JP2020033249A - 粒径制御可能な、階層構造を有するチタン酸塩、チタン酸及び二酸化チタンの調製方法 - Google Patents
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Abstract
Description
チタンを含む前記過酸化錯体溶液に塩基性金属化合物を加えて混合溶液を形成するステップS2と、
前記混合溶液にポリビニルアルコール、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ポリエチレングリコールのうちの1種を含むポリマーを添加して前駆体分散液を形成するステップS3と、
前記前駆体分散液を水熱反応させて、階層構造を有するチタン酸塩を得るステップS4と、を含む、粒径制御可能な、階層構造を有するチタン酸塩の調製方法を提供する。
(1)本発明が提供する粒径制御可能な、階層構造を有するチタン酸塩、チタン酸、二酸化チタンの調製方法は、階層構造中の構成単位の形態、粒径の制御を実現するだけでなく、階層構造の粒径の大きさの制御を実現することができ、これは他の方法では実現できないことである。
(2)本発明が提供する方法は、100nm未満の粒径を有するチタン酸塩階層構造微小球を調製することができ、これは他の方法では実現できないことである。
(3)本発明が提供する方法で得られた生成物の構造と粒径が制御可能であり、材料の形態と構造を設計することにより、貯蔵電池、光触媒、太陽電池、センシング、生物医学、汚染物の吸着処理等の分野に適用する機能性材料やデバイスを調製できる。
(4)本発明が提供する方法は工程が簡単で、工程パラメータの制御が容易で、大規模な工業化生産が容易である。
(5)本発明が提供する方法は原料が入手しやすく、生産コストが低い。
[実施例1]
本実施例は、以下のステップを含む階層構造を有するチタン酸ナトリウムの調製方法を提供する。
攪拌条件で、2gの硫酸チタニルを150mlの水溶液に分散溶解して溶液を形成した後、上記溶液が中性になるまで濃度が0.1モル/リットルのアンモニア水をゆっくり滴下し、硫酸チタニルを徐に、完全に加水分解して水和チタン酸沈殿物を生成し、その後、水和チタン酸沈殿物を超音波分散し、脱イオン水で複数回洗浄し、遠心分離した。上述した分離後の水和チタン酸沈殿物を180mlの水に超音波分散し、濃度が30%の過酸化水素水溶液10mlを加え、攪拌してチタンを含む過酸化錯体溶液を形成した。次いで、上記過酸化錯体溶液に水酸化ナトリウム1.6gを添加し、攪拌して淡黄色透明溶液を形成した。次いで、濃度が5%のポリビニルアルコール溶液10mlを上記溶液に添加し、撹拌してポリビニルアルコールを含有する前駆体分散液を形成した。最後に、ポリビニルアルコールを含む上記前駆体分散液を150℃で12時間水熱処理し、チタン酸ナトリウム階層構造微小球生成物を調製した(その構造を図2に示す)。
本実施例は、以下のステップを含む階層構造を有するチタン酸ナトリウムの調製方法を提供する。
攪拌条件で、2gの硫酸チタニルを150mlの水溶液に分散溶解して溶液を形成した後、上記溶液が中性になるまで濃度が0.1モル/リットルのアンモニア水をゆっくり滴下し、硫酸チタニルを徐に、完全に加水分解して水和チタン酸沈殿物を生成し、その後、水和チタン酸沈殿物を超音波分散し、脱イオン水で複数回洗浄し、遠心分離した。上述した分離後の水和チタン酸沈殿物を170mlの水に超音波分散し、濃度が30%の過酸化水素水10mlを加え、攪拌してチタンを含有する過酸化錯体溶液を形成した。次いで、上記過酸化錯体溶液に水酸化ナトリウム1.6gを添加し、攪拌して淡黄色透明溶液を形成した。次いで、濃度が5%のポリビニルアルコール溶液20mlを上記溶液に添加し、撹拌してポリビニルアルコールを含有する前駆体分散液を形成した。最後に、ポリビニルアルコールを含む上記前駆体分散液を150℃で12時間水熱し、チタン酸ナトリウム階層構造微小球生成物を調製した(その構造を図3に示す)。
本実施例は、以下のステップを含む階層構造を有するチタン酸ナトリウムの調製方法を提供する。
