JP7060170B2 - 硫化モリブデン粉体及びその製造方法、重金属吸着剤、光熱変換材料、蒸留方法、酸素還元触媒、並びに触媒インク - Google Patents

Description

本発明は、硫化モリブデン粉体及びその製造方法、酸素還元触媒、並びに触媒インクに関する。また、本発明は、硫化モリブデン粒子を含有する重金属吸着剤に関する。さらに、本発明は、硫化モリブデン粒子を含む材料からなる光熱変換材料及びこれを利用する蒸留方法に関する。
本願は、２０１９年９月２４日に、日本国特許庁に国際出願されたＰＣＴ／ＪＰ２０１９／０３７２３６号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

二硫化モリブデン（ＭｏＳ_２）に代表されるモリブデン硫化物は、例えば、潤滑剤、鉄鋼添加剤、モリブデン酸塩原料としてよく知られている。これらモリブデン硫化物は、不活性である利点を有効に活用した用途で用いられてきた。

しかしながら、最近ではその活性に着目して、例えば、半導体材料、触媒等のファイン用途への適用が試みられ始めている。この様な活性は、モリブデン酸化物を硫化するといった任意の製造方法で得られたモリブデン硫化物を、微細化したりその凝集を解くことで、ある程度は高めることは可能であるが、それだけでは期待された通りの優れた性能が得られないことも多い。そこで、それぞれの使用目的に沿って、より優れた性能を発揮させるために、単層状、ナノフラワー状、フラーレン様といった、特異な形状のモリブデン硫化物の製造方法が検討されている（特許文献１～２参照。）。

従来、水浄化材用途の重金属吸着剤として、ゼオライト系吸着剤、チタノシリケート系吸着剤などが、知られている（特許文献３等）。これらの吸着剤は、鉛などの重金属の吸着性能に優れているとされる。

また、太陽光から直接発電する代わりに、太陽光により流体を昇温させてそこに熱を一旦蓄積し、蒸気を発生させる、その熱を他の場所へ輸送する、あるいはそのまま蓄積させておいて後で利用するという形態についても、発電から一般家庭用の給湯設備まで、多様な装置が知られている。

例えば、特許文献４には、太陽光を金属又は金属酸化物のナノ粒子分散液に受光させて、該ナノ粒子分散液中で太陽光を熱エネルギーに変換させる太陽熱集熱方法が提案されている。

また、特許文献５には、液体に窒化チタンナノ粒子を分散させた流体であって、照射された光エネルギーを吸収して蓄積する太陽光吸収流体、及び、それを利用する蒸留方法が提案されている。蒸留は液体を蒸発させることが必要であるため、大きなエネルギーを必要とする。このエネルギーの全部または一部を太陽光で供給することができればエネルギーの節約に有効である。

特開２００４－２７７１９９公報 特表２００４－５１２２５０公報 国際公開第２００４／０３９４９４号 特開２０１０－１４４９５７号公報 特開２０１６－１２５６７９号公報

しかしながら、特許文献１～２に開示された特異な形状のモリブデン硫化物を得る製造方法はいずれも複雑であり、その様なものを得ることは難しかった。公知文献のトレースが成功した実験の場合において、電子顕微鏡写真上では、一見したところ微細化された粒子状のモリブデン硫化物は得られても、実際は凝集が激しく、期待した触媒性能が得られなかった。

特許文献３に開示されたゼオライト系吸着剤は、Ｋ，Ｃａ等のミネラル分を吸着するので、水浄化材用途に向いていない。チタノシリケート系吸着剤は、高価である。

特許文献４には、任意の金属種の単体又は酸化物のナノ粒子を使用できると示されているものの、どのような金属または金属酸化物のナノ粒子を使用すべきか、具体的な材料選択の知見は開示されていない。

また、特許文献５に開示されている窒化チタンナノ粒子を分散させた流体の光吸収性能も、満足できるものではない。このほかに太陽光吸収材料として知られている金、カーボンナノチューブなどは高価である。カーボンブラックは、水への分散性が悪く経時凝集が生じ、その太陽光吸収性能を十分に活かせない。

そこで、本発明は、触媒活性、特に、酸素還元反応（ＯＲＲ）活性に優れる硫化モリブデン粉体、及びその製造方法、酸素還元触媒、並びに触媒インクを提供することを目的とする。
また、本発明は、重金属の吸着性能が大きく、かつ、ミネラル分の吸着能が小さい、選択的な吸着性能を有する重金属吸着剤を提供することを目的とする。
さらに、本発明は、光吸収性能に優れる光熱変換材料、及び蒸留方法を提供することを目的とする。

