストを用いたこと以外は、実施例6と同様にして色素増感太陽電池用光電極を作製した。
比較例3で得られた酸化チタンペーストを用いたこと以外は、実施例6と同様にして色素増感太陽電池用光電極を作製した。
実施例6〜7及び比較例4〜5で得られた多孔質酸化チタン構造体及び色素増感太陽電池用光電極について以下の評価を行った。結果を表1及び表2に示した。
得られた多孔質酸化チタン構造体について、上述した「(1)空孔径(平均長径、平均短径)及び平均アスペクト比」、「(2)多孔質酸化チタン構造体の空隙率」及び「(3)多孔質酸化チタン構造体の比表面積測定」の評価を行った。
(色素増感太陽電池セルの作製)
得られた色素増感太陽電池用光電極の多孔質酸化チタン構造体上に、0.4MのTPAI(テトラプロピルアンモニウムヨーダイド)、0.05MのI2及び0.5Mのメトキシプロピオニトリルを含有する電解質を塗工した。
次いで、色素増感太陽電池用光電極と、ガラス基板にFTOが積層された対向電極とを電解質を介して重ね合わせるように固定した後、側面をエポキシ系接着剤で封止することにより色素増感太陽電池セルを作製した。
得られた色素増感太陽電池セルについて、A.M1.5、100mW/cm2の擬似太陽光を照射した場合の開放電圧(Voc)、短絡電流(Jsc)、フィルファクタ(FF)、及び、光電変換効率(Eff)を測定した。
Claims (5)
- 酸化チタンを含有し、平均アスペクト比が1.35以上の空孔を有し、かつ、空孔の平均長径が20〜1000nmであることを特徴とする多孔質酸化チタン構造体。
- 空隙率が40〜85%であることを特徴とする請求項1記載の多孔質酸化チタン構造体。
- 比表面積が50〜1000m2/gであることを特徴とする請求項1又は2記載の多孔質酸化チタン構造体。
- 請求項1、2又は3記載の多孔質酸化チタン構造体の製造方法であって、
酸化チタン粒子、造孔樹脂粒子、及び、溶解度パラメータが7.5〜15(cal/cm3)1/2である有機溶剤を含有する酸化チタンペーストを調製する工程、
前記酸化チタンペーストを塗工する工程、及び、
前記酸化チタンペーストを乾燥し、焼成することにより、多孔質酸化チタン構造体を形成する工程を有し、
前記造孔樹脂粒子は、架橋性モノマーに由来するセグメントを5重量%以上含有する重合体からなり、前記有機溶剤に24時間浸漬させた場合の膨潤度が300%以上である
ことを特徴とする多孔質酸化チタン構造体の製造方法。 - 請求項1、2又は3記載の多孔質酸化チタン構造体の製造方法であって、
酸化チタン粒子、造孔樹脂粒子、及び、有機溶剤を含有する酸化チタンペーストを調製する工程、
前記酸化チタンペーストを塗工する工程、及び、
前記酸化チタンペーストを乾燥し、焼成することにより、多孔質酸化チタン構造体を形成する工程を有し、
前記造孔樹脂粒子は、平均アスペクト比が1.35以上である
ことを特徴とする多孔質酸化チタン構造体の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011076506A JP5635933B2 (ja) | 2010-03-31 | 2011-03-30 | 多孔質酸化チタン構造体及び多孔質酸化チタン構造体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010083513 | 2010-03-31 | ||
JP2010083513 | 2010-03-31 | ||
JP2010209755 | 2010-09-17 | ||
JP2010209755 | 2010-09-17 | ||
JP2011076506A JP5635933B2 (ja) | 2010-03-31 | 2011-03-30 | 多孔質酸化チタン構造体及び多孔質酸化チタン構造体の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012082124A true JP2012082124A (ja) | 2012-04-26 |
JP5635933B2 JP5635933B2 (ja) | 2014-12-03 |
Family
ID=46241403
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011076506A Expired - Fee Related JP5635933B2 (ja) | 2010-03-31 | 2011-03-30 | 多孔質酸化チタン構造体及び多孔質酸化チタン構造体の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5635933B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012224509A (ja) * | 2011-04-20 | 2012-11-15 | Mitsui Chemicals Inc | 金属酸化物多孔質体の製造方法 |
JP2014038811A (ja) * | 2012-08-20 | 2014-02-27 | Sekisui Chem Co Ltd | 多孔質膜の製造方法、多孔質膜、色素増感太陽電池 |
JP2020500147A (ja) * | 2016-12-12 | 2020-01-09 | ナショナル インスティテュート オブ フォレスト サイエンスNational Institute Of Forest Science | セルロースナノ結晶を用いた多孔性チタニア薄膜の製造方法 |
JP6876876B1 (ja) * | 2019-08-09 | 2021-05-26 | 三井金属鉱業株式会社 | 排ガス浄化用触媒及びその製造方法 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017010569A1 (ja) | 2015-07-15 | 2017-01-19 | 株式会社I2C技研 | 超微細球状黒鉛を有する球状黒鉛鋳鉄の金型鋳造品の製造方法及び球状黒鉛鋳鉄の金型鋳造品 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000128656A (ja) * | 1998-10-29 | 2000-05-09 | Sumitomo Chem Co Ltd | 酸化チタン多孔質焼結体、その製造方法および用途 |