攪拌条件で、2gの硫酸チタニルを150mlの水溶液に分散溶解して溶液を形成した後、上記溶液が中性になるまで濃度が0.1モル/リットルのアンモニア水をゆっくり滴下し、硫酸チタニルを徐に、完全に加水分解して水和チタン酸沈殿物を生成し、その後、水和チタン酸沈殿物を超音波分散し、脱イオン水で複数回洗浄し、遠心分離した。上述した分離後の水和チタン酸沈殿物を150mlの水に超音波分散し、濃度が30%の過酸化水素水10mlを加え、攪拌してチタンを含有する過酸化錯体溶液を形成した。次いで、上記過酸化錯体溶液に水酸化ナトリウム1.6gを添加し、攪拌して淡黄色透明溶液を形成した。次いで、濃度が5%のポリビニルアルコール溶液40mlを上記溶液に添加し、撹拌してポリビニルアルコールを含有する前駆体分散液を形成した。最後に、ポリビニルアルコールを含む上記前駆体分散液を150℃で12時間水熱処理し、チタン酸ナトリウム階層構造微小球生成物を調製した(その構造を図4に示す)。
本実施例は、以下のステップを含む階層構造を有するチタン酸ナトリウムの調製方法を提供する。
攪拌条件で、2gの硫酸チタニルを150mlの水溶液に分散溶解して溶液を形成した後、上記溶液が中性になるまで濃度が0.1モル/リットルのアンモニア水をゆっくり滴下し、硫酸チタニルを徐に、完全に加水分解して水和チタン酸沈殿物を生成し、その後、水和チタン酸沈殿物を超音波分散し、脱イオン水で複数回洗浄し、遠心分離した。上述した分離後の水和チタン酸沈殿物を150mlの水に超音波分散し、濃度が30%の過酸化水素水10mlを加え、攪拌してチタンを含有する過酸化錯体溶液を形成した。次いで、上記過酸化錯体溶液に水酸化ナトリウム1.6gを添加し、攪拌して淡黄色透明溶液を形成した。次いで、濃度が10%のポリビニルアルコール溶液40mlを上記溶液に添加し、撹拌してポリビニルアルコールを含有する前駆体分散液を形成した。最後に、ポリビニルアルコールを含む上記前駆体分散液を150℃で12時間水熱処理し、チタン酸ナトリウム階層構造微小球生成物を調製した(その構造を図5に示す)。
本実施例は、以下のステップを含む階層構造を有するチタン酸ナトリウムの調製方法を提供する。
攪拌条件で、2gの硫酸チタニルを150mlの水溶液に分散溶解して溶液を形成した後、上記溶液が中性になるまで濃度が0.1モル/リットルのアンモニア水をゆっくり滴下し、硫酸チタニルを徐に、完全に加水分解して水和チタン酸沈殿物を生成し、その後、水和チタン酸沈殿物を超音波分散し、脱イオン水で複数回洗浄し、遠心分離した。上述した分離後の水和チタン酸沈殿物を150mlの水に超音波分散し、濃度が30%の過酸化水素水10mlを加え、攪拌してチタンを含有する過酸化錯体溶液を形成した。次いで、上記過酸化錯体溶液に水酸化ナトリウム1.6gを添加し、攪拌して淡黄色透明溶液を形成した。次いで、濃度が5%のヒドロキシプロピルメチルセルロース溶液40mlを上記溶液に添加し、撹拌してヒドロキシプロピルメチルセルロースを含有する前駆体分散液を形成した。最後に、ヒドロキシプロピルメチルセルロースを含む上記前駆体分散液を150℃で12時間水熱処理し、チタン酸ナトリウム階層構造微小球生成物を調製した(その構造を図6に示す)。
本実施例は、以下のステップを含む階層構造を有するチタン酸ナトリウムの調製方法を提供する。
攪拌条件で、2gの硫酸チタニルを150mlの水溶液に分散溶解して溶液を形成した後、上記溶液が中性になるまで濃度が0.1モル/リットルのアンモニア水をゆっくり滴下し、硫酸チタニルを徐に、完全に加水分解して水和チタン酸沈殿物を生成し、その後、水和チタン酸沈殿物を超音波分散し、脱イオン水で複数回洗浄し、遠心分離した。上述した分離後の水和チタン酸沈殿物を150mlの水に超音波分散し、濃度が30%の過酸化水素水10mlを加え、攪拌してチタンを含有する過酸化錯体溶液を形成した。次いで、上記過酸化錯体溶液に水酸化ナトリウム1.6gを添加し、攪拌して淡黄色透明溶液を形成した。次いで、濃度が5%のポリエチレングリコール(PEG−8000)溶液40mlを上記溶液に添加し、撹拌してポリエチレングリコールを含有する前駆体分散液を形成した。最後に、ポリエチレングリコールを含む上記前駆体分散液を150℃で12時間水熱処理し、チタン酸ナトリウム階層構造微小球生成物を調製した(その構造を図7に示す)。
本実施例は、以下のステップを含む階層構造を有するチタン酸リチウムの調製方法を提供する。
攪拌条件で、1.5gのチタニウムイソプロポキシドを150mlの水溶液に分散溶解し、直接加水分解して水和チタン酸沈殿物を生成させた後、水和チタン酸沈殿物を超音波分散し、脱イオン水で複数回洗浄し、遠心分離した。上述した分離後の水和チタン酸沈殿物を150mlの水に超音波分散し、濃度が30%の過酸化水素水10mlを加え、攪拌してチタンを含有する過酸化錯体溶液を形成した。次いで、上記過酸化錯体溶液に水酸化リチウム1.2gを添加し、攪拌して淡黄色透明溶液を形成した。次いで、濃度が5%のポリビニルアルコール水溶液40mlを上記溶液に添加し、撹拌してポリビニルアルコールを含有する前駆体分散液を形成した。最後に、ポリビニルアルコールを含む上記前駆体分散液を150℃で12時間水熱処理し、チタン酸リチウムの階層構造微小球生成物を調製した(その構造を図8に示す)。
本実施例は、以下のステップを含む階層構造を有するチタン酸リチウムの調製方法を提供する。
攪拌条件で、1.5gのチタン酸テトラブチルエステルを150mlの水溶液に分散溶解し、直接加水分解して水和チタン酸沈殿物を生成させた後、水和チタン酸沈殿物を超音波分散し、脱イオン水で複数回洗浄し、遠心分離した。上述した分離後の水和チタン酸沈殿物を150mlの水に超音波分散し、濃度が30%の過酸化水素水10mlを加え、攪拌してチタンを含有する過酸化錯体溶液を形成した。次いで、上記過酸化錯体溶液に水酸化リチウム1.6gを添加し、攪拌して淡黄色透明溶液を形成した。次いで、濃度が5%のポリビニルアルコール水溶液40mlを上記溶液に添加し、撹拌してポリビニルアルコールを含有する前駆体分散液を形成した。最後に、上記ポリビニルアルコールを含む前駆体分散液を150℃で12時間水熱処理し、チタン酸リチウムの階層構造微小球生成物を調製した(その構造を図9に示す)。
本実施例は、以下のステップを含む階層構造を有するチタン酸リチウムの調製方法を提供する。
攪拌条件で、3gの四塩化チタンを150mlの水溶液に分散溶解して溶液を形成した後、上記溶液が中性になるまで濃度が0.1モル/リットルの水酸化カリウムをゆっくり滴下し、硫酸チタニルを徐に、完全に加水分解して水和チタン酸沈殿物を生成し、その後、水和チタン酸沈殿物を超音波分散し、脱イオン水で複数回洗浄し、遠心分離した。上記分離後の水和チタン酸沈殿物を150mlの水に超音波分散し、濃度が30%の過酸化水素水10mlを加え、攪拌してチタンを含有する過酸化錯体溶液を形成した。次いで、上記過酸化錯体溶液に水酸化カリウム1.7gを添加し、攪拌して淡黄色透明溶液を形成した。次いで、濃度が5%のポリビニルアルコール溶液40mlを上記溶液に添加し、撹拌してポリビニルアルコールを含有する前駆体分散液を形成した。最後に、上述したポリビニルアルコールを含む前駆体分散液を160℃で12時間水熱処理し、チタン酸カリウム階層構造微小球生成物を調製した(その構造を図10に示す)。
本実施例は、以下のステップを含む階層構造を有するチタン酸の調製方法を提供する。
実施例1で調製されたチタン酸ナトリウム階層構造微小球生成物を分離した後、オーブンに入れて乾燥させた。その後、乾燥したチタン酸ナトリウム階層構造微小球生成物を脱イオン水で複数回洗浄分離した後、0.01モル/リットルの塩酸溶液に入れて水素イオン交換を行い、水素イオン交換後に脱イオン水で複数回洗浄し、洗浄液のpHが中性に近づくまで分離乾燥し、チタン酸階層構造微小球生成物を得た。
本実施例は、以下のステップを含む階層構造を有するチタン酸の調製方法を提供する。
実施例1で調製されたチタン酸ナトリウム階層構造微小球生成物を分離した後、オーブンに入れて乾燥させた。その後、乾燥したチタン酸ナトリウム階層構造微小球生成物を脱イオン水で複数回洗浄分離した後、0.10モル/リットルの塩酸溶液に入れて水素イオン交換を行い、水素イオン交換後に脱イオン水で複数回洗浄し、洗浄液のpHが中性に近づくまで分離乾燥し、チタン酸階層構造微小球生成物を得た。
本実施例は、以下のステップを含む階層構造を有するチタン酸の調製方法を提供する。
実施例2〜9のいずれかで調製されたチタン酸塩階層構造微小球生成物を分離した後、オーブンに入れて乾燥させた。次いで、乾燥したチタン酸塩階層構造微小球生成物を脱イオン水で複数回洗浄分離した後、0.05モル/リットルの塩酸溶液に入れて水素イオン交換を行い、水素イオン交換後に脱イオン水で複数回洗浄し、洗浄液のpHが中性に近づくまで分離乾燥し、チタン酸階層構造微小球生成物を得た。
本実施例は、以下のステップを含む階層構造を有する二酸化チタンの調製方法を提供する。
実施例10で調製されたチタン酸階層構造微小球生成物をマッフル炉に入れ、600℃で3時間アニールして二酸化チタン階層構造微小球生成物を得た。
本実施例は、以下のステップを含む階層構造を有する二酸化チタンの調製方法を提供する。
実施例10で調製されたチタン酸階層構造微小球生成物を0.01モル/リットルの硝酸水溶液50mlに分散させ、120℃で6時間水熱反応させて二酸化チタン階層構造微小球生成物を得た。
本実施例は、以下のステップを含む階層構造を有する二酸化チタンの調製方法を提供する。
実施例10で調製されたチタン酸階層構造微小球生成物を0.005モル/リットルの塩酸水溶液50mlに分散させ、120℃で2時間水熱反応させた。その後、水熱生成物を分離乾燥した後、マッフル炉に入れ、400℃で4時間アニールして、二酸化チタン階層構造微小球生成物を得た。
本実施例は、以下のステップを含む階層構造を有する二酸化チタンの調製方法を提供する。
実施例11〜12のいずれかで調製されたチタン酸階層構造微小球生成物をマッフル炉に入れ、500℃で4時間アニールして二酸化チタン階層構造微小球生成物を得た。
本実施例は、以下のステップを含む階層構造を有するチタン酸ナトリウムの調製方法を提供する。
攪拌条件で、2gの硫酸チタニルを150mlの水溶液に分散溶解して溶液を形成した後、上記溶液が中性になるまで濃度が0.1モル/リットルのアンモニア水をゆっくり滴下し、硫酸チタニルを徐に、完全に加水分解して水和チタン酸沈殿物を生成し、その後、水和チタン酸沈殿物を超音波分散し、脱イオン水で複数回洗浄し、遠心分離した。上記分離後の水和チタン酸沈殿物を190mlの水に超音波分散し、濃度が30%の過酸化水素水10mlを加え、攪拌してチタンを含有する過酸化錯体溶液を形成した。次いで、上記過酸化錯体溶液に水酸化ナトリウム1.6gを添加し、攪拌して淡黄色透明溶液を形成した。最後に、上記淡黄色透明溶液を150℃で12時間水熱処理し、チタン酸ナトリウム階層構造微小球生成物を調製した(その構造を図11に示す)。
本実施例は、以下のステップを含む階層構造を有するチタン酸リチウムの調製方法を提供する。
攪拌条件で、1.5gのチタニウムイソプロポキシドを150mlの水溶液に分散溶解し、直接加水分解して水和チタン酸沈殿物を生成させた後、水和チタン酸沈殿物を超音波分散し、脱イオン水で複数回洗浄し、遠心分離した。上述した分離後の水和チタン酸沈殿物を150mlの水に超音波分散し、濃度が30%の過酸化水素水10mlを加え、攪拌してチタンを含有する過酸化錯体溶液を形成した。次いで、上記過酸化錯体溶液に水酸化リチウム1.2gを添加し、攪拌して淡黄色透明溶液を形成した。最後に、上記淡黄色透明溶液を150℃で12時間水熱処理し、チタン酸リチウム階層構造微小球生成物を調製した(その構造を図12に示す)。
本実施例は、以下のステップを含む階層構造を有するチタン酸カリウムの調製方法を提供する。
攪拌条件で、3gの四塩化チタンを150mlの水溶液に分散溶解して溶液を形成した後、上記溶液が中性になるまで濃度が0.1モル/リットルの水酸化カリウムをゆっくり滴下し、硫酸チタニルを徐に、完全に加水分解して水和チタン酸沈殿物を生成し、その後、水和チタン酸沈殿物を超音波分散し、脱イオン水で複数回洗浄し、遠心分離した。上記分離後の水和チタン酸沈殿物を150mlの水に超音波分散し、濃度が30%の過酸化水素水10mlを加え、攪拌してチタンを含有する過酸化錯体溶液を形成した。次いで、上記過酸化錯体溶液に水酸化カリウム1.7gを添加し、攪拌して淡黄色透明溶液を形成した。最後に、上記前駆体分散液を160℃で12時間水熱処理し、チタン酸カリウム階層構造微小球生成物を調製した(その構造を図13に示す)。