本発明は、以下の態様を包含するものである。
［１］ 二硫化モリブデンの３Ｒ結晶構造を含む硫化モリブデン粉体。
［２］ 二硫化モリブデンの２Ｈ結晶構造及び３Ｒ結晶構造を含む、前記［１］に記載の硫化モリブデン粉体。
［３］ Ｘ線源としてＣｕ－Ｋα線を用いた粉末Ｘ線回折（ＸＲＤ）から得られるスペクトルにおいて、３９．５°付近のピーク、及び、４９．５°付近のピークが共に２Ｈ結晶構造及び３Ｒ結晶構造の合成ピークからなり、半値幅が１°以上である、前記［２］に記載の硫化モリブデン粉体。
［４］ ＢＥＴ法で測定される比表面積が１０ｍ^２／ｇ以上である、前記［１］～［３］のいずれか一項に記載の硫化モリブデン粉体。
［５］ 動的光散乱式粒子径分布測定装置により求められるメディアン径Ｄ_５０が１０～１０００ｎｍである、前記［１］～［４］のいずれか一項に記載の硫化モリブデン粉体。
［６］ モリブデンのＫ吸収端の広域Ｘ線吸収微細構造（ＥＸＡＦＳ）スペクトルから得られる動径分布関数において、Ｍｏ－Ｓに起因するピークの強度ＩとＭｏ－Ｍｏに起因するピーク強度ＩＩとの比（Ｉ／ＩＩ）が、１．０より大きい、前記［１］～［５］のいずれか一項に記載の硫化モリブデン粉体。
［７］ 前記硫化モリブデン粉体を構成する硫化モリブデン粒子の一次粒子の形状が、紐形状、リボン状またはシート状である、前記［１］～［６］のいずれか一項に記載の硫化モリブデン粉体。

［８］ 三酸化モリブデンのβ結晶構造を含む一次粒子の集合体からなる三酸化モリブデン粉体を、硫黄源の存在下、温度２００～１０００℃で加熱することを含む、前記［１］～［７］のいずれか一項に記載の硫化モリブデン粉体の製造方法。
［９］ 三酸化モリブデンのβ結晶構造を含む一次粒子の集合体からなる三酸化モリブデン粉体を、硫黄源の不存在下、温度１００～８００℃で加熱し、次いで、硫黄源の存在下、温度２００～１０００℃で加熱することを含む、前記［１］～［７］のいずれか一項に記載の硫化モリブデン粉体の製造方法。
［１０］ 前記三酸化モリブデン粉体の一次粒子の平均粒径が５～１０００ｎｍである、前記［８］又は［９］に記載の硫化モリブデン粉体の製造方法。
［１１］ 前記三酸化モリブデン粉体のＭｏＯ_３量１００モル％に対して、前記硫黄源のＳ量が５００モル％以上である、前記［８］～［１０］のいずれか一項に記載の硫化モリブデン粉体の製造方法。
［１２］ 前記硫黄源の存在下の加熱温度が３２０℃以上である、前記［８］～［１１］のいずれか一項に記載の硫化モリブデン粉体の製造方法。

［１３］ 硫化モリブデン粒子を含有する重金属吸着剤であって、
前記硫化モリブデン粒子の、動的光散乱式粒子径分布測定装置により求められるメディアン径Ｄ_５０が１０～１０００ｎｍである、重金属吸着剤。
［１４］ 前記硫化モリブデン粒子の、ＢＥＴ法で測定される比表面積が１０ｍ^２／ｇ以上である、前記［１３］に記載の重金属吸着剤。
［１５］ 前記硫化モリブデン粒子の、モリブデンのＫ吸収端の広域Ｘ線吸収微細構造（ＥＸＡＦＳ）スペクトルから得られる動径分布関数において、Ｍｏ－Ｓに起因するピークの強度ＩとＭｏ－Ｍｏに起因するピーク強度ＩＩとの比（Ｉ／ＩＩ）が、１．０より大きい、前記［１３］又は［１４］に記載の、重金属吸着剤。
［１６］ 前記硫化モリブデン粒子が、二硫化モリブデンの３Ｒ結晶構造を含む、前記［１３］～［１５］のいずれか一項に記載の重金属吸着剤。
［１７］ 前記硫化モリブデン粒子が、二硫化モリブデンの２Ｈ結晶構造及び３Ｒ結晶構造を含む、前記［１６］に記載の重金属吸着剤。
［１８］ 前記硫化モリブデン粒子の、Ｘ線源としてＣｕ－Ｋα線を用いた粉末Ｘ線回折（ＸＲＤ）から得られるスペクトルにおいて、３９．５°付近のピーク、及び、４９．５°付近のピークが共に２Ｈ結晶構造及び３Ｒ結晶構造の合成ピークからなり、半値幅が１°以上である、前記［１７］に記載の重金属吸着剤。
［１９］ 前記硫化モリブデン粒子の一次粒子の形状が、紐形状、リボン状またはシート状である、前記［１７］又は［１８］に記載の重金属吸着剤。

［２０］ 硫化モリブデン粒子を含む材料からなり、光エネルギーを吸収することにより発熱する、光熱変換材料。
［２１］ 前記硫化モリブデン粒子の、動的光散乱式粒子径分布測定装置により求められるメディアン径Ｄ_５０が１０～１０００ｎｍである、前記［２０］に記載の光熱変換材料。
［２２］ 前記硫化モリブデン粒子の、ＢＥＴ法で測定される比表面積が１０ｍ^２／ｇ以上である、前記［２０］又は［２１］に記載の光熱変換材料。
［２３］ 前記硫化モリブデン粒子の、モリブデンのＫ吸収端の広域Ｘ線吸収微細構造（ＥＸＡＦＳ）スペクトルから得られる動径分布関数において、Ｍｏ－Ｓに起因するピークの強度ＩとＭｏ－Ｍｏに起因するピーク強度ＩＩとの比（Ｉ／ＩＩ）が、１．０より大きい、前記［２０］～［２２］のいずれか一項に記載の光熱変換材料。
［２４］ 前記硫化モリブデン粒子が二硫化モリブデンの３Ｒ結晶構造を含む、前記［２０］～［２３］のいずれか一項に記載の光熱変換材料。
［２５］ 前記硫化モリブデン粒子が二硫化モリブデンの２Ｈ結晶構造及び３Ｒ結晶構造を含む、前記［２４］に記載の光熱変換材料。
［２６］ 前記硫化モリブデン粒子の、Ｘ線源としてＣｕ－Ｋα線を用いた粉末Ｘ線回折（ＸＲＤ）から得られるスペクトルにおいて、３９．５°付近のピーク、及び、４９．５°付近のピークが共に２Ｈ結晶構造及び３Ｒ結晶構造の合成ピークからなり、半値幅が１°以上である、前記［２５］に記載の光熱変換材料。
［２７］ 前記硫化モリブデン粒子の一次粒子の形状が、紐形状、リボン状またはシート状である、前記［２４］又は［２５］に記載の光熱変換材料。
［２８］ 前記硫化モリブデン粒子を含む材料が、液体と、前記液体中に分散する硫化モリブデン粒子とを含有する光吸収流体である、前記［２０］～［２７］のいずれか一項に記載の光熱変換材料。
［２９］ 前記液体の主成分が水である、前記［２８］に記載の光熱変換材料。
［３０］ 前記光吸収流体に対して、前記硫化モリブデン粒子を０．０１質量％以上含む、前記［２８］又は［２９］に記載の光熱変換材料。
［３１］ 前記［２８］～［３０］のいずれか一項に記載の光熱変換材料に太陽光を照射して加熱することにより前記液体を蒸発させる、蒸留方法。

［３２］ 二硫化モリブデンの３Ｒ結晶構造を含む硫化モリブデン粉体からなる酸素還元触媒。
［３３］ 二硫化モリブデンの２Ｈ結晶構造及び３Ｒ結晶構造を含む硫化モリブデン粉体からなる、前記［３２］に記載の酸素還元触媒。
［３４］ 前記硫化モリブデン粉体の、Ｘ線源としてＣｕ－Ｋα線を用いた粉末Ｘ線回折（ＸＲＤ）から得られるスペクトルにおいて、３９．５°付近のピーク、及び、４９．５°付近のピークが共に２Ｈ結晶構造及び３Ｒ結晶構造の合成ピークからなり、半値幅が１°以上である、前記［３３］に記載の酸素還元触媒。
［３５］ 前記硫化モリブデン粉体の、ＢＥＴ法で測定される比表面積が１０ｍ^２／ｇ以上である、前記［３２］～［３４］のいずれか一項に記載の酸素還元触媒。
［３６］ 前記硫化モリブデン粉体の、動的光散乱式粒子径分布測定装置により求められるメディアン径Ｄ_５０が１０～１０００ｎｍである、前記［３２］～［３５］のいずれか一項に記載の酸素還元触媒。
［３７］ 前記硫化モリブデン粉体の、モリブデンのＫ吸収端の広域Ｘ線吸収微細構造（ＥＸＡＦＳ）スペクトルから得られる動径分布関数において、Ｍｏ－Ｓに起因するピークの強度ＩとＭｏ－Ｍｏに起因するピーク強度ＩＩとの比（Ｉ／ＩＩ）が、１．０より大きい、前記［３２］～［３６］のいずれか一項に記載の酸素還元触媒。
［３８］ 前記硫化モリブデン粉体を構成する硫化モリブデン粒子の一次粒子の形状が、紐形状、リボン状またはシート状である、前記［３２］～［３７］のいずれか一項に記載の酸素還元触媒。

［３９］ 前記［３２］～［３８］のいずれか一項に記載の酸素還元触媒と、高分子電解質と、溶媒と、を含有する触媒インク。

本発明により、酸素還元反応（ＯＲＲ）活性に優れる硫化モリブデン粉体、及びその製造方法、酸素還元触媒、並びに触媒インクを提供することができる。
また、本発明により、重金属の吸着性能が大きく、かつ、ミネラル分の吸着能が小さい、選択的な吸着性能を有する重金属吸着剤を提供することができる。
さらに、本発明により、光吸収性能に優れる光熱変換材料、及び蒸留方法を提供することができる。

原料の三酸化モリブデン粉体の製造に用いられる装置の一例の概略図である。 原料の三酸化モリブデン粉体のＸ線回折（ＸＲＤ）パターンの結果を、三酸化モリブデンのα結晶の標準パターン（α－ＭｏＯ_３）及びβ結晶の標準パターン（β－ＭｏＯ_３）と共に示したものである。 本発明の一実施形態の硫化モリブデン粉体のＸ線回折（ＸＲＤ）パターンの結果を、二硫化モリブデン（ＭｏＳ_２）の３Ｒ結晶構造の回折パターン、二硫化モリブデン（ＭｏＳ_２）の２Ｈ結晶構造の回折パターン及び二酸化モリブデン（ＭｏＯ_２）の回折パターンと共に示したものである。 硫化モリブデン粉体から得られた作用電極の作動電圧（ｖｓ ＲＨＥ）に対する、ＯＲＲ電流密度（ｉ／ｍＡｇ^－１）を表すグラフである。 比較例に係る硫化モリブデン粉体のＸ線回折（ＸＲＤ）パターンの結果を、二硫化モリブデン（ＭｏＳ_２）の２Ｈ結晶構造の回折パターンと共に示したものである。 原料の三酸化モリブデン粉体を用いて測定された、モリブデンのＫ吸収端の広域Ｘ線吸収微細構造（ＥＸＡＦＳ）スペクトルである。 本発明の一実施形態の硫化モリブデン粉体のＴＥＭ像である。 実施例及び比較例に係る硫化モリブデン粉体のＴＥＭ像である。 本発明の一実施形態の硫化モリブデン粉体を用いて測定された、モリブデンのＫ吸収端の広域Ｘ線吸収微細構造（ＥＸＡＦＳ）スペクトルである。 比較例２の硫化モリブデン粉体のＸ線回折（ＸＲＤ）パターンの結果を、二硫化モリブデン（ＭｏＳ_２）の３Ｒ結晶構造の回折パターン、二硫化モリブデン（ＭｏＳ_２）の２Ｈ結晶構造の回折パターン及び二酸化モリブデン（ＭｏＯ_２）の回折パターンと共に示したものである。 比較例３の硫化モリブデン粉体のＸ線回折（ＸＲＤ）パターンの結果を、二硫化モリブデン（ＭｏＳ_２）の３Ｒ結晶構造の回折パターン、二硫化モリブデン（ＭｏＳ_２）の２Ｈ結晶構造の回折パターン及び二酸化モリブデン（ＭｏＯ_２）の回折パターンと共に示したものである。 比較例４の硫化モリブデン粉体のＸ線回折（ＸＲＤ）パターンの結果を、二硫化モリブデン（ＭｏＳ_２）の３Ｒ結晶構造の回折パターン、二硫化モリブデン（ＭｏＳ_２）の２Ｈ結晶構造の回折パターン及び二酸化モリブデン（ＭｏＯ_２）の回折パターンと共に示したものである。

実施例及び比較例の光熱変換材料に係る光吸収流体の、紫外線から近赤外線の波長における吸光スペクトルを、太陽光スペクトルと共に示すグラフである。

＜＜硫化モリブデン粉体＞＞
本実施形態の硫化モリブデン粉体は、二硫化モリブデンの３Ｒ結晶構造を含む。また、本実施形態の硫化モリブデン粉体は、二硫化モリブデンの２Ｈ結晶構造及び３Ｒ結晶構造を含み、Ｘ線源としてＣｕ－Ｋα線を用いた粉末Ｘ線回折（ＸＲＤ）から得られるスペクトルにおいて、３９．５°付近のピーク、及び、４９．５°付近のピークが共に２Ｈ結晶構造及び３Ｒ結晶構造の合成ピークからなり、半値幅が１°以上である。さらに、本実施形態の硫化モリブデン粉体は、１Ｈ結晶構造など、二硫化モリブデンの２Ｈ結晶構造、３Ｒ結晶構造以外の結晶構造を含んでいても良い。