JP2003168495A (ja) * | 2001-11-30 | 2003-06-13 | Catalysts & Chem Ind Co Ltd | 光電気セルおよび光触媒 |
JP3455653B2 (ja) * | 1996-09-24 | 2003-10-14 | 恒成株式会社 | 二酸化チタン結晶配向膜を有する材料及びその製造方法 |
JP2005279366A (ja) * | 2004-03-29 | 2005-10-13 | Mitsubishi Materials Corp | 多孔質光触媒膜 |
JP2006007119A (ja) * | 2004-06-25 | 2006-01-12 | Andes Denki Kk | 光触媒材料およびその製造方法ならびに合成原料溶液 |
JP2008195551A (ja) * | 2007-02-09 | 2008-08-28 | Hiroshima Univ | 二酸化チタン微粒子及びその製造方法 |
JP2009507752A (ja) * | 2005-09-09 | 2009-02-26 | ユニバーシティ・オブ・ネバダ・リノ | 酸素空孔を有するナノチューブ状チタニア基材の製造及び水の光電気分解におけるそれらの使用 |
US20090087716A1 (en) * | 2007-09-27 | 2009-04-02 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Nanotube assembly, bipolar plate and process of making the same |
-
2011
- 2011-03-30 JP JP2011076506A patent/JP5635933B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3455653B2 (ja) * | 1996-09-24 | 2003-10-14 | 恒成株式会社 | 二酸化チタン結晶配向膜を有する材料及びその製造方法 |
JP2000128656A (ja) * | 1998-10-29 | 2000-05-09 | Sumitomo Chem Co Ltd | 酸化チタン多孔質焼結体、その製造方法および用途 |
JP2003168495A (ja) * | 2001-11-30 | 2003-06-13 | Catalysts & Chem Ind Co Ltd | 光電気セルおよび光触媒 |
JP2005279366A (ja) * | 2004-03-29 | 2005-10-13 | Mitsubishi Materials Corp | 多孔質光触媒膜 |
JP2006007119A (ja) * | 2004-06-25 | 2006-01-12 | Andes Denki Kk | 光触媒材料およびその製造方法ならびに合成原料溶液 |
JP2009507752A (ja) * | 2005-09-09 | 2009-02-26 | ユニバーシティ・オブ・ネバダ・リノ | 酸素空孔を有するナノチューブ状チタニア基材の製造及び水の光電気分解におけるそれらの使用 |
JP2008195551A (ja) * | 2007-02-09 | 2008-08-28 | Hiroshima Univ | 二酸化チタン微粒子及びその製造方法 |
US20090087716A1 (en) * | 2007-09-27 | 2009-04-02 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Nanotube assembly, bipolar plate and process of making the same |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012224509A (ja) * | 2011-04-20 | 2012-11-15 | Mitsui Chemicals Inc | 金属酸化物多孔質体の製造方法 |
JP2014038811A (ja) * | 2012-08-20 | 2014-02-27 | Sekisui Chem Co Ltd | 多孔質膜の製造方法、多孔質膜、色素増感太陽電池 |
JP2020500147A (ja) * | 2016-12-12 | 2020-01-09 | ナショナル インスティテュート オブ フォレスト サイエンスNational Institute Of Forest Science | セルロースナノ結晶を用いた多孔性チタニア薄膜の製造方法 |
JP6876876B1 (ja) * | 2019-08-09 | 2021-05-26 | 三井金属鉱業株式会社 | 排ガス浄化用触媒及びその製造方法 |
US11433377B2 (en) | 2019-08-09 | 2022-09-06 | Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. | Exhaust gas purification catalyst and production method therefor |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5635933B2 (ja) | 2014-12-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Szeifert et al. | Ultrasmall titania nanocrystals and their direct assembly into mesoporous structures showing fast lithium insertion | |
JP5635933B2 (ja) | 多孔質酸化チタン構造体及び多孔質酸化チタン構造体の製造方法 | |