Claims (18)
- 粒径制御可能な、階層構造を有するチタン酸塩の調製方法であって、
チタンを含む過酸化錯体溶液を調製するステップS1、
チタンを含む前記過酸化錯体溶液に塩基性金属化合物を加えて混合溶液を形成するステップS2、
前記混合溶液にポリビニルアルコール、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ポリエチレングリコールのうちの1種を含むポリマーを添加して前駆体分散液を形成するステップS3、及び
前記前駆体分散液を水熱反応させて、階層構造を有するチタン酸塩を得るステップS4を含む、ことを特徴とするチタン酸塩の調製方法。 - 前記チタン酸塩は、チタン酸リチウム、チタン酸ナトリウム、チタン酸カリウムのうちの1種又は2種以上の組み合わせを含む、ことを特徴とする請求項1に記載の調製方法。
- 前記階層構造は、ナノシート状粒子からなる球状階層構造、ナノ管状粒子からなる球状階層構造、ナノワイヤー状粒子からなる球状階層構造のうちの1種又は2種以上の組合せを含む、ことを特徴とする請求項1に記載の調製方法。
- ステップS1において、チタンを含む過酸化錯体溶液を調製する方法は、過酸化水素水溶液にチタン源を分散させて溶液を形成することであり、好ましくは、前記チタン源と過酸化水素とのモル濃度比は1:3〜1:6であり、
好ましくは、前記チタン源は金属チタン、チタニウムエトキシド、チタニウムプロポキシド、チタン酸テトラブチル、チタニウムグリコレート、チタニウムグリセロキシド、硫酸チタン、硫酸チタニル、四塩化チタン、四フッ化チタン、フッ化チタン酸アンモニウム、窒化チタン、二酸化チタン、メタチタン酸及びオルトリン酸のうちの1種又は2種以上の組み合わせから選ばれ、
好ましくは、前記分散の方式は、攪拌分散、超音波分散のうちの1種又は2種以上の組み合わせから選ばれ、より好ましくは、前記分散の温度は10〜100℃であり、
好ましくは、前記過酸化水素水溶液は、酸性過酸化水素水溶液、中性過酸化水素水溶液、塩基性過酸化水素水溶液のうちの1種から選ばれ、前記酸性過酸化水素水溶液は、硫酸、塩酸、硝酸、酢酸のうちの1種又は2種以上の組み合わせで溶液を酸性に調整し、前記塩基性過酸化水素水液は、アンモニア水、水酸化ナトリウム、水酸化リチウム、水酸化カリウム、有機アミンのうちの1種又は2種以上の組み合わせで溶液を塩基性に調整する、ことを特徴とする請求項1に記載の調製方法。 - 前記チタン源は、チタン含有化合物を加水分解反応させて得られた水和チタン酸から選ばれ、
好ましくは、前記チタン含有化合物は、チタニウムエトキシド、チタニウムプロポキシド、チタン酸テトラブチル、チタニウムグリコレート、チタニウムグリセロキシド、硫酸チタン、硫酸チタニル、四塩化チタン、四フッ化チタン、及びフッ化チタン酸アンモニウムのうちの1種又は2種以上の組み合わせから選ばれ、
好ましくは、前記加水分解反応は、前記チタン含有化合物を純水に分散させて直接加水分解して水和チタン酸を生成するものであり、または、前記加水分解反応は、塩基性物質を含む水溶液に前記チタン含有化合物を分散させて加水分解して水和チタン酸を生成するものであり、より好ましくは、前記塩基性物質は、アンモニア水、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、テトラプロピルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド、エチレンジアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、エチルアミン、エタノールアミン及びジエタノールアミンのうちの1種又は2種以上の組み合わせから選ばれ、
好ましくは、前記チタン含有化合物を加水分解反応させた後、精製して、前記水和チタン酸を得、より好ましくは、前記精製は、不純物イオンを除去して純度97%以上の水和チタン酸を得るためのものであり、前記精製方式は、水洗−遠心分離、水洗−膜分離、水洗−濾過及び透析のうちの1種又は2種以上の方式の組み合わせを採用する、ことを特徴とする請求項4に記載の調製方法。 - ステップS2において、前記混合溶液中、塩基性金属化合物の濃度は0.05〜0.4モル/リットルであり、好ましい濃度は0.10〜0.35モル/リットルであり、
好ましくは、前記チタン源と塩基性金属化合物とのモル比は1:100〜1:1であり、
好ましくは、前記塩基性金属化合物は、塩基性金属酸化物、塩基性金属過酸化物、塩基性金属超酸化物、塩基性金属水酸化物のうちの1種又は2種以上の組み合わせから選ばれ、
好ましくは、前記塩基性金属化合物は、固体または水溶液の形態として添加され、
好ましくは、前記塩基性金属化合物における金属元素は、リチウム、ナトリウム、カリウムのうちの1種から選択される、ことを特徴とする請求項4に記載の調製方法。 - ステップS3において、前記前駆体分散液中、前記ポリマーの含有量は質量で0.01〜10%であり、好ましい含有量は0.1%〜1%である、ことを特徴とする請求項1に記載の調製方法。
- ステップS4において、前記水熱反応の温度は80℃以上200℃以下であり、前記水熱反応の時間は1時間〜24時間である、ことを特徴とする請求項1に記載の調製方法。
- 請求項1〜8のいずれか1項に記載の調製方法により調製された階層構造を有するチタン酸塩。
- 請求項9に記載の階層構造を有するチタン酸塩を表面修飾する方法であって、好ましくは、前記表面修飾は、炭素の担持、カーボンナノチューブの担持、グラフェンの担持、黒リンの担持、金属の担持のうちの1種又は2種以上の組み合わせを含む表面修飾方法。
- 請求項9に記載の階層構造を有するチタン酸塩をイオン電池の電極材料としての使用であって、前記イオン電池は、好ましくは、リチウムイオン電池、ナトリウムイオン電池、カリウムイオン電池、マグネシウムイオン電池のうちの1種又は2種以上から選ばれる使用。
- 請求項9に記載の階層構造を有するチタン酸塩を酸交換させる工程により階層構造を有するチタン酸を調製するステップを含む、ことを特徴とするチタン酸の調製方法。
- 前記酸交換する工程は、
階層構造を有するチタン酸塩を乾燥、洗浄、分離する工程と、
分離した階層構造を有するチタン酸塩を酸溶液中に入れて水素イオン交換を行い、階層構造を有するチタン酸を得る工程と、を含み、
好ましくは、前記酸溶液は、硝酸、塩酸、硫酸、酢酸のうちの1種又は2種以上から選ばれ、前記酸溶液の濃度は0.001〜0.1モル/リットルである、ことを特徴とする請求項12に記載の調製方法。 - 請求項12又は13に記載の調製方法により調製された階層構造を有するチタン酸。
- 請求項14に記載の階層構造を有するチタン酸をイオン電池の電極材料または汚染物吸着としての使用であって、前記イオン電池は、好ましくは、リチウムイオン電池、ナトリウムイオン電池、カリウムイオン電池、マグネシウムイオン電池のうちの1種又は2種以上から選ばれる使用。
- 請求項14に記載の階層構造を有するチタン酸を、水熱反応、アニール処理、水熱反応及びアニール処理のうちの1つを行い、階層構造を有する二酸化チタンを得るステップを含み、
好ましくは、前記水熱反応の系は、純水系、酸性水系、塩基性水系のうちの1つから選ばれ、より好ましくは、前期水熱反応の温度は100〜200℃であり、前記水熱反応時間は1〜24時間であり、前記アニール処理の温度は300〜700℃であり、前記アニール処理の時間は1〜24時間である、ことを特徴とする二酸化チタンの調製方法。 - 請求項16に記載の調製方法により調製された階層構造を有する二酸化チタン。
- 請求項17に記載の階層構造を有する二酸化チタンを、触媒水添材料、光触媒による有機汚染物の分解、光触媒水分解による水素製造、ガスセンサ、色素増感太陽電池、ペロブスカイト太陽電池、親/疎水性材料、生物医学分野のうちの1種又は2種以上に使用する用途。
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