JP2945926B2

JP2945926B2 - 光触媒粒子及びその製造方法

Info

Publication number: JP2945926B2
Application number: JP8094991A
Authority: JP
Inventors: 博史垰田; 一実加藤; 和朋藤田; 茂巳今泉; 吉規菅原; 博一加藤; 和之奥村; 義隆川島; 典男山下
Original assignee: Agency of Industrial Science and Technology
Current assignee: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Priority date: 1996-04-17
Filing date: 1996-04-17
Publication date: 1999-09-06
Anticipated expiration: 2016-04-17
Also published as: JPH09276706A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、有機繊維やプラス
チックスなどに練り込みなどによって添加され、悪臭や
空気中の有害物質、汚れの分解除去あるいは廃水処理や
浄水処理、抗菌抗かびなどの環境浄化材料として用いら
れる光触媒粒子及びその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従釆の技術】近年、居住空間や作業空間での悪臭や自
動車の排気ガスなどの有害物質による汚染が深刻な問題
となっている。また、生活排水や産業廃水などによる水
質汚染、特に、現在行われている活性汚泥法などの水処
理法では処理が難しい有機塩素系の溶剤やゴルフ場の農
薬などによる水源の汚染なども広範囲に進行しており、
環境汚染が重大な社会問題となっている。

【０００３】従来、悪臭防止法あるいは空気中の有害物
質の除去法として、酸やアルカリなどの吸収液や吸着剤
などに吸収あるいは吸着させる方法がよく行われている
が、この方法は廃液や使用済みの吸着剤の処理が問題
で、二次公害を起こす恐れがある。また、芳香剤を使用
して悪臭を隠ぺいする方法もあるが芳香剤の臭いが食品
に移ったりして芳香剤自体の臭いによる被害が出る恐れ
があるなどの欠点を持っている( 例えば、西田耕之助、
平凡社「大百科事典」１巻、p136(1984)) 。

【０００４】チタニアに光を照射すると強い還元作用を
持つ電子と強い酸化作用を持つ正孔が生成し、接触して
くる分子種を酸化還元作用により分解する。チタニアの
このような作用、すなわち光触媒作用を利用することに
よって、水中に溶解している有機溶剤、農薬や界面活性
剤などの環境汚染物質、空気中の有害物質や悪臭などの
分解除去を行うことができる。この方法はチタニアと光
を利用するだけで繰り返し使用でき、反応生成物は無害
な炭酸ガスなどであり、微生物を用いる生物処理などの
方法に比べて、温度、ｐＨ、ガス雰囲気、毒性などの反
応条件の制約が少なく、しかも生物処理法では処理しに
くい有機ハロゲン化合物や有機リン化合物のようなもの
でも容易に分解・除去できるという長所を持っている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、これまで行わ
れてきたチタニア光触媒による有機物の分解除去の研究
では、光触媒として粉末のものがそのまま用いられてい
た( 例えば、A.L. Pruden and D. F. 0LLis，Journal o
f Catalysis，Vol.82. 404 (1983)、H.Hidaka，H. Jou,
K. Nohara, J. Zhao，Chemosphere ，Vol.25，1589(19
92)、久永輝明、原田賢二、田中啓一、工業用水、第379
号、12(1990)) 。そのため、使用後の光触媒の回収が
困難など、取扱いや使用が難しく、なかなか実用化でき
なかった。そこで、チタニア光触媒を取扱いの容易な繊
維やプラスチックスなどに練り込んで使用することが試
みられたが、その強力な光触媒作用によって有害有機物
や環境汚染物質だけでなく繊維やプラスチックス自身も
分解されてしまうため、極めて劣化しやすく、繊維やプ
ラスチックスのような形での使用が不可能であった。

【０００６】本発明は上記の点に鑑み、悪臭や空気中の
有害物質、汚れの分解除去あるいは廃水処理や浄水処
理、抗菌抗かびなど、環境の浄化を効果的かつ経済的に
安全に行うことができ、しかも有機繊維やプラスチック
スなどに練り込みなどになって添加されて使用された場
合、耐久性の面からも優れた特性を有する光触媒粒子及
びその製造方法の提供を目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者は上記の目的を
達成するため、鋭意研究を重ねた結果、有機高分子を添
加したセラミックスのゾル液でチタニア粒子表面をコー
ティングした後、加熱焼成することによって製造した光
触媒粒子が、光触媒として不活性なセラミックス膜によ
ってチタニア粒子表面が被覆され、しかも焼成の際に有
機高分子が消失することによってセラミックス膜の表面
に細孔を生じ、細孔の底にチタニアが露出した状態とな
るため、有機繊維やプラスチックスなどに練り込みなど
によって添加されて使用された場合、光の照射によって
生成した電子と正孔の酸化還元作用により、悪臭や空気
中の有害物質あるいは水中に溶解している有機溶剤や農
薬などの環境を汚染している有機化合物を容易に分解除
去し、しかも有機繊維やプラスチックスと接触している
部分が光触媒として不活性なセラミックスであるため、
繊維やプラスチックス自身の分解を生じにくく、長期間
その効果を持続させることができることを見い出し、本
発明をなすに至った。

【０００８】即ち、請求項１記載の発明は、チタニア粒
子の表面に孔径が１ｎｍ〜１０μｍの細孔を有する、光
触媒として不活性なセラミックス膜をコートしたことを
要旨としてる。又、請求項２記載の発明は、白金、ロジ
ウム、ルテニウム、パラジウム、銀、銅、鉄、亜鉛の内
から選ばれた少なくとも一種の金属を表面に担持したチ
タニア粒子の表面に細孔を有する、光触媒として不活性
なセラミックス膜をコートしたことを要旨としている。
請求項３記載の発明は、白金、ロジウム、ルテニウム、
パラジウム、銀、銅、鉄、亜鉛の内から選ばれた少なく
とも一種の金属を表面に担持したチタニア粒子の表面に
孔径が１ｎｍ〜１０μｍの細孔を有する、光触媒として
不活性なセラミックス膜をコートしたことを要旨として
いる。

【０００９】請求項４記載の発明は、請求項１〜３のい
ずれか一項に記載の発明において、光触媒として不活性
なセラミックスがアルミナ、シリカ、ジルコニア、マグ
ネシア、カルシア、及びアモルファスのチタニアの内か
ら選ばれた少なくとも一種のセラミックスであることを
要旨としている。

【００１０】請求項５記載の発明は、請求項１〜４のう
ち何れかに記載の発明において、チタニア粒子の結晶形
がアナターゼであることを要旨としている。

【００１１】請求項６記載の発明は、有機高分子を添加
したセラミックスのゾル液でチタニア粒子表面をコーテ
ィングした後、加熱焼成することを要旨としている。請
求項７記載の発明は、請求項６記載の発明において、セ
ラミックスのゾル液が金属アルコキシドとアルコールと
アルコールアミン類またはグリコール類から調製された
ものであることを要旨としている。

【００１２】請求項８記載の発明は、請求項７記載の発
明において、金属アルコキシドがアルミニウム、珪素、
ジルコニウム、マグネシウム、カルシウム、チタニウム
のアルコキシドの内から選ばれた少なくとも一種の金属
アルコキシドであることを要旨としている。

【００１３】請求項９記載の発明は、請求項６〜８のう
ち何れかに記載の発明において、セラミックスのゾル液
に対する有機高分子の添加量がその溶解度以下であるこ
とを要旨としている。

【００１４】請求項１０記載の発明は、請求項６〜９の
うち何れかに記載の発明において、有機高分子がポリエ
チレングリコールまたはポリエチレンオキサイドである
ことを要旨としている。

【００１５】請求項１１記載の発明は、請求項１０記載
の発明において、ポリエチレングリコールまたはポリエ
チレンオキサイドとして分子量が１０００以上のものを
用いることを要旨としている。

【００１６】請求項１２記載の発明は、請求項６〜１１
のうち何れかに記載の発明において、チタニア粒子が白
金、ロジウム、ルテニウム、パラジウム、銀、銅、鉄、
亜鉛の内から選ばれた少なくとも一種の金属を表面に担
持したものであることを要旨としている。

【００１７】請求項１３記載の発明は、請求項６〜１２
のうち何れかに記載の発明において、チタニア粒子表面
をコーティングした後における加熱焼成温度は７００度
以下であることを要旨としている。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明におけるチタニア粒子とし
ては、結晶形がアナターゼのものやルチルのもの、ブル
ッカイトのもの、非晶質のもの、それらの混ざったもの
など、いろいろなものが挙げられるが、アナターゼのみ
から成っているものが特に好ましい。また、その粒径は
どのような大きさでもよいが、有機繊維やプラスチック
スなどに練り込むことを考えるとサブミクロンの小さな
ものが好ましい。

【００１９】本発明に用いられるセラミックスのゾル液
は、超微粒子のセラミックスを水に懸濁させたり、アル
コールと金属塩や金属との反応などによって得られる金
属のアルコキシドを加水分解したり、金属のアルコキシ
ドに溶解した金属塩を加水分解したりすることによって
調製される。その際、モノエタノールアミンやジエタノ
ールアミン、トリエタノールアミン、Ｎ−メチルジエタ
ノールアミン、Ｎ−エチルジエタノールアミン、Ｎ，Ｎ
−ジメチルジアミノエタノール，ジイソブロバノールア
ミンなどのアルコールアミン類やジエチレングリコール
などのグリコール類を添加すると均一で透明な溶液が得
られ、それを用いることによって高性能の光触媒粒子を
製造することができる。

【００２０】本発明に用いられるセラミックスのゾル溶
液を調製するための金属のアルコキシドとしては、アル
ミニウム、珪素、ジルコニウム、マグネシウム、カルシ
ウム、チタニウム等のアルコキシド及びそれらの混合物
のアルコキシドが挙げられる。また、金属塩としては、
それらの金属の酢酸塩、蓚酸塩、２−エチルヘキサン酸
塩、ステアリン酸塩、乳酸塩、アセチル酢酸塩などの有
機酸塩が挙げられる。

【００２１】本発明の光触媒粒子は、こうして得られた
セラミックスのゾル液に有機高分子を添加し、チタニア
粒子を加えるなどしてチタニア粒子表面をセラミックス
のゾル液でコーティングした後、噴霧乾燥などで乾燥
し、その後、加熱焼成することによって製造される。

【００２２】本発明の光触媒粒子を製造する際の焼成温
度は、アモルファスのチタニアを担持させる場合で４０
０℃以下、それ以外のセラミックスを担持させる場合に
は６００℃以下、最大でも７００℃以下が好ましい。焼
成温度が高いとセラミックスの粒成長が起こり、島の高
さが高くなるが、焼成温度が７００℃より高い場合に
は、チタニアが光触媒として低活性なルチルの結晶形に
変わるため、好ましくない。

【００２３】本発明に用いられるセラミックスのゾル液
に添加する有機高分子としては、ポリエチレングリコー
ルあるいはポリエチレンオキサイド、ポリビニルアルコ
ール、セルロース、セルロース誘導体などの水溶性ポリ
マーが挙げられるが、特にポリエチレングリコールまた
はポリエチレンオキサイドが好ましい。そして、その分
子量としては、１０００以上のものが好ましく、その中
でも特に、１０００、１５００、２０００、３０００、
６０００、８０００、１１０００、１３０００、２万、
１０万、３０万、２００万、２５０万のもの等が好まし
い。分子量が１０００未満のものを用いた場合には、出
来上がったセラミックス膜が基板のチタニア粒子の表面
から剥離しやすくなり、きれいで丈夫な膜ができない。

【００２４】本発明に用いられるセラミックスのゾル液
に添加する有機高分子の量は、その溶解度以下であるこ
とか好ましい。溶解度以上に添加した場合には、丸いき
れいな細孔にならず、また、きれいな膜ができない。

【００２５】本発明の光触媒粒子の表面の細孔径の大き
さや細孔分布の密度は、セラミックスのゾル液への有機
高分子の添加量や分子量を変えることによって制御する
ことができる。添加量を少なくしたり、分子量の小さい
ものを使用した場合には光触媒粒子の表面の細孔が小さ
なものになり、添加量を多くしたり、分子量の大きなも
のを使用した場合には細孔が大きなものになる。そし
て、添加量が少ない場合には細孔の分布の密度がまばら
なものになるが、添加量が多い場合には細孔の分布が密
なものが得られる。また、分子量分布の広い有機高分子
を添加した場合には、表面に色々な孔径の細孔を持った
光触媒粒子が得られる。さらに、薄膜を積層することに
より、特異な三次元構造を持った光触媒粒子を得ること
もできる。

【００２６】こうして得られた本発明による光触媒粒子
は、チタニア粒子の表面が光触媒として不活性なセラミ
ックス膜によって被覆され、しかもセラミックス膜表面
が細孔を有し、細孔の底に光触媒として活性なチタニア
が露出した状態となっているため、有機繊維やプラスチ
ックスなどに練り込んで使用した場合、有機繊維やプラ
スチックスと接触している部分が光触媒として不活性な
セラミックスであり、繊維やプラスチックス自身の分解
を生じることなく、悪臭やＮＯｘなどの空気中の有害物
質あるいは水中に溶解している有機溶剤や農薬などの環
境を汚染している有機化合物を吸着し、蛍光灯、白熱
灯、ブラックライト、ＵＶランプ、水銀灯、キセノンラ
ンプ、ハロゲンランプ、メタルハライドランプなどから
の人工光や太陽光の照射によってチタニアに生成した電
子と正孔の酸化還元作用によって迅速に、かつ連続的に
分解除去することができ、抗菌抗かびにも使用できる。
しかも、光を照射するだけで、低コスト・省エネルギー
的でかつメンテナンスフリーで使用できる。そして、チ
タニア粒子としてその表面に白金あるいはロジウム、ル
テニウム、パラジウム、銀、銅、鉄、亜鉛の金属を担持
したものを用いた場合には、その触媒作用により有機化
合物の分解除去効果や抗菌抗かび効果などの環境浄化効
果が一層増大する。

【００２７】本発明による光触媒粒子は、ポリエチレン
やナイロン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポ
リエステル、ポリプロピレン、ポリエチレンオキシド、
ポリエチレングリコール、ボリエチレンテレフタレー
ト、シリコン樹脂、ポリビニルアルコール、ビニルアセ
タール樹脂、ポリアセテート、ＡＢＳ樹脂、エポキシ樹
脂、酢酸ビニル樹脂、セルロース、セルロース誘導体、
ポリアミド、ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリス
チレン、尿素樹脂、フッ素樹脂、ポリフッ化ビニリデ
ン、フェノール樹脂、セルロイド、キチン、デンプンシ
ートなど、あらゆる種類の有機繊維やプラスチックスあ
るいはそれらの共重合体に適用可能である。