He et al. | Synthesis of cagelike polymer microspheres with hollow core/porous shell structures by self-assembly of latex particles at the emulsion droplet interface | |
AU2005207253B2 (en) | Metal oxide dispersion, metal oxide electrode film, and dye sensitized solar cell | |
US20050032635A1 (en) | HCMS carbon capsule, electrocatalysts for fuel cell supported by HCMS carbon capsule, and method of preparing the same | |
Park et al. | Hybrid Templated Synthesis of Crack‐Free, Organized Mesoporous TiO2 Electrodes for High Efficiency Solid‐State Dye‐Sensitized Solar Cells | |
CN111082147B (zh) | 基于大面积厚膜可控织构光子晶体锂硫电池的制备方法 | |
CN105457677B (zh) | 一种基于聚合物电解质载体的有序贵金属催化剂层及其制备方法 | |
JP2002075477A (ja) | 光電変換膜、光電変換用電極、および光電変換素子 | |
CN109313989A (zh) | 碳材料、电容器用电极片以及电容器 | |
Lim et al. | Amphiphilic block-graft copolymer templates for organized mesoporous TiO2 films in dye-sensitized solar cells | |
Park et al. | Solid polymer electrolyte dye-sensitized solar cells with organized mesoporous TiO2 interfacial layer templated by poly (vinyl alcohol)–poly (methyl methacrylate) comb copolymer | |
CN111863457A (zh) | 一种多孔自支撑pedot:pss导电薄膜及其制备方法 | |
Heng et al. | Raw cellulose/polyvinyl alcohol blending separators prepared by phase inversion for high-performance supercapacitors | |
US10913045B2 (en) | Porous microsphere and method for preparing the same | |
KR101382532B1 (ko) | 이산화티타늄 나노입자와 그래프트 공중합체를 이용한 메조기공 이산화티타늄 박막의 제조방법 및 이를 이용한 염료감응형 태양전지 | |
US20110227059A1 (en) | Glassy carbon nanostructures | |
Park et al. | Performance enhancement of dye-sensitized solar cells using nanostructural TiO2 films prepared by a graft polymerization and sol–gel process | |
KR20150006951A (ko) | 메조 기공 구조의 브래그 스택 전극, 이를 포함하는 염료감응 태양전지 및 이의 제조방법 | |
JP5703088B2 (ja) | 色素増感太陽電池電極形成用ペースト | |
Billet et al. | Mesoporous TiO2 from poly (N, N-dimethylacrylamide)-b-polystyrene block copolymers for long-term acetaldehyde photodegradation | |
JP5703087B2 (ja) | 色素増感太陽電池用光電極 | |
KR101728501B1 (ko) | 광산란 효율이 높은 미세 다공성 산화티타늄 입자체를 포함하는 염료 감응형 태양전지 | |
JP2012179555A (ja) | 多孔質酸化チタン構造体及び多孔質酸化チタン構造体の製造方法 | |
US20140345676A1 (en) | Method for producing three-dimensional mesoporous titanium dioxide electrode using organic/inorganic hybrid support and dye-sensitized solar cell using the same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20131205 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140715 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20140716 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140910 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140924 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20141017 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5635933 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |