JP3421628B2 - 光触媒の製造方法 - Google Patents
光触媒の製造方法Info
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/36—Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis
Landscapes
- Catalysts (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は，光触媒の製造方法
にかかり，より詳しくは，光反応による水からの水素の
製造に使用される硫化カドミウム（ＣｄＳ）系の光触媒
の製造方法に関する。
にかかり，より詳しくは，光反応による水からの水素の
製造に使用される硫化カドミウム（ＣｄＳ）系の光触媒
の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】水素はアンモニア，メタノールなどの製
造原料として使用され，飽和化合物を生成させる水素化
反応の必須原料である。同時に，水素添加反応，脱硫反
応，脱窒素反応，脱金属反応などのような水素処理工程
に使用されており，特に，最近の地球温暖化の主原因と
して注目を浴びている二酸化炭素の固定化反応に必ず使
用されている。また，水素は清浄な代替エネルギーの一
つで，現在の化石原料に代わる未来のエネルギー源とし
て大きく期待されている。
造原料として使用され，飽和化合物を生成させる水素化
反応の必須原料である。同時に，水素添加反応，脱硫反
応，脱窒素反応，脱金属反応などのような水素処理工程
に使用されており，特に，最近の地球温暖化の主原因と
して注目を浴びている二酸化炭素の固定化反応に必ず使
用されている。また，水素は清浄な代替エネルギーの一
つで，現在の化石原料に代わる未来のエネルギー源とし
て大きく期待されている。
【０００３】水素を製造する方法として従来用いられて
来たものには、ナフサ及び天然ガスのような化石燃料を
改質して水素を製造する方法，高温で鉄と水蒸気を接触
させる方法，アルカリ金属と水を反応させる方法，及び
水の電気分解などが挙げられる。
来たものには、ナフサ及び天然ガスのような化石燃料を
改質して水素を製造する方法，高温で鉄と水蒸気を接触
させる方法，アルカリ金属と水を反応させる方法，及び
水の電気分解などが挙げられる。
【０００４】しかし，これらの方法は根本的に多くのエ
ネルギーを必要とするため，決して経済的ではない。化
石燃料の改質の場合は，は多量の二酸化炭素を副生させ
る問題があり，また，水の電気分解の場合は，電極の寿
命と，副生する酸素の処理という問題が常に存在する。
このような根本的な問題のため，実際の水素製造設備に
は高い費用がかかっていた。
ネルギーを必要とするため，決して経済的ではない。化
石燃料の改質の場合は，は多量の二酸化炭素を副生させ
る問題があり，また，水の電気分解の場合は，電極の寿
命と，副生する酸素の処理という問題が常に存在する。
このような根本的な問題のため，実際の水素製造設備に
は高い費用がかかっていた。
【０００５】一方，自然界での水素はたいてい水の形態
で存在し，また，そのほかの無機化合物として存在して
いる。気体状態の水素は，比重が小さいため，大気中に
存在する量は非常に少ない。
で存在し，また，そのほかの無機化合物として存在して
いる。気体状態の水素は，比重が小さいため，大気中に
存在する量は非常に少ない。
【０００６】また，無機化合物の形態として存在する水
素は，純粋に分離することが技術的に難しいだけでな
く，分離過程に高い費用がかかるので経済性がなく実際
的でない。したがって，水から水素を効率的に製造する
技術は非常に意味がある課題であった。
素は，純粋に分離することが技術的に難しいだけでな
く，分離過程に高い費用がかかるので経済性がなく実際
的でない。したがって，水から水素を効率的に製造する
技術は非常に意味がある課題であった。
【０００７】水から水素を効率的に製造する技術には，
近年注目されているものとして光触媒を用いる水の分解
技術が挙げられる。水素製造用光触媒に関する先行技術
はその数はまだ少なく，日本国特開昭６２−１９１０４
５号，同６３−１０７８１５号，そして本発明者による
下記の出願がある。
近年注目されているものとして光触媒を用いる水の分解
技術が挙げられる。水素製造用光触媒に関する先行技術
はその数はまだ少なく，日本国特開昭６２−１９１０４
５号，同６３−１０７８１５号，そして本発明者による
下記の出願がある。
【０００８】前記日本国特開昭６２−１９０４５号は，
希土類元素化合物を光触媒として使用し，Ｎａ２Ｓ水溶
液の光分解反応により水素を発生させることを特徴と
し，可視光線に光触媒が活性を呈する利点がある。前記
日本国特開昭６３−１０７８１５号は，ニオブとアルカ
リ土類金属の複合酸化物を光触媒として使用し，メタノ
ール水溶液の光分解反応により水素を発生させることを
特徴とし，これもやはり可視光線に触媒が活性を示す利
点がある。しかしながら，前記両技術による水素製造方
法は，水素生成量において，その発生量が１０ｍｌ／
０．５ｇｈｒ程度と非常に少ないという問題があった。
希土類元素化合物を光触媒として使用し，Ｎａ２Ｓ水溶
液の光分解反応により水素を発生させることを特徴と
し，可視光線に光触媒が活性を呈する利点がある。前記
日本国特開昭６３−１０７８１５号は，ニオブとアルカ
リ土類金属の複合酸化物を光触媒として使用し，メタノ
ール水溶液の光分解反応により水素を発生させることを
特徴とし，これもやはり可視光線に触媒が活性を示す利
点がある。しかしながら，前記両技術による水素製造方
法は，水素生成量において，その発生量が１０ｍｌ／
０．５ｇｈｒ程度と非常に少ないという問題があった。
【０００９】前記のような問題点を解決するためのもの
として，本発明者による韓国特許出願第９５−７７２１
号，同９５−３０４１６号，同９６−４４２１４号が挙
げられる。前記韓国特許出願第９５−７７２１号の技術
は，下記の化学式２で表示される光触媒を使用し，ホル
ムアルデヒド，アルコールなどの含酸素有機物促進剤が
混合された水溶液に紫外光を照射して水素を発生させる
ことを特徴とする。
として，本発明者による韓国特許出願第９５−７７２１
号，同９５−３０４１６号，同９６−４４２１４号が挙
げられる。前記韓国特許出願第９５−７７２１号の技術
は，下記の化学式２で表示される光触媒を使用し，ホル
ムアルデヒド，アルコールなどの含酸素有機物促進剤が
混合された水溶液に紫外光を照射して水素を発生させる
ことを特徴とする。
【００１０】［化学式２］
Ｃｓ（ａ）／Ｋ４Ｎｂ６Ｏ１７
（前記化学式２で，ａはＫ４Ｎｂ６Ｏ１７担体に対する
Ｃｓの支持量を示す重量百分率で，０．０５〜５．０の
値を有する。）
Ｃｓの支持量を示す重量百分率で，０．０５〜５．０の
値を有する。）
【００１１】この技術は環境に無害であり，常温で水素
を発生させ得る利点があるが，水素発生促進剤として含
酸素有機物を使用しなければならないという問題があ
る。即ち含酸素有機物を使用すると，反応後には反応物
の再使用が不可能になるという欠点がある。
を発生させ得る利点があるが，水素発生促進剤として含
酸素有機物を使用しなければならないという問題があ
る。即ち含酸素有機物を使用すると，反応後には反応物
の再使用が不可能になるという欠点がある。
【００１２】そして，前記韓国特許出願第９５−３０４
１６号の技術は，下記の化学式３で表示される光触媒を
使用し，環境に無害であり，含酸素有機物促進剤を使用
しなくても多量の水素を常温のような低温で効果的に発
生させることを特徴とする。
１６号の技術は，下記の化学式３で表示される光触媒を
使用し，環境に無害であり，含酸素有機物促進剤を使用
しなくても多量の水素を常温のような低温で効果的に発
生させることを特徴とする。
【００１３】［化学式３］
Ｃｓ（ａ）Ｈ（ｃ）／Ｓ（ｂ）
（前記化学式３で，ａは担体に対するＣｓの支持量を示
す重量百分率で，６．０以下の値を有する。ＨはＮｉ，
Ｃｏ，Ｆｅの中から選択された助触媒で，Ｃｓの支持
後，混合，支持するものであり，ｃは（Ｃｓ＋Ｈ）に対
するＨの重百分率を示すもので，５０．０以下の値を有
する。Ｓは担体で，ＺｎとＳが１：０．１〜２．８のモ
ル比を有する高純度ＺｎＳ系混合物を示し，ｂはＺｎＳ
系混合物中の無機体の重量百分率で，５０以内の値を有
する。）
す重量百分率で，６．０以下の値を有する。ＨはＮｉ，
Ｃｏ，Ｆｅの中から選択された助触媒で，Ｃｓの支持
後，混合，支持するものであり，ｃは（Ｃｓ＋Ｈ）に対
するＨの重百分率を示すもので，５０．０以下の値を有
する。Ｓは担体で，ＺｎとＳが１：０．１〜２．８のモ
ル比を有する高純度ＺｎＳ系混合物を示し，ｂはＺｎＳ
系混合物中の無機体の重量百分率で，５０以内の値を有
する。）
【００１４】この技術はやはり環境に無害であり，常温
で含酸素有機物促進剤なしに多量の水素を発生するとい
う大きな利点があるが，触媒の寿命ないし安定性に問題
点がある。すなわち，セシウム（Ｃｓ）のようなアルカ
リ金属を光担体に支持させた場合，水素生成量は韓国特
許出願第９５−７７２１号の場合に比べて数倍増加する
反面，触媒的安定性は非常に弱化する欠点がある。
で含酸素有機物促進剤なしに多量の水素を発生するとい
う大きな利点があるが，触媒の寿命ないし安定性に問題
点がある。すなわち，セシウム（Ｃｓ）のようなアルカ
リ金属を光担体に支持させた場合，水素生成量は韓国特
許出願第９５−７７２１号の場合に比べて数倍増加する
反面，触媒的安定性は非常に弱化する欠点がある。
【００１５】また，前記韓国特許出願第９６−４４２１
４号の技術は下記の化学式４で表示される光触媒を使用
する。環境に無害であり，可視光線でも光触媒が活性を
呈する。のみならず，光触媒の製造方法が比較的簡単で
あり，また，得られた触媒の安定性が良く，寿命が電子
供与体及び還元剤の存在に依存するものの極めて長く，
水素発生量も先の特許に比べたいへん良好であることを
特徴とする。
４号の技術は下記の化学式４で表示される光触媒を使用
する。環境に無害であり，可視光線でも光触媒が活性を
呈する。のみならず，光触媒の製造方法が比較的簡単で
あり，また，得られた触媒の安定性が良く，寿命が電子
供与体及び還元剤の存在に依存するものの極めて長く，
水素発生量も先の特許に比べたいへん良好であることを
特徴とする。
【００１６】［化学式４］
Ｐｔ（ａ）／Ｚｎ［Ｍ（ｂ）］Ｓ
（前記化学式４で，ａは光触媒中のＰｔの重量百分率を
示し，０．１〜３．５の値を有し，Ｍは助触媒で，Ｃ
ｏ，Ｆｅ，Ｎｉ，Ｐの中から選択された１種の元素であ
り，ｂは助触媒であるＭ成分のモル％を示す。）
示し，０．１〜３．５の値を有し，Ｍは助触媒で，Ｃ
ｏ，Ｆｅ，Ｎｉ，Ｐの中から選択された１種の元素であ
り，ｂは助触媒であるＭ成分のモル％を示す。）
【００１７】この技術は先の先行技術と同様に，環境に
無害であり，可視光線領域でも光活性を呈し，Ｃｓの代
わりにＰｔでドーピング（Ｄｏｐｉｎｇ）することによ
り触媒の安定性が増大した。しかしながら助触媒の選択
幅が狭く，水素生成量が多少足りないという問題が残っ
た。また，その製造方法において，２回にわたって焼成
しなければならなく，特に，１次焼成後，エッチング処
理してから再び洗浄しなければならない点が工程上の問
題点として指摘されていた。
無害であり，可視光線領域でも光活性を呈し，Ｃｓの代
わりにＰｔでドーピング（Ｄｏｐｉｎｇ）することによ
り触媒の安定性が増大した。しかしながら助触媒の選択
幅が狭く，水素生成量が多少足りないという問題が残っ
た。また，その製造方法において，２回にわたって焼成
しなければならなく，特に，１次焼成後，エッチング処
理してから再び洗浄しなければならない点が工程上の問
題点として指摘されていた。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は，このような
問題点に鑑みてなされたもので，その目的とするところ
は，光フィルタで調整された可視光線領域でだけでな