本実施形態の硫化モリブデン粉体を構成する硫化モリブデン粒子は、準安定構造の３Ｒ結晶構造を含むので、酸素還元活性（ＯＲＲ）に優れる。通常の市販の二硫化モリブデン粉体を構成する硫化モリブデン粒子は、２Ｈ結晶構造の硫化モリブデンであるのに対して、本実施形態の硫化モリブデン粉体を構成する硫化モリブデン粒子が、準安定構造の３Ｒ結晶構造を含む点は、Ｘ線源としてＣｕ－Ｋα線を用いた粉末Ｘ線回折（ＸＲＤ）から得られるスペクトルにおいて、３９．５°付近のピーク、及び、４９．５°付近のピークが共に２Ｈ結晶構造及び３Ｒ結晶構造の合成ピークからなることで区別することができる。

本実施形態の硫化モリブデン粉体において、前記硫化モリブデン粉体を構成する硫化モリブデン粒子を透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）で撮影したときの二次元画像におけるモリブデン硫化物の一次粒子の形状は、目視観察又は画像写真で、粒子状、球状、板状、針状、紐形状、リボン状またはシート状であっても良く、これらの形状が組み合わさって含まれていても良い。前記モリブデン硫化物の一次粒子の形状は、リボン状またはシート状であることが好ましく、モリブデン硫化物５０個の一次粒子の形状が、平均で、長さ（縦）×幅（横）＝５０～１０００ｎｍ×３～１００ｎｍの範囲の大きさを有することが好ましく、１００～５００ｎｍ×５～５０ｎｍの範囲の大きさを有することがより好ましく、１５０～４００ｎｍ×１０～２０ｎｍの範囲の大きさを有することが特に好ましい。前記モリブデン硫化物の一次粒子の形状は、厚さが、１～４０ｎｍの範囲の大きさを有することが好ましく、３～２０ｎｍの範囲の大きさを有することがより好ましく、５～１０ｎｍの範囲の大きさを有することが特に好ましい。ここで、シート状であるとは、薄層形状であることをいう。また、リボン状であるとは、長い薄層形状であることをいう。紐形状、リボン状またはシート状であることで、硫化モリブデン粉体の比表面積を大きくすることができ、酸素還元反応（ＯＲＲ）活性に優れるものとすることができる。ここで、紐形状であるとは、細長い形状であることをいう。前記モリブデン硫化物の一次粒子のアスペクト比、すなわち、（長さ（縦））／（幅（横））の値は、５０個の平均で、１．２～１２００であることが好ましく、２～８００であることがより好ましく、５～４００であることがさらに好ましく、１０～２００であることが特に好ましい。

前記硫化モリブデン粒子の一次粒子の形状が、単純な球状ではなく、アスペクト比の大きな紐形状、リボン状もしくはシート状であることにより、重金属を吸着する地点が増え、重金属の吸着性能に優れ、特に、鉛、水銀、銀及び金など重金属吸着性能が格段に向上する。

本実施形態の硫化モリブデン粉体の、ＢＥＴ法で測定される比表面積は１０ｍ^２／ｇ以上であることが好ましく、３０ｍ^２／ｇ以上であることがより好ましく、４０ｍ^２／ｇ以上であることが特に好ましい。本実施形態の硫化モリブデン粉体の比表面積は大きいほど、酸素還元反応（ＯＲＲ）活性に優れるものとすることができる。本実施形態の硫化モリブデン粉体の、ＢＥＴ法で測定される比表面積は３００ｍ^２／ｇ以下であってもよく、２００ｍ^２／ｇ以下であってもよく、１００ｍ^２／ｇ以下であってもよい。

本実施形態の硫化モリブデン粉体を構成する硫化モリブデン粒子の、動的光散乱式粒子径分布測定装置により求められるメディアン径Ｄ_５０は１０～１０００ｎｍであるであることが好ましい。表面積が大きく、硫黄との反応性の点から、６００ｎｍ以下が好ましく、５００ｎｍ以下がより好ましく、４００ｎｍ以下が特に好ましい。本実施形態の硫化モリブデン粉体を構成する硫化モリブデン粒子のメディアン径Ｄ_５０は１０ｎｍ以上であってもよく、２０ｎｍ以上であってもよく、４０ｎｍ以上であってもよい。