【００２８】

【実施例】本発明の実施例の内で特に代表的なものを以
下に示す。実施例１テトラエトキシシラン０．０２ｍｏｌを２００ｍｌの無
水エタノールで希釈し、攪拌しながら水０．２ｍｏｌと
分子量１０万のポリエチレングリコール０．４ｇを添加
し、さらに硝酸０．００４ｍｏｌを添加して透明なゾル
液を調製した。これに粒径約１μｍのアナターゼ型チタ
ニア粒子５ｇを加え、超音波により分散させ、噴霧乾燥
した後、５００℃で焼成した。得られた粒子の表面を分
析電子顕微鏡で観察したところ、シリカで覆われてお
り、その表面に約１００ｎｍの大きさの細孔の存在が認
められた。得られた粒子をナイロンに練り込み、シート
に成形して、タバコの煙などによる汚れの分解除去用シ
ートとして使用した結果、アナターゼ型チタニアをその
まま練り込んで使用した場合に比べ、汚れの分解除去効
果はほとんど変わらず、約１０倍の寿命が得られた。

【００２９】実施例２アルミニウムトリイソプロポキシド０．１２ｍｏｌを２
００ｍｌのイソプロパノールで希釈し、攪拌しながら、
トリエタノールアミン０．１２ｍｏｌと水１ｍｏｌを添
加し、さらに分子量１０００のポリエチレングリコール
２．５ｇを添加して透明なゾル液を調製した。これに粒
径約４０ｎｍの７０％アナターゼ型３０％ルチル型チタ
ニア粒子５ｇを加え、超音波により分散させた、噴霧乾
燥した後、４５０℃で焼成した。得られた粒子の表面を
分析電子顕微鏡で観察したところ、アルミナで覆われて
おり、その表面に約１０ｎｍの大きさの細孔の存在が認
められた。得られた粒子をポリエステルに練り込み、繊
維に紡糸して防臭繊維として使用した結果、アナターゼ
型チタニアをそのまま練り込んで使用した場合に比べ、
防臭効果はほとんど変わらず、約１５倍の寿命が得られ
た。

【００３０】実施例３ジルコニウムテトラｎ−ブトキシド０．２ｍｏｌを５０
０ｍｌの無水エタノールで希釈し、攪拌しながら、ジエ
チレングリコール０．４ｍｏｌと水０．４ｍｏｌを添加
し、さらに分子量１３０００のポリエチレンクリコール
０．４ｇ添加して透明なゾル液を調製した。これに白金
を担持した粒径約８００ｎｍのアナターゼ型チタニア粒
子５ｇを加え、超音波により分散させ、噴霧乾燥した
後、５００℃で焼成した。得られた粒子について分析電
子顕微鏡観察を行った結果、ジルコニアで覆われてお
り、その表面に約５０ｎｍの大きさの細孔の存在が認め
られた。得られた粒子をポリカーボネートに練り込み、
水入れに成形して、水道水中のトリハロメタン及びカル
キ臭分解除去用水入れとして使用した結果、処理しない
チタニアをそのまま練り込んで使用した場合に比べ、ト
リハロメタン及びカルキ臭の分解除去効果はほとんど変
わらず、約７倍の寿命が得られた。

【００３１】実施例４チタンテトライソプロポキシド０．１ｍｏｌを無水エタ
ノールで希釈し、攪拌しながら、ジエタノールアミン
０．１ｍｏｌと水０．１ｍｏｌを添加し、さらに分子量
２万のポリエチレングリコール５ｇを添加して透明なゾ
ル液を調製した。これに粒径的５００ｎｍのアナターゼ
型チタニア粒子５ｇを加え、超音波により分散させ、噴
霧乾燥した後、３５０℃で焼成した。得られた粒子につ
いて分析電子顕微鏡で観察したところ、アモルファスの
チタニアで覆われており、その表面に約１２０ｎｍの大
きさの細孔の存在が認められた。得られた粒子をポリプ
ロピレンに練り込み、繊維に紡糸して防臭繊維として使
用した結果、アナターゼ型チタニアをそのまま練り込ん
で使用した場合に比べ、防臭効果はほとんど変わらず、
約５倍の寿命が得られた。

【００３２】実施例５実施例４におけるポリエチレングリコールの添加量を３
ｇに代えて同様の操作を行い、得られた粒子の表面を分
子電子顕微鏡で観察したところ、アモルファスのチタニ
アで覆われており、その表面に約８０ｎｍの大きさの細
孔の存在が認められた。得られた粒子をポリプロピレン
に練り込んで使用した結果、アナターゼ型チタニアをそ
のまま練り込んで使用した場合に比べ、防臭効果はほと
んど変わらず、約７倍の寿命が得られた。

【００３３】実施例６実施例４におけるポリエチレングリコールの分子量を２
０００に代えて同様の操作を行い、得られた粒子の表面
を分子電子顕微鏡で観察したところ、アモルファスのチ
タニアで覆われており、その表面に約３０ｎｍの大きさ
の細孔の存在が認められた。得られた粒子をポリプロピ
レンに練り込み、繊維に紡糸して防臭繊維として使用し
た結果、アナターゼ型チタニアをそのまま練り込んで使
用した場合に比べ、防臭効果はほとんど変わらず、約１
０倍の寿命が得られた。

【００３４】実施例７チタンテトライソプロポキシド０．１ｍｏｌとジルコニ
ウムテトラｎ−プトキシド０．１ｍｏｌを５００ｍｌの
イソプロパノールに加え、攪拌しながら、ジイソプロパ
ノールアミン０．４ｍｏｌと水０．４ｍｏｌを添加し、
さらに分子量３０００のポリエチレングリコール４ｇを
添加して透明なゾル液を調製した。これに粒径約７００
ｎｍの銀担持のアナターゼ型チタニア粒子５ｇを加え、
超音波により分散させ、噴霧乾燥した後、５００℃で焼
成した。得られた粒子について分析電子顕微鏡観察を行
った結果、チタン酸ジルコニウムで覆われており、その
表面に約３０ｎｍの大きさの細孔の存在が認められた。
ポリエチレンに練り込み、シートに成形して抗菌抗かび
シートとして使用した結果、銀担持のアナターゼ型チタ
ニア粒子をそのまま練り込んで使用した場合に比べ、抗
菌抗かび効果はほとんど変わらず、１５倍以上の寿命が
得られた。

【００３５】実施例８マグネシウムエトキシド０．１ｍｏｌを２５０ｍｌの無
水エタノールに加え、攪拌しながら、Ｎ−エチルジエタ
ノールアミン０．２ｍｏｌと水０．６ｍｏｌを添加し、
さらに分子量１５００のポリエチレングリコール１．６
ｇを添加して透明なゾル液を調製した。これに粒径約５
００ｎｍのアナターゼ型チタニア粒子５ｇを加え、超音
波により分散させ、噴霧乾燥した後、４５０℃で焼成し
た。得られた粒子について分析電子顕微鏡観察を行った
結果、マグネシアで覆われており、その表面に約２０ｎ
ｍの大きさの細孔の存在が認められた。得られた粒子を
シリコン樹脂に練り込み、シートに成形して、空気中の
Ｎｏｘの分解除去用シートとして使用した結果、アナタ
ーゼ型チタニアをそのまま練り込んで使用した場合に比
べ、Ｎｏｘの分解除去効果はほとんど変わらず、約７倍
の寿命が得られた。

【００３６】実施例９カルシウムメトキシド０．２ｍｏｌを５００ｍｌのメタ
ノールで希釈し、攪拌しながら、モノエタノールアミン
０．４ｍｏｌと水０．４ｍｏｌを添加し、さらに分子量
３０万のポリエチレンオキサイド０．２ｇを添加して透
明なゾル液を調製した。これに粒径約１．２μｍのルテ
ニウム担持のアナターゼ型チタニア粒子５ｇを加え、超
音波により分散させ、噴霧乾燥した後、６００℃で焼成
した。得られた粒子について分析電子顕微鏡観察を行っ
た結果、カルシアで覆われており、その表面に約２００
ｎｍの大きさの細孔の存在が認められた。得られた粒子
をフッ素樹脂に練り込み、シートに成形して、空気中の
ＳＯｘの分解除去用シートとして使用した結果、処理し
ないチタニアをそのまま練り込んで使用した場合に比
べ、ＳＯｘの分解除去効果はほとんど変わらす、約６倍
の寿命が得られた。

【００３７】

【発明の効果】請求項１〜３の発明によれば、悪臭や空
気中の有害物質、汚れの分解除去あるいは廃水処理や浄
水処理、抗菌抗かびなど、環境の浄化を効果的かつ経済
的に安全に行うことができ、しかも有機繊維やプラスチ
ックスなどに練り込みなどによって添加されて使用され
た場合にも、有機繊維などと接触している部分が光触媒
として不活性なセラミックスであるため、繊維やプラス
チックス自身の分解を生じにくく、長期間その効果を持
続させることができ、耐久性の面からも優れた特性を発
揮する。

【００３８】特に、請求項１の発明によれば、有機繊維
やプラスチックスなどへの練り込みを容易に行うことが
できる。また、請求項２の発明によれば、チタニア粒子
表面に担持された金属の触媒作用により分解除去効果な
どがより一層増大する。さらに、請求項３の発明によれ
ば、有機繊維やプラスチックスなどへの練り込みを容易
に行うことができるとともに、チタニア粒子表面に担持
された金属の触媒作用により分解除去効果などがより一
層増大する。

【００３９】請求項４の発明によれば、前記請求項１〜
３のうち何れかの発明の効果に加えて、分解除去効果な
どはほとんど変わらず、数倍の寿命を得られた。請求項
５の発明によれば、前記請求項１〜４のうち何れかの発
明の効果に加えて、チタニアが光触媒として高活性なア
ナターゼ型であるため、より一層分解除去効果などを増
大できる。

【００４０】請求項６の発明によれば、悪臭等の分解除
去効果を高度にかつ長期間持続し得る光触媒粒子を簡単
に得ることができる。請求項７の発明によれば、前記請
求項６の発明の効果に加えて、品質が均一で高性能の光
触媒粒子を得ることができる。

【００４１】請求項８の発明によれば、前記前記請求項
７の発明の効果に加えて、より確実に高性能の光触媒粒
子を得ることができる。請求項９の発明によれば、前記
請求項６〜８のうち何れかの発明の効果に加えて、細孔
及びセラミックス膜をきれいに形成することができる。

【００４２】請求項１０の発明によれば、前記請求項６
〜８のうち何れかの発明の効果に加えて、細孔及びセラ
ミックス膜をより一層きれいに形成することができる。
請求項１１の発明によれば、前記請求項１０の発明の効
果に加えて、より一層耐久性に優れたセラミックス膜を
確実に形成することができる。

【００４３】請求項１２の発明によれば、前記請求項６
〜１１のうち何れかの発明の効果に加えて、分解除去効
果などがより一層強力な光触媒粒子を得ることができ
る。請求項１３の発明によれば、前記請求項６〜１２の
うち何れかの発明の効果に加えて、チタニア粒子が光触
媒として低活性なルチルの結晶形に変わるのを防止でき
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＢ０１Ｊ 23/38 Ｂ０１Ｊ 33/00 Ｃ 23/70 Ｃ０８Ｋ 9/00 33/00 Ｃ０９Ｃ 1/36 Ｃ０８Ｋ 9/00 3/00 Ｃ０９Ｃ 1/36 Ｃ０９Ｄ 5/00 3/00 7/12 Ｃ０９Ｄ 5/00 Ｂ０１Ｄ 53/36 Ｈ 7/12 ＺＡＢＪ (72)発明者藤田和朋岐阜県羽島郡笠松町北及47 岐阜県繊維試験場内 (72)発明者今泉茂巳岐阜県羽島郡笠松町北及47 岐阜県繊維試験場内 (72)発明者菅原吉規岐阜県羽島郡笠松町北及47 岐阜県繊維試験場内 (72)発明者加藤博一岐阜県羽島郡笠松町北及47 岐阜県繊維試験場内 (72)発明者奥村和之岐阜県羽島郡笠松町北及47 岐阜県繊維試験場内 (72)発明者川島義隆岐阜県羽島郡笠松町北及47 岐阜県繊維試験場内 (72)発明者山下典男岐阜県羽島郡笠松町北及47 岐阜県繊維試験場内審査官服部智 (56)参考文献特開平９−225321（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B01J 35/02 B01D 53/86 B01J 21/06 B01J 23/06 B01J 23/38 B01J 23/70 B01J 33/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】チタニア粒子の表面に孔径が１ｎｍ〜１
０μｍの細孔を有する、光触媒として不活性なセラミッ
クス膜をコートしたことを特徴とする光触媒粒子。
【請求項２】白金、ロジウム、ルテニウム、パラジウ
ム、銀、銅、鉄、亜鉛の内から選ばれた少なくとも一種
の金属を表面に担持したチタニア粒子の表面に細孔を有
する、光触媒として不活性なセラミックス膜をコートし
たことを特徴とする光触媒粒子。
【請求項３】白金、ロジウム、ルテニウム、パラジウ
ム、銀、銅、鉄、亜鉛の内から選ばれた少なくとも一種
の金属を表面に担持したチタニア粒子の表面に孔径が１
ｎｍ〜１０μｍの細孔を有する、光触媒として不活性な
セラミックス膜をコートしたことを特徴とする光触媒粒
子。
【請求項４】光触媒として不活性なセラミックスがア
ルミナ、シリカ、ジルコニア、マグネシア、カルシア、
及びアモルファスのチタニアの内から選ばれた少なくと
も一種のセラミックスであることを特徴とする請求項１
〜３のうち何れかに記載の光触媒粒子。
【請求項５】チタニア粒子の結晶形がアナターゼであ
ることを特徴とする請求項１〜４のうち何れかに記載の
光触媒粒子。
【請求項６】有機高分子を添加したセラミックスのゾ
ル液でチタニア粒子表面をコーティングした後、加熱焼
成することを特徴とする光触媒粒子の製造方法。
【請求項７】セラミックスのゾル液が金属アルコキシ
ドとアルコールとアルコールアミン類またはグリコール
類から調製されたものであることを特徴とする請求項６
記載の光触媒粒子の製造方法。
【請求項８】金属アルコキシドがアルミニウム、珪
素、ジルコニウム、マグネシウム、カルシウム、チタニ
ウムのアルコキシドの内から選ばれた少なくとも一種の
金属アルコキシドであることを特徴とする請求項７記載
の光触媒粒子の製造方法。
【請求項９】セラミックスのゾル液に対する有機高分
子の添加量がその溶解度以下であることを特徴とする請
求項６〜８のうち何れかに記載の光触媒粒子の製造方
法。
【請求項１０】有機高分子がポリエチレングリコールま
たはポリエチレンオキサイドであることを特徴とする請
求項６〜９のうち何れかに記載の光触媒粒子の製造方
法。
【請求項１１】ポリエチレングリコールまたはポリエチ
レンオキサイドとして分子量が１０００以上のものを用
いることを特徴とする請求項１０記載の光触媒粒子の製
造方法。
【請求項１２】チタニア粒子が白金、ロジウム、ルテニ
ウム、パラジウム、銀、銅、鉄、亜鉛の内から選ばれた
少なくとも一種の金属を表面に担持したものであること
を特徴とする請求項６〜１１のうち何れかに記載の光触
媒粒子の製造方法。
【請求項１３】チタニア粒子表面をコーティングした後
における加熱焼成温度は７００度以下であることを特徴
とする請求項６〜１２のうち何れかに記載の光触媒粒子
の製造方法。