く，太陽光線領域でも光触媒が活性を示し，水素生成量
が格段に増加し，寿命も半永久的な水素発生用光触媒を
提供することである。
問題点に鑑みてなされたもので，その目的とするところ
は，光フィルタで調整された可視光線領域でだけでな
く，太陽光線領域でも光触媒が活性を示し，水素生成量
が格段に増加し，寿命も半永久的な水素発生用光触媒を
提供することである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】前述した課題を達成する
ために本発明は，下記の化学式１を有することを特徴と
する水素発生用硫化カドミウム（ＣｄＳ）系光触媒であ
る。 ［化学式１］ ｍ（Ａ）／Ｃｄ［Ｍ（Ｂ）］Ｓ （前記式で，ｍは電子受容体で，ドーピングされた金属
を示し，Ｐｔ，Ｒｕ，Ｉｒ，Ｃｏ，Ｒｈ，Ｃｕ，Ｐｄ，
Ｎｉ又はこれらの酸化物による群の中から選択された少
なくとも１種であり，Ａはｍの重量百分率を示すもの
で，０．１０〜２．５０の値を有する。ＭはＶ，Ｃｒ，
Ａｌ，Ｐの中から選択された金属であり，ＢはＭ／（Ｍ
＋Ｃｄ）のモル％を示すもので，０．０５〜２０．００
の値を有する。
ために本発明は，下記の化学式１を有することを特徴と
する水素発生用硫化カドミウム（ＣｄＳ）系光触媒であ
る。 ［化学式１］ ｍ（Ａ）／Ｃｄ［Ｍ（Ｂ）］Ｓ （前記式で，ｍは電子受容体で，ドーピングされた金属
を示し，Ｐｔ，Ｒｕ，Ｉｒ，Ｃｏ，Ｒｈ，Ｃｕ，Ｐｄ，
Ｎｉ又はこれらの酸化物による群の中から選択された少
なくとも１種であり，Ａはｍの重量百分率を示すもの
で，０．１０〜２．５０の値を有する。ＭはＶ，Ｃｒ，
Ａｌ，Ｐの中から選択された金属であり，ＢはＭ／（Ｍ
＋Ｃｄ）のモル％を示すもので，０．０５〜２０．００
の値を有する。
【００２０】また，本発明は，Ｍのモル％が０．０５〜
２０．００となるように，Ｃｄ及びＭ含有化合物を水に
溶解した後，これに，反応物としてＨ２Ｓ又はＮａ２Ｓ
を加え，掻き混ぜてＣｄ［Ｍ］Ｓ沈殿物を得，ｐＨが７
を維持するまで，この沈殿物を水で洗浄した後，洗浄さ
れた沈殿物を窒素（気流）雰囲気で真空乾燥させ，この
乾燥されたＣｄ［Ｍ］Ｓ沈殿物に，液状のｍ含有化合物
を，ｍの含有量が０．１０〜２．５０重量％となるよう
に加えてドーピング処理することを特徴とする光触媒の
製造方法である。
２０．００となるように，Ｃｄ及びＭ含有化合物を水に
溶解した後，これに，反応物としてＨ２Ｓ又はＮａ２Ｓ
を加え，掻き混ぜてＣｄ［Ｍ］Ｓ沈殿物を得，ｐＨが７
を維持するまで，この沈殿物を水で洗浄した後，洗浄さ
れた沈殿物を窒素（気流）雰囲気で真空乾燥させ，この
乾燥されたＣｄ［Ｍ］Ｓ沈殿物に，液状のｍ含有化合物
を，ｍの含有量が０．１０〜２．５０重量％となるよう
に加えてドーピング処理することを特徴とする光触媒の
製造方法である。
【００２１】さらに，本発明は，本発明者の先行技術と
同様に，本発明による光触媒を，電子供与体としてＮａ
２Ｓを，還元剤としてＮａＨ２ＰＯ２をそれぞれ加えた
水に懸濁させ，光フィルタで調整された可視光線領域の
光又は太陽光を照射させることを特徴とする水素製造方
法である。
同様に，本発明による光触媒を，電子供与体としてＮａ
２Ｓを，還元剤としてＮａＨ２ＰＯ２をそれぞれ加えた
水に懸濁させ，光フィルタで調整された可視光線領域の
光又は太陽光を照射させることを特徴とする水素製造方
法である。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下，本発明の実施の形態を詳細
に説明する。ｍ（Ａ）／Ｃｄ［Ｍ（Ｂ）］Ｓで示される
［化学式１］において，ｍは電子受容体（Ｅｌｅｃｔｒ
ｏｎ Ａｃｃｅｐｔｏｒ）で，ドーピング金属を示すも
のであり，Ｐｔ，Ｒｕ，Ｉｒ，Ｃｏ，Ｒｈ，Ｃｕ，Ｐ
ｄ，Ｎｉの中から選択された金属又はこれらの酸化物で
あり，０．１０〜２．５０重量％の値を有する。０．１
０未満の場合，水素発生量が低下し，触媒の安定性が悪
くなるという問題があり，反面，２．５０を超える場
合，水素発生量が却って減少するのみならず，触媒の製
造原価が増加するという問題を生じる。
に説明する。ｍ（Ａ）／Ｃｄ［Ｍ（Ｂ）］Ｓで示される
［化学式１］において，ｍは電子受容体（Ｅｌｅｃｔｒ
ｏｎ Ａｃｃｅｐｔｏｒ）で，ドーピング金属を示すも
のであり，Ｐｔ，Ｒｕ，Ｉｒ，Ｃｏ，Ｒｈ，Ｃｕ，Ｐ
ｄ，Ｎｉの中から選択された金属又はこれらの酸化物で
あり，０．１０〜２．５０重量％の値を有する。０．１
０未満の場合，水素発生量が低下し，触媒の安定性が悪
くなるという問題があり，反面，２．５０を超える場
合，水素発生量が却って減少するのみならず，触媒の製
造原価が増加するという問題を生じる。
【００２３】触媒に添加される成分ＭはＶ，Ｃｒ，Ａ
ｌ，Ｐの中から選択された元素であり，ＢはＭ＋Ｃｄの
Ｍ量をモル％で示したもので，０．０５〜２０．００の
値を有する。この範囲未満の場合には触媒の機能が喪失
されるという問題があり，この範囲を超える場合には水
素生成量が減少するという問題を生じる。
ｌ，Ｐの中から選択された元素であり，ＢはＭ＋Ｃｄの
Ｍ量をモル％で示したもので，０．０５〜２０．００の
値を有する。この範囲未満の場合には触媒の機能が喪失
されるという問題があり，この範囲を超える場合には水
素生成量が減少するという問題を生じる。
【００２４】ＣｄとＳの適切なモル比は１：（０．１〜
２．８）であり，より好ましくは１：（０．６〜１．
４）である。効果的な触媒の能力はこの範囲内で発揮さ
れる。
２．８）であり，より好ましくは１：（０．６〜１．
４）である。効果的な触媒の能力はこの範囲内で発揮さ
れる。
【００２５】光触媒の製造方法において，ｍがＰｔであ
る場合には，窒素雰囲気下で紫外光を照射した後，焼成
してＣｄ［Ｍ］Ｓ上にＰｔがドーピングされるように処
理することが好ましい。好ましい例としては，得られた
Ｃｄ［Ｍ］Ｓ沈殿物にＨｙｄｒｏｇｅｎ Ｈｅｘａｃｈ
ｌｏｒｏｐｌａｔｉｎａｔｅ（Ｈ２ＰｔＣｌ６）を加
え，窒素気流で雰囲気を取り替えた後，紫外光線を照射
し，ｍ（Ｐｔ）の含有量が０．１０〜２．５０となるよ
うにした後，これを，ｐＨが７となるまで水で洗浄し，
１０５〜１２０℃で１．５〜２．５時間真空乾燥させた
後，３００〜４００℃で１．０〜２．０時間酸化焼成
し，３００〜４００℃で１．０〜２．０還元焼成させる
方法が挙げられる。
る場合には，窒素雰囲気下で紫外光を照射した後，焼成
してＣｄ［Ｍ］Ｓ上にＰｔがドーピングされるように処
理することが好ましい。好ましい例としては，得られた
Ｃｄ［Ｍ］Ｓ沈殿物にＨｙｄｒｏｇｅｎ Ｈｅｘａｃｈ
ｌｏｒｏｐｌａｔｉｎａｔｅ（Ｈ２ＰｔＣｌ６）を加
え，窒素気流で雰囲気を取り替えた後，紫外光線を照射
し，ｍ（Ｐｔ）の含有量が０．１０〜２．５０となるよ
うにした後，これを，ｐＨが７となるまで水で洗浄し，
１０５〜１２０℃で１．５〜２．５時間真空乾燥させた
後，３００〜４００℃で１．０〜２．０時間酸化焼成
し，３００〜４００℃で１．０〜２．０還元焼成させる
方法が挙げられる。
【００２６】また，ｍがＰｔでない場合の好ましい製造
例としては，得られたＣｄ［Ｍ］Ｓ沈殿物にＰｔでない
ｍを含有した化合物を選択し，このｍの含有量が０．１
０〜２．５０の値となるように加えた後，よく掻き混ぜ
ながら濃い塩酸５〜６滴を徐々に入れ，得られたスラリ
ーを超音波で１．０〜５．０分間処理し，１０５〜１２
０℃で１．５〜３．０時間真空乾燥させた後，３００〜
４００℃で１．０〜３．０時間酸化焼成し，３００〜４
００℃で１．０〜３．０時間還元焼成させる方法が挙げ
られる。
例としては，得られたＣｄ［Ｍ］Ｓ沈殿物にＰｔでない
ｍを含有した化合物を選択し，このｍの含有量が０．１
０〜２．５０の値となるように加えた後，よく掻き混ぜ
ながら濃い塩酸５〜６滴を徐々に入れ，得られたスラリ
ーを超音波で１．０〜５．０分間処理し，１０５〜１２
０℃で１．５〜３．０時間真空乾燥させた後，３００〜
４００℃で１．０〜３．０時間酸化焼成し，３００〜４
００℃で１．０〜３．０時間還元焼成させる方法が挙げ
られる。
【００２７】Ｐｔでドーピングされた光触媒の製造にお
いて，ｐＨを７に調節した後，乾燥し，酸化及び還元雰
囲気で焼成する理由は，沈殿により得られた光触媒で，
電子受容体であるＰｔを純粋な状態に維持するためであ
る。周知のように，Ｈ２ＰｔＣｌ６の形態で触媒の製造
に導入されたＰｔは，紫外光に露出されることにより硫
化カドミウム（ＣｄＳ）の表面を活性化させるととも
に，遊離されたＳと結合してＰｔＳに変化し，これを３
００〜４００℃の温度で酸化と還元雰囲気で一定時間を
焼成すると，Ｗｕｒｚｉｔｅ構造に変換される。これを
３００〜４００℃の温度で１．０〜２．０時間焼成する
ことにより，電子受容体であるＰｔを純粋な状態のＰｔ
（Ｏ）に転換させることができる。より好ましい焼成温
度は３２０〜３８０℃であるが，この範囲を外れる場
合，触媒の寿命と活性が減少する問題を生じる。
いて，ｐＨを７に調節した後，乾燥し，酸化及び還元雰
囲気で焼成する理由は，沈殿により得られた光触媒で，
電子受容体であるＰｔを純粋な状態に維持するためであ
る。周知のように，Ｈ２ＰｔＣｌ６の形態で触媒の製造
に導入されたＰｔは，紫外光に露出されることにより硫
化カドミウム（ＣｄＳ）の表面を活性化させるととも
に，遊離されたＳと結合してＰｔＳに変化し，これを３
００〜４００℃の温度で酸化と還元雰囲気で一定時間を
焼成すると，Ｗｕｒｚｉｔｅ構造に変換される。これを
３００〜４００℃の温度で１．０〜２．０時間焼成する
ことにより，電子受容体であるＰｔを純粋な状態のＰｔ
（Ｏ）に転換させることができる。より好ましい焼成温
度は３２０〜３８０℃であるが，この範囲を外れる場
合，触媒の寿命と活性が減少する問題を生じる。
【００２８】Ｃｄを含有した化合物の例としてはＣｄＳ
Ｏ４・Ｈ２Ｏ及びＣｄ（ＮＯ３）２・４Ｈ２Ｏなどが挙
げられ，Ｍを含有した化合物の例としてはＶＣｌ３，Ｖ
ＯＳＯ４，ＶＯＣｌ３，Ｋ２Ｃｒ２Ｏ７，Ｃｒ（Ｎ
Ｏ３）３，Ａｌ（ＮＯ３）３，ＡｌＣｌ３，Ｈ３ＰＯ２
などが挙げられる。ｍを含有した化合物の例としてはＲ
ｕＣｌ３，Ｃｏ（ＮＯ３）２，ＣｏＣｌ２，Ｃｏ（ＣＨ
３ＣＯＯ）２，Ｒｈ（ＮＯ ３）３，ＩｒＣｌ３，Ｎｉ
（ＮＯ３）２，ＮｉＣｌ２，Ｐｄ（ＮＯ３）２，ＣｕＣ
ｌ２，Ｃｕ（ＮＯ３）２，ＣｕＳＯ４などが挙げられ
る。
Ｏ４・Ｈ２Ｏ及びＣｄ（ＮＯ３）２・４Ｈ２Ｏなどが挙
げられ，Ｍを含有した化合物の例としてはＶＣｌ３，Ｖ
ＯＳＯ４，ＶＯＣｌ３，Ｋ２Ｃｒ２Ｏ７，Ｃｒ（Ｎ
Ｏ３）３，Ａｌ（ＮＯ３）３，ＡｌＣｌ３，Ｈ３ＰＯ２
などが挙げられる。ｍを含有した化合物の例としてはＲ
ｕＣｌ３，Ｃｏ（ＮＯ３）２，ＣｏＣｌ２，Ｃｏ（ＣＨ
３ＣＯＯ）２，Ｒｈ（ＮＯ ３）３，ＩｒＣｌ３，Ｎｉ
（ＮＯ３）２，ＮｉＣｌ２，Ｐｄ（ＮＯ３）２，ＣｕＣ
ｌ２，Ｃｕ（ＮＯ３）２，ＣｕＳＯ４などが挙げられ
る。
【００２９】先行技術である本発明者による韓国特許出
願第９６−４４２１４号では，１次焼成後，酸でエッチ
ング処理を行ったが，本発明による一実施の形態では，
光触媒として生成された沈殿物を窒素気流で真空乾燥す
ることにより，１次焼成工程と，これによる酸エッチン
グ処理工程を省略することができる。
願第９６−４４２１４号では，１次焼成後，酸でエッチ
ング処理を行ったが，本発明による一実施の形態では，
光触媒として生成された沈殿物を窒素気流で真空乾燥す
ることにより，１次焼成工程と，これによる酸エッチン
グ処理工程を省略することができる。
【００３０】本発明による一実施の形態における水素製
造方法では，これら光触媒を，電子供与体としてＮａ２
Ｓを０．１５〜０．４０モル，還元剤としてＮａＨ２Ｐ
Ｏ２を０．２０〜０．５０モル加えた１次ないし２次蒸
留水又は単に前処理した水と接触させて懸濁させ，攪拌
しながら５〜８５℃の温度，０．１〜５気圧の条件で光
フィルタで調整された可視光線領域の光及び太陽光を照
射させることで，光反応を起こさせて，水から水素を良
好な効率で発生させることができる。
造方法では，これら光触媒を，電子供与体としてＮａ２
Ｓを０．１５〜０．４０モル，還元剤としてＮａＨ２Ｐ
Ｏ２を０．２０〜０．５０モル加えた１次ないし２次蒸
留水又は単に前処理した水と接触させて懸濁させ，攪拌
しながら５〜８５℃の温度，０．１〜５気圧の条件で光
フィルタで調整された可視光線領域の光及び太陽光を照
射させることで，光反応を起こさせて，水から水素を良
好な効率で発生させることができる。
【００３１】ここで，電子供与体と還元剤の濃度範囲を
維持することが重要であるが，前記範囲未満であると水
素生成量が低下し，また，前記範囲を超えても水素発生
量は増加しない。反応条件は１０〜６０℃の温度と真空
〜２気圧が適当である。
維持することが重要であるが，前記範囲未満であると水
素生成量が低下し，また，前記範囲を超えても水素発生
量は増加しない。反応条件は１０〜６０℃の温度と真空
〜２気圧が適当である。
【００３２】本発明の一実施の形態による光触媒は，電
子供与体及び還元剤を反応界に繰り返し投入し反応を進
行させると，寿命が半永久的である。従来のＺｎＳ系光
触媒は，１回の投入で，反応時間が６〜８時間にすぎな
いが，本発明の一実施の形態による光触媒は反応時間が
２０〜２５時間である。これは，触媒活性が持続的に維
持されることを意味する。
子供与体及び還元剤を反応界に繰り返し投入し反応を進
行させると，寿命が半永久的である。従来のＺｎＳ系光
触媒は，１回の投入で，反応時間が６〜８時間にすぎな
いが，本発明の一実施の形態による光触媒は反応時間が
２０〜２５時間である。これは，触媒活性が持続的に維
持されることを意味する。
【００３３】本発明の実施例はつぎのようである。
＜製造実施例１及び２＞下記の表１のような組成を有す
るように，水２５０mlにＣｄＳＯ４・ＣｄＳＯ ４・Ｈ２
Ｏと，助触媒としてＫ２Ｃｒ２Ｏ７と，反応物としてＨ
２Ｓをよく掻き混ぜながら加えてＣｄＭＳ沈殿物を得
た。この沈殿物を，ｐＨが７となるまで，水でよく洗浄
した後，１１０℃及び窒素気流の雰囲気で２時間真空乾
燥してＣｄＰＳ粉末を得た。
るように，水２５０mlにＣｄＳＯ４・ＣｄＳＯ ４・Ｈ２
Ｏと，助触媒としてＫ２Ｃｒ２Ｏ７と，反応物としてＨ
２Ｓをよく掻き混ぜながら加えてＣｄＭＳ沈殿物を得
た。この沈殿物を，ｐＨが７となるまで，水でよく洗浄
した後，１１０℃及び窒素気流の雰囲気で２時間真空乾
燥してＣｄＰＳ粉末を得た。
【００３４】この乾燥されたＣｄＰＳ粉末にＲｕＣｌ３
・３Ｈ２ＯをＲｕの含有量が１重量％となるように加え
た後，よく掻き混ぜながら濃い塩酸５〜６滴を徐々に注
入し，得られたスラリーを超音波で３分間処理した。１
１０℃で２時間乾燥した後，３５０℃で１．５時間酸化
雰囲気で焼成して，光触媒ＲｕＯ２（１．０）／Ｃｄ
［Ｃｒ（０．１，４．７６）］を得た。
・３Ｈ２ＯをＲｕの含有量が１重量％となるように加え
た後，よく掻き混ぜながら濃い塩酸５〜６滴を徐々に注
入し，得られたスラリーを超音波で３分間処理した。１
１０℃で２時間乾燥した後，３５０℃で１．５時間酸化
雰囲気で焼成して，光触媒ＲｕＯ２（１．０）／Ｃｄ
［Ｃｒ（０．１，４．７６）］を得た。
【００３５】＜製造実施例３及び４＞製造実施例１にお
いて，助触媒としてＫ２Ｃｒ２Ｏ７の代わりにＡｌ（Ｎ
Ｏ３）３を使用して，光触媒ＲｕＯ２（１．０）／Ｃｄ
［Ａｌ（０．５，４．７６）］Ｓを得た。
いて，助触媒としてＫ２Ｃｒ２Ｏ７の代わりにＡｌ（Ｎ
Ｏ３）３を使用して，光触媒ＲｕＯ２（１．０）／Ｃｄ
［Ａｌ（０．５，４．７６）］Ｓを得た。
【００３６】＜製造実施例５＞製造実施例１において，
助触媒としてＫ２Ｃｒ２Ｏ７の代わりにＨ３ＰＯ２を使
用して，光触媒ＲｕＯ２（１．０）／Ｃｄ［Ｐ（４．７
６）］Ｓを得た。
助触媒としてＫ２Ｃｒ２Ｏ７の代わりにＨ３ＰＯ２を使
用して，光触媒ＲｕＯ２（１．０）／Ｃｄ［Ｐ（４．７
６）］Ｓを得た。
【００３７】＜製造実施例６＞製造実施例５において，
酸化雰囲気で焼成した後，再び３５０℃で１.５時間還
元雰囲気で焼成し，ＲｕＣｌ３・３Ｈ２ＯをＲｕの含有
量が１重量％となるように加えて，光触媒Ｒｕ（１．
０）／Ｃｄ［Ｐ（４．７６）］Ｓを得た。
酸化雰囲気で焼成した後，再び３５０℃で１.５時間還
元雰囲気で焼成し，ＲｕＣｌ３・３Ｈ２ＯをＲｕの含有
量が１重量％となるように加えて，光触媒Ｒｕ（１．
０）／Ｃｄ［Ｐ（４．７６）］Ｓを得た。
【００３８】＜製造実施例７＞製造実施例６において，
ＲｕＣｌ３・３Ｈ２Ｏの代わりにＮｉＣｌ２・６Ｈ２Ｏ
をＮｉの含有量が１重量％となるように加て，光触媒Ｎ
ｉ（１．０）／Ｃｄ［Ｐ（４．７６）］Ｓを得た。
ＲｕＣｌ３・３Ｈ２Ｏの代わりにＮｉＣｌ２・６Ｈ２Ｏ
をＮｉの含有量が１重量％となるように加て，光触媒Ｎ
ｉ（１．０）／Ｃｄ［Ｐ（４．７６）］Ｓを得た。
【００３９】＜製造実施例８＞製造実施例６において，
助触媒としてＨ３ＰＯ２の代わりにＶＣｌ３を使用し
て，光触媒Ｎｉ（１．０）／Ｃｄ［Ｖ（４．７６）］Ｓ
を得た。
助触媒としてＨ３ＰＯ２の代わりにＶＣｌ３を使用し
て，光触媒Ｎｉ（１．０）／Ｃｄ［Ｖ（４．７６）］Ｓ
を得た。
【００４０】＜製造実施例９及び１０＞製造実施例７に
おいて，Ｎｉの含有量がそれぞれ０．５，２．０重量％
となるようにして，光触媒Ｎｉ（０．５，２．０）／Ｃ
ｄ［Ｐ（４．７６）］Ｓを得た。
おいて，Ｎｉの含有量がそれぞれ０．５，２．０重量％
となるようにして，光触媒Ｎｉ（０．５，２．０）／Ｃ
ｄ［Ｐ（４．７６）］Ｓを得た。
【００４１】＜製造実施例１１＞製造実施例７におい
て，還元雰囲気での焼成段階を省略して，光触媒ＮｉＯ
（１．０）／Ｃｄ［Ｐ（４．７６）］Ｓを得た。
て，還元雰囲気での焼成段階を省略して，光触媒ＮｉＯ
（１．０）／Ｃｄ［Ｐ（４．７６）］Ｓを得た。
【００４２】＜製造実施例１２＞製造実施例７におい
て，ＮｉＣｌ２・６Ｈ２Ｏの代わりにＰｄ（ＮＯ３）２
を使用して，光触媒Ｐｄ（１．０）／Ｃｄ［Ｐ（４．７
６）］Ｓを得た。
て，ＮｉＣｌ２・６Ｈ２Ｏの代わりにＰｄ（ＮＯ３）２
を使用して，光触媒Ｐｄ（１．０）／Ｃｄ［Ｐ（４．７
６）］Ｓを得た。
【００４３】＜製造実施例１３＞製造実施例１２におい
て，還元雰囲気での焼成段階を省略して，光触媒ＰｄＯ
（１．０）／Ｃｄ［Ｐ（４．７６）］Ｓを得た。
て，還元雰囲気での焼成段階を省略して，光触媒ＰｄＯ
（１．０）／Ｃｄ［Ｐ（４．７６）］Ｓを得た。
【００４４】＜製造実施例１４＞製造実施例１２におい
て，Ｐｄ（ＮＯ３）２の代わりにＲｈ（ＮＯ３）３を使
用して，光触媒Ｒｈ（１．０）／Ｃｄ［Ｐ（４．７
６）］Ｓを得た。
て，Ｐｄ（ＮＯ３）２の代わりにＲｈ（ＮＯ３）３を使
用して，光触媒Ｒｈ（１．０）／Ｃｄ［Ｐ（４．７
６）］Ｓを得た。
【００４５】＜製造実施例１５＞製造実施例１２におい
て，Ｐｄ（ＮＯ３）２の代わりにＣｏ（ＮＯ３）２を使
用して，光触媒Ｃｏ（１．０）／Ｃｄ［Ｐ（４．７
６）］Ｓを得た。
て，Ｐｄ（ＮＯ３）２の代わりにＣｏ（ＮＯ３）２を使
用して，光触媒Ｃｏ（１．０）／Ｃｄ［Ｐ（４．７
６）］Ｓを得た。
【００４６】＜製造実施例１６＞製造実施例１２におい
て，Ｐｄ（ＮＯ３）２の代わりにＩｒＣｌ３を使用し
て，光触媒Ｉｒ（１．０）／Ｃｄ［Ｐ（４．７６）］Ｓ
を得た。
て，Ｐｄ（ＮＯ３）２の代わりにＩｒＣｌ３を使用し
て，光触媒Ｉｒ（１．０）／Ｃｄ［Ｐ（４．７６）］Ｓ
を得た。
【００４７】＜製造実施例１７＞製造実施例１６と同様
に実施して得た乾燥粉末Ｃｄ［Ｐ（４．７６）］ＳにＨ
２ＰｔＣｌ６をＰｔ含有量が０．８重量％となるように
加えた後，窒素雰囲気で０．５時間４５０Ｗの高圧水銀
灯を使用して４ｃｍの距離で紫外光を照射した。水でｐ
Ｈが７となるまで洗浄した後，１１０℃で２時間乾燥
し，３５０℃で１．５時間酸化雰囲気で焼成し，これを
再び３５０℃で１．５時間還元雰囲気で焼成して光触媒
Ｐｔ（０．８）／Ｃｄ［Ｐ（４．７６）］Ｓを得た。
に実施して得た乾燥粉末Ｃｄ［Ｐ（４．７６）］ＳにＨ
２ＰｔＣｌ６をＰｔ含有量が０．８重量％となるように
加えた後，窒素雰囲気で０．５時間４５０Ｗの高圧水銀
灯を使用して４ｃｍの距離で紫外光を照射した。水でｐ
Ｈが７となるまで洗浄した後，１１０℃で２時間乾燥
し，３５０℃で１．５時間酸化雰囲気で焼成し，これを
再び３５０℃で１．５時間還元雰囲気で焼成して光触媒
Ｐｔ（０．８）／Ｃｄ［Ｐ（４．７６）］Ｓを得た。
【００４８】＜製造実施例１８＞製造実施例１７におい
て，Ｐｔの含有量が０．４重量％となるようにして光触
媒Ｐｔ（０．４）／Ｃｄ［Ｐ（４．７６）］Ｓを得た。
て，Ｐｔの含有量が０．４重量％となるようにして光触
媒Ｐｔ（０．４）／Ｃｄ［Ｐ（４．７６）］Ｓを得た。
【００４９】＜製造実施例１９＞製造実施例１７におい
て，Ｐｔの含有量が２．０重量％となるようにして光触
媒Ｐｔ（２．０）／Ｃｄ［Ｐ（４．７６）］Ｓを得た。
て，Ｐｔの含有量が２．０重量％となるようにして光触
媒Ｐｔ（２．０）／Ｃｄ［Ｐ（４．７６）］Ｓを得た。
【００５０】＜製造実施例２０＞製造実施例１６と同様
に実施して得た乾燥粉末Ｃｄ［Ｐ（４．７６）］ＳにＨ
２ＰｔＣｌ６をＰｔ含有量が０．８重量％となるように
加えた後，窒素雰囲気で０．５時間４５０Ｗの高圧水銀
灯を使用して４ｃｍの距離で紫外光を照射した。水でｐ
Ｈが７となるまで洗浄した後，１１０℃で２時間乾燥
し，この乾燥されたＰｔ／ＣｄＰＳ粉末にＲｕの含有量
が１．０重量％となるようにＲｕＣｌ３・３Ｈ２Ｏを加
えた後，よく掻き混ぜながら濃い塩酸を５〜６滴徐々に
注入した。得られたスラリーを超音波で３分間処理し，
１１０℃で２時間乾燥した後，３５０℃で１．５時間還
元雰囲気で焼成して光触媒Ｐｔ（０．８）／Ｃｄ［Ｐ
（４．７６）］Ｓ／ＲｕＯ２（１．０）を得た。
に実施して得た乾燥粉末Ｃｄ［Ｐ（４．７６）］ＳにＨ
２ＰｔＣｌ６をＰｔ含有量が０．８重量％となるように
加えた後，窒素雰囲気で０．５時間４５０Ｗの高圧水銀
灯を使用して４ｃｍの距離で紫外光を照射した。水でｐ
Ｈが７となるまで洗浄した後，１１０℃で２時間乾燥
し，この乾燥されたＰｔ／ＣｄＰＳ粉末にＲｕの含有量
が１．０重量％となるようにＲｕＣｌ３・３Ｈ２Ｏを加
えた後，よく掻き混ぜながら濃い塩酸を５〜６滴徐々に
注入した。得られたスラリーを超音波で３分間処理し，
１１０℃で２時間乾燥した後，３５０℃で１．５時間還
元雰囲気で焼成して光触媒Ｐｔ（０．８）／Ｃｄ［Ｐ
（４．７６）］Ｓ／ＲｕＯ２（１．０）を得た。
【００５１】＜製造実施例２１＞製造実施例２０におい
て，ＲｕＣｌ３・３Ｈ２Ｏの代わりにＮｉＣｌ２・６Ｈ
２Ｏを加えて，光触媒Ｐｔ（０．８）／Ｃｄ［Ｐ（４．
７６）］Ｓ／ＮｉＯ（１．０）を得た。 ＜製造実施例２２＞
て，ＲｕＣｌ３・３Ｈ２Ｏの代わりにＮｉＣｌ２・６Ｈ
２Ｏを加えて，光触媒Ｐｔ（０．８）／Ｃｄ［Ｐ（４．
７６）］Ｓ／ＮｉＯ（１．０）を得た。 ＜製造実施例２２＞
【００５２】製造実施例１７において，Ｐｔの含有量が
０．８重量％となるようにして光触媒Ｐｔ（０．８）／
Ｃｄ［Ｐ（４．７６）］Ｓを得た。
０．８重量％となるようにして光触媒Ｐｔ（０．８）／
Ｃｄ［Ｐ（４．７６）］Ｓを得た。
【００５３】＜製造実施例２３＞製造実施例７におい
て，ＮｉＣｌ２・６Ｈ２Ｏの代わりにＣｕ（ＮＯ３）２
を使用して光触媒Ｃｕ（１．０）／Ｃｄ［Ｐ（４．７
６）］Ｓを得た。
て，ＮｉＣｌ２・６Ｈ２Ｏの代わりにＣｕ（ＮＯ３）２
を使用して光触媒Ｃｕ（１．０）／Ｃｄ［Ｐ（４．７
６）］Ｓを得た。
【００５４】＜製造実施例２４＞製造実施例１におい
て，Ｃｒの含有量が２５重量％となるように変更して光
触媒ＲｕＯ２（１．０）／Ｃｄ［Ｃｒ（２５）］Ｓを得
た。
て，Ｃｒの含有量が２５重量％となるように変更して光
触媒ＲｕＯ２（１．０）／Ｃｄ［Ｃｒ（２５）］Ｓを得
た。
【００５５】＜製造実施例２５＞製造実施例７におい
て，Ｎｉの含有量が３重量％となるように変更して光触
媒Ｎｉ（３．０）／Ｃｄ［Ｐ（４．７６）］Ｓを得た。
て，Ｎｉの含有量が３重量％となるように変更して光触
媒Ｎｉ（３．０）／Ｃｄ［Ｐ（４．７６）］Ｓを得た。
【００５６】＜実施例１〜２３及び比較例１及び２＞製
造実施例１〜２５で得られた光触媒０．５ｇをＮａ２Ｓ
濃度が０．２４モル，ＮａＨ２ＰＯ２濃度が０．３５モ
ルである水溶液５００mlに入れて懸濁し，閉鎖気体循環
界光反応装置に入れ３００rpmで攪拌しながら，常温，
常圧で５００ＷのＸｅランプと紫外光を遮断する光フィ
ルタを使用して４ｃｍの距離で可視光を照射した。発生
した水素量をガスクロマトグラフィー（Ｇａｓ Ｃｈｒ
ｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ）及びビュレット（Ｂｕｒｅｔ
ｔｅ）で定量分析した。その結果を下記の表１にしめ
す。
造実施例１〜２５で得られた光触媒０．５ｇをＮａ２Ｓ
濃度が０．２４モル，ＮａＨ２ＰＯ２濃度が０．３５モ
ルである水溶液５００mlに入れて懸濁し，閉鎖気体循環
界光反応装置に入れ３００rpmで攪拌しながら，常温，
常圧で５００ＷのＸｅランプと紫外光を遮断する光フィ
ルタを使用して４ｃｍの距離で可視光を照射した。発生
した水素量をガスクロマトグラフィー（Ｇａｓ Ｃｈｒ
ｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ）及びビュレット（Ｂｕｒｅｔ
ｔｅ）で定量分析した。その結果を下記の表１にしめ
す。
【００５７】＜実施例２４＞本実施例は本発明の一実施
の形態による光触媒の寿命を確認するためのものであ
る。製造実施例１７により得られた光触媒０．５ｇをＮ
ａ２Ｓ濃度が０．２４モル，ＮａＨ２ＰＯ２濃度が０．
３５モルである水溶液５００mlに入れ，総１００時間に
わたって，２０時間ごとに，Ｎａ２Ｓ０．２４モルおよ
びＮａＨ２ＰＯ ２０．３５モルを，繰り返して投入して
発生した水素量を測定した。その結果，発生気体量は平
均４０２（ｍｌ／ｈｒ）で，実施例１７で得られた水素
発生量４２２（ｍｌ／ｈｒ）と類似した。これは，光触
媒の寿命が半永久的であることを意味する。
の形態による光触媒の寿命を確認するためのものであ
る。製造実施例１７により得られた光触媒０．５ｇをＮ
ａ２Ｓ濃度が０．２４モル，ＮａＨ２ＰＯ２濃度が０．
３５モルである水溶液５００mlに入れ，総１００時間に
わたって，２０時間ごとに，Ｎａ２Ｓ０．２４モルおよ
びＮａＨ２ＰＯ ２０．３５モルを，繰り返して投入して
発生した水素量を測定した。その結果，発生気体量は平
均４０２（ｍｌ／ｈｒ）で，実施例１７で得られた水素
発生量４２２（ｍｌ／ｈｒ）と類似した。これは，光触
媒の寿命が半永久的であることを意味する。
【００５８】
【表１】
【００５９】以上，添付図面を参照しながら本発明にか
かる硫化カドミウム系水素発生用光触媒及びその製造方
法とそれを用いる水素の製造方法の好適な実施形態につ
いて説明したが，本発明はかかる例に限定されない。当
業者であれば，特許請求の範囲に記載された技術的思想
の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得
ることは明らかでありそれについても当然に本発明の技
術的範囲に属するものと了解される。
かる硫化カドミウム系水素発生用光触媒及びその製造方
法とそれを用いる水素の製造方法の好適な実施形態につ
いて説明したが，本発明はかかる例に限定されない。当
業者であれば，特許請求の範囲に記載された技術的思想
の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得
ることは明らかでありそれについても当然に本発明の技
術的範囲に属するものと了解される。
【００６０】
【発明の効果】以上，詳細に説明したように本発明によ
れば，光フィルタで調整された可視光線領域でだけでな
く，太陽光線領域でも光触媒が活性を示し，水素生成量
が格段に増加し，寿命も半永久的な水素発生用の光触媒
の製造方法を提供することができる。
れば，光フィルタで調整された可視光線領域でだけでな
く，太陽光線領域でも光触媒が活性を示し，水素生成量
が格段に増加し，寿命も半永久的な水素発生用の光触媒
の製造方法を提供することができる。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｂ０１Ｊ 37/34 Ｂ０１Ｊ 37/34
// Ｃ０１Ｂ 3/04 Ｃ０１Ｂ 3/04 Ａ
(56)参考文献 特開 昭59−36545（ＪＰ，Ａ)
国際公開98／015352（ＷＯ，Ａ１)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B01J 21/00 - 38/74
C01B 3/04
ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (9)
- 【請求項１】 化学式ｍ（Ａ）／Ｃｄ［Ｍ（Ｂ）］Ｓで
示される光触媒（ただし，ｍは電子受容体であってドー
ピングされた金属であり，Ｐｔ，Ｒｕ，Ｉｒ，Ｃｏ，Ｒ
ｈ，Ｃｕ，Ｐｄ，Ｎｉ又はこれらの酸化物による群の中
から選択された少なくとも１種であり，Ａはｍの重量百
分率を示すものであり，ＭはＶ，Ｃｒ，Ａｌ，Ｐの中か
ら選択された金属であり，ＢはＭ／（Ｍ＋Ｃｄ）のモル
％を示すものである）の製造方法であって， 前記Ｂの値が０．０５〜２０．００となるように，Ｃｄ
及び前記Ｍ含有化合物を水に溶解し， これに反応物としてＨ２Ｓ，Ｎａ２Ｓのいずれか１種を
加え，掻き混ぜてＣｄ［Ｍ］Ｓ沈殿物を生成し，前記Ｃｄ［Ｍ］Ｓ沈殿物を ｐＨが７を維持するまで水で
洗浄し， 窒素（気流）雰囲気と１０５〜１２０℃の温度で１．５
〜３．０時間真空乾燥し， この乾燥された前記Ｃｄ［Ｍ］Ｓ沈殿物に，液状の前記
ｍ含有化合物を，前記ｍの含有量が全光触媒の０．１０
〜２．５０重量％となるように加えてドーピング処理す
る各工程を含むことを特徴とする光触媒の製造方法。 - 【請求項２】 前記ドーピング処理方法は，紫外光照射
又は焼成工程を含むことを特徴とする請求項１に記載の
光触媒の製造方法。 - 【請求項３】 前記Ｍ含有化合物はＶＣｌ３，ＶＯＳＯ
４，ＶＯＣｌ３，Ｋ２Ｃｒ２Ｏ７，Ｃｒ（ＮＯ３）３，
Ａｌ（ＮＯ３）３，ＡｌＣｌ３，Ｈ３ＰＯ２による群の
中から選択された少なくとも１種であることを特徴とす
る請求項１または２に記載の光触媒の製造方法。 - 【請求項４】 前記ｍ含有化合物はＨ２ＰｔＣｌ６，Ｒ
ｕＣｌ３，Ｃｏ（ＮＯ３）２，ＣｏＣｌ２，Ｃｏ（ＣＨ
３ＣＯＯ）２，ＲｈＣｌ３，Ｒｈ（ＮＯ３）３，ＩｒＣ
ｌ３，Ｎｉ（ＮＯ３）２，ＮｉＣｌ２，Ｐｄ（ＮＯ３）
２，ＣｕＣｌ２，Ｃｕ（ＮＯ３）２，ＣｕＳＯ４による
群の中から選択された少なくとも１種であることを特徴
とする請求項１または２に記載の光触媒の製造方法。 - 【請求項５】 前記ｍがＰｔである場合，窒素雰囲気で
紫外光を照射してドーピング処理する工程を含むことを
特徴とする請求項１に記載の光触媒の製造方法。 - 【請求項６】 前記ｍがＰｔである場合，紫外光の照射
後，酸化焼成及び還元焼成を行うことを特徴とする請求
項１に記載の光触媒の製造方法。 - 【請求項７】 前記焼成温度は，３００〜４００℃であ
ることを特徴とする請求項６に記載の光触媒の製造方
法。 - 【請求項８】 前記Ｃｄ含有物は，ＣｄＳＯ４・Ｈ２Ｏ
及びＣｄ（ＮＯ３）２・４Ｈ２Ｏを含むことを特徴とす
る請求項１または２に記載の光触媒の製造方法。 - 【請求項９】 前記ｍがＰｔでない場合，乾燥前に塩酸
を加える工程を更に含むことを特徴とする請求項１また
は２に記載の光触媒の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000057978A JP3421628B2 (ja) | 2000-02-29 | 2000-02-29 | 光触媒の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2000057978A JP3421628B2 (ja) | 2000-02-29 | 2000-02-29 | 光触媒の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001239164A JP2001239164A (ja) | 2001-09-04 |
| JP3421628B2 true JP3421628B2 (ja) | 2003-06-30 |
Family
ID=18578641
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000057978A Expired - Fee Related JP3421628B2 (ja) | 2000-02-29 | 2000-02-29 | 光触媒の製造方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3421628B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105013536A (zh) * | 2015-06-15 | 2015-11-04 | 中国科学院理化技术研究所 | 一种含有铜离子-硫醇络合物的可见光催化体系、制备方法及制氢方法 |
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|---|---|---|---|---|
| JP2003265962A (ja) * | 2002-03-18 | 2003-09-24 | Nittetsu Mining Co Ltd | 光触媒およびその製造方法 |
| JP4357801B2 (ja) * | 2002-06-25 | 2009-11-04 | 日鉄鉱業株式会社 | 高活性光触媒およびその製造方法 |
| JP2007307430A (ja) | 2004-03-18 | 2007-11-29 | Tetsuo Yazawa | 新規な光触媒、その製造方法及びそれを用いた浄化方法 |
| CN103316693B (zh) * | 2013-07-03 | 2016-03-23 | 西北师范大学 | 含有助催化剂Cd的光催化剂Cd/CdS及其制备和在光催化产氢反应中的应用 |
| US9579639B2 (en) * | 2013-09-05 | 2017-02-28 | Saudi Arabian Oil Company | Tethered transition metals promoted photocatalytic system for efficient hydrogen evolutions |
| CN108554422A (zh) * | 2018-04-13 | 2018-09-21 | 西北师范大学 | 碘化物还原制备Pd-CdS光催化剂的方法 |
| CN113731424B (zh) * | 2021-09-26 | 2023-07-25 | 青岛科技大学 | 一种含硫缺陷的锌镉硫/镍钴氢氧化物复合可见光催化剂及其应用 |
| CN114289036B (zh) * | 2022-01-14 | 2023-05-16 | 福州大学 | 一种含稀土元素的硫化物光催化剂及其制备方法和应用 |
| CN114515581B (zh) * | 2022-03-02 | 2023-08-29 | 北京化工大学 | 掺杂型CdS光催化剂及其在催化转化CO2中的应用 |
| CN115779932B (zh) * | 2022-11-01 | 2024-04-02 | 陕西科技大学 | 一种V-CdS/NiS2复合光催化剂的制备方法 |
| CN115845878B (zh) * | 2022-12-31 | 2024-05-07 | 吉林化工学院 | 一种Ni/CdS催化剂及其制备方法和应用 |
-
2000
- 2000-02-29 JP JP2000057978A patent/JP3421628B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP2001239164A (ja) | 2001-09-04 |
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