本実施形態の硫化モリブデン粉体の、モリブデンのＫ吸収端の広域Ｘ線吸収微細構造（ＥＸＡＦＳ）スペクトルから得られる動径分布関数において、Ｍｏ－Ｓに起因するピークの強度ＩとＭｏ－Ｍｏに起因するピーク強度ＩＩとの比（Ｉ／ＩＩ）は、１．０より大きいことが好ましく、１．１以上であることがより好ましく、１．２以上であることが特に好ましい。

本実施形態の硫化モリブデン粉体のＭｏＳ_２への転化率Ｒ_Ｃは、７０％以上であることが好ましく、８０％以上であることがより好ましく、９０％以上であることが特に好ましい。
本実施形態の硫化モリブデン粉体は、ＭｏＳ_２への転化率Ｒ_Ｃが大きいことにより、酸素還元反応（ＯＲＲ）活性に優れるものとすることができる。

硫化モリブデン粉体のＭｏＳ_２への転化率Ｒ_Ｃは、硫化モリブデン粉体をＸ線回折（ＸＲＤ）測定することにより得られるスペクトルデータから、ＲＩＲ（参照強度比）法により求めることができる。硫化モリブデン（ＭｏＳ_２）のＲＩＲ値Ｋ_Ａおよび硫化モリブデン（ＭｏＳ_２）の（００２）面または（００３）面に帰属される、２θ=１４．４°±０．５°付近のピークの積分強度Ｉ_Ａ、並びに、各酸化モリブデン（原料であるＭｏＯ_３、および反応中間体であるＭｏ_９Ｏ_２５、Ｍｏ_４Ｏ_１１、ＭｏＯ_２など）のＲＩＲ値Ｋ_Ｂおよび各酸化モリブデン（原料であるＭｏＯ_３、および反応中間体であるＭｏ_９Ｏ_２５、Ｍｏ_４Ｏ_１１、ＭｏＯ_２など）の最強線ピークの積分強度Ｉ_Ｂを用いて、次の式（１）からＭｏＳ_２への転化率Ｒ_Ｃを求めることができる。
Ｒ_Ｃ（％）＝（Ｉ_Ａ／K_Ａ）／（Σ（Ｉ_Ｂ／K_Ｂ））×１００ ・・・（１）
ここで、ＲＩＲ値は、ＩＣＳＤデータベースに記載されている値をそれぞれ用いることができ、解析には、統合粉末Ｘ線解析ソフトウェア（ＰＤＸＬ）（Ｒｉｇａｋｕ社製）を用いることができる。

本発明の硫化モリブデン粉体は、以下の側面を有する。
「１」 二硫化モリブデンの３Ｒ結晶構造を含む硫化モリブデン粉体。
「２］ 二硫化モリブデンの２Ｈ結晶構造及び３Ｒ結晶構造を含む硫化モリブデン粉体であって、
Ｘ線源としてＣｕ－Ｋα線を用いた粉末Ｘ線回折（ＸＲＤ）から得られるスペクトルにおいて、３９．５°付近のピーク、及び、４９．５°付近のピークが共に２Ｈ結晶構造及び３Ｒ結晶構造の合成ピークからなり、半値幅が１°以上である、前記「１」に記載の硫化モリブデン粉体。
「３」 ＢＥＴ法で測定される比表面積が１０ｍ^２／ｇ以上であり、好ましくは３０ｍ^２／ｇ以上であり、より好ましくは４０ｍ^２／ｇ以上である、前記「１」又は「２」に記載の硫化モリブデン粉体。
「４」 動的光散乱式粒子径分布測定装置により求められるメディアン径Ｄ_５０が１０～１０００ｎｍであり、好ましくは１０ｎｍ以上６００ｎｍ以下であり、より好ましくは２０ｎｍ以上５００ｎｍ以下であり、さらに好ましくは４０ｎｍ以上４００ｎｍ以下である、前記「１」～［３」のいずれか一項に記載の硫化モリブデン粉体。
「５」 モリブデンのＫ吸収端の広域Ｘ線吸収微細構造（ＥＸＡＦＳ）スペクトルから得られる動径分布関数において、Ｍｏ－Ｓに起因するピークの強度ＩとＭｏ－Ｍｏに起因するピーク強度ＩＩとの比（Ｉ／ＩＩ）が、１．０より大きい、好ましくは１．１以上であり、より好ましくは１．２以上である、前記「１」～「４」のいずれか一項に記載の硫化モリブデン粉体。
「６」 前記硫化モリブデン粉体を構成する硫化モリブデン粒子の一次粒子の形状が、紐形状、リボン状またはシート状である、前記「１」～「５」のいずれか一項に記載の硫化モリブデン粉体。
「７」 前記硫化モリブデン粉体を構成する硫化モリブデン粒子の一次粒子のアスペクト比の平均が、１．２～１２００であり、好ましくは２～８００であり、より好ましくは５～４００であり、さらに好ましくは１０～２００である、前記「１」～「６」のいずれか一項に記載の硫化モリブデン粉体。
「８」 前記硫化モリブデン粉体のＭｏＳ_２への転化率Ｒ_Ｃが、７０％以上であり、好ましくは８０％以上であり、より好ましくは９０％以上である、前記「１」～「７」のいずれか一項に記載の硫化モリブデン粉体。

＜＜酸素還元触媒＞＞
前記硫化モリブデン粉体は、酸素還元触媒として好適に利用することができる。また、前記硫化モリブデン粉体は、導電性の高いカーボンや金属と複合して酸素還元触媒として利用することもできる。
本発明の酸素還元触媒は、以下の側面を有する。
「１１」 前記「１」～「８」のいずれか一項に記載の硫化モリブデン粉体からなる酸素還元触媒。

＜＜触媒インク＞＞
本実施形態の触媒インクは、前記酸素還元触媒と、高分子電解質と、溶媒と、を含有する。
高分子電解質としては、燃料電池用触媒層において一般的に用いられているものを用いることができる。具体的には、スルホン酸基を有するパーフルオロカーボン重合体（例えば、ナフィオン（登録商標））、スルホン酸基を有する炭化水素系高分子化合物、リン酸などの無機酸をドープさせた高分子化合物、一部がプロトン伝導性の官能基で置換された有機／無機ハイブリッドポリマー、高分子マトリックスにリン酸溶液や硫酸溶液を含浸させたプロトン伝導体などが挙げられる。
溶媒としては、酸素還元触媒及び高分子電解質を分散させることができ、作用電極用基材に塗布して触媒層を形成できるものであれば限定されない。前記溶媒として、１－プロパノール、２－プロパノール、１－ブタノール、２－ブタノール、１－ペンタノール、２－ペンタノール、１－ヘキサノール、２－ヘキサノール、１－ヘプタノール、２－ヘプタノール等のアルコールを含有することが好ましい。

本発明の触媒インクは、以下の側面を有する。
「２１」 前記「１」～「８」のいずれか一項に記載の硫化モリブデン粉体からなる酸素還元触媒と、高分子電解質と、溶媒と、を含有する触媒インク。

＜＜硫化モリブデン粉体の製造方法＞＞
本実施形態の製造方法は、前記硫化モリブデン粉体の製造方法であって、三酸化モリブデンのβ結晶構造を含む一次粒子の集合体からなる三酸化モリブデン粉体を、硫黄源の存在下、温度２００～１０００℃で加熱することを含む。

本実施形態の硫化モリブデン粉体の製造方法に用いる酸化モリブデン粉体は、三酸化モリブデンのβ結晶構造を含む一次粒子の集合体からなる。前記酸化モリブデン粉体は、結晶構造としてα結晶のみからなる従来の三酸化モリブデン粉体に比べて、硫黄との反応性が良好であり、三酸化モリブデンのβ結晶構造を含むので、硫黄源との反応において、ＭｏＳ_２への転化率Ｒ_Ｃを大きくすることができる。

三酸化モリブデンのβ結晶構造は、Ｘ線源としてＣｕ－Ｋα線を用いた粉末Ｘ線回折（ＸＲＤ）から得られるスペクトルにおいて、ＭｏＯ_３のβ結晶の（０１１）面に帰属する、（２θ：２３．０１°付近、Ｎｏ．８６４２６（無機結晶構造データベース、ＩＣＳＤ））のピークの存在によって、確認することができる。三酸化モリブデンのα結晶構造は、ＭｏＯ_３のα結晶の（０２１）面（２θ：２７．３２°付近_Ｎｏ．１６６３６３（無機結晶構造データベース、ＩＣＳＤ））のピークの存在によって、確認することができる。

硫黄源としては、例えば、硫黄、硫化水素等が挙げられ、これらは単独でも二種を併用しても良い。

本実施形態の製造方法は、三酸化モリブデンのβ結晶構造を含む一次粒子の集合体からなる三酸化モリブデン粉体を、硫黄源の不存在下、温度１００～８００℃で加熱し、次いで、硫黄源の存在下、温度２００～１０００℃で加熱することを含むものであってもよい。

硫黄源の存在下の加熱時間は、硫化反応が充分に進行する時間であればよく、１～２０ｈであってもよく、２～１５ｈであってもよく、３～１０ｈであってもよい。

本実施形態の製造方法において、前記三酸化モリブデン粉体の一次粒子の平均粒径が５～１０００ｎｍであることが好ましい。

三酸化モリブデン粉体の一次粒子の平均粒径とは、三酸化モリブデン粉体を、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で撮影し、二次元画像上の凝集体を構成する最小単位の粒子（すなわち、一次粒子）について、その長径（観察される最も長い部分のフェレ径）と短径（その最も長い部分のフェレ径に対して、垂直な向きの短いフェレ径）を計測し、その平均値を一次粒子径としたとき、ランダムに選ばれた５０個の一次粒子の一次粒子径の平均値を云う。

本実施形態の硫化モリブデン粉体の製造方法において、前記三酸化モリブデン粉体のＭｏＯ_３量に対する、前記硫黄源のＳ量の仕込み比は、硫化反応が充分に進行する条件であることが好ましい。前記三酸化モリブデン粉体のＭｏＯ_３量１００モル％に対して、前記硫黄源のＳ量が５００モル％以上であることが好ましく、６００モル％以上であることが好ましく、７００モル％以上であることが好ましい。前記三酸化モリブデン粉体のＭｏＯ_３量１００モル％に対して、前記硫黄源のＳ量が３０００モル％以下であってもよく、２０００モル％以下であってもよく、１５００モル％以下であってもよい。

本実施形態の製造方法において、前記硫黄源の存在下の加熱温度は、硫化反応が充分に進行する温度であればよく、３２０℃以上であることが好ましく、３４０℃以上であることがより好ましく、３６０℃以上であることが特に好ましい。３２０～１０００℃であってもよく、３４０～８００℃であってもよく、３６０～６００℃であってもよい。

本実施形態の硫化モリブデン粉体の製造方法において、前記三酸化モリブデン粉体の一次粒子の平均粒径は１μｍ以下であることが好ましい。硫黄との反応性の点から、６００ｎｍ以下がより好ましく、４００ｎｍ以下がさらに好ましく、２００ｎｍ以下が特に好ましい。前記三酸化モリブデン粉体の一次粒子の平均粒径は１０ｎｍ以上であってもよく、２０ｎｍ以上であってもよく、４０ｎｍ以上であってもよい。

本実施形態の硫化モリブデン粉体の製造方法において、前記三酸化モリブデン粉体は、蛍光Ｘ線（ＸＲＦ）で測定されるＭｏＯ_３の含有割合が９９．６％以上であることが好ましく、これにより、ＭｏＳ_２への転化率Ｒ_Ｃを大きくすることができ、高純度な、不純物由来の硫化物が生成するおそれがない、保存安定性の良好な硫化モリブデンを得ることができる。

本実施形態の硫化モリブデン粉体の製造方法において、前記三酸化モリブデン粉体は、Ｘ線源としてＣｕ－Ｋα線を用いた粉末Ｘ線回折（ＸＲＤ）から得られるスペクトルにおいて、ＭｏＯ_３のβ結晶の（０１１）面に帰属するピーク強度の、ＭｏＯ_３のα結晶の（０２１）面に帰属するピーク強度に対する比（β（０１１）／α（０２１））が０．１以上であることが好ましい。

ＭｏＯ_３のβ結晶の（０１１）面に帰属するピーク強度、及び、ＭｏＯ_３のα結晶の（０２１）面に帰属するピーク強度は、それぞれ、ピークの最大強度を読み取り、前記比（β（０１１）／α（０２１））を求める。

前記三酸化モリブデン粉体において、前記比（β（０１１）／α（０２１））は、０．１～１０．０であることが好ましく、０．２～１０．０であることがより好ましく、０．４～１０．０であることが特に好ましい。

前記三酸化モリブデン粉体は、ＢＥＴ法で測定される比表面積が１０ｍ^２／ｇ～１００ｍ^２／ｇであることが好ましい。

前記三酸化モリブデン粉体において、前記比表面積は、硫黄との反応性が良好になることから、１０ｍ^２／ｇであることが好ましく、２０ｍ^２／ｇであることが好ましく、３０ｍ^２／ｇであることが好ましい。前記三酸化モリブデン粉体において、製造が容易になることから、１００ｍ^２／ｇであることが好ましく、９０ｍ^２／ｇであってもよく、８０ｍ^２／ｇであってもよい。

前記三酸化モリブデン粉体は、モリブデンのＫ吸収端の広域Ｘ線吸収微細構造（ＥＸＡＦＳ）スペクトルから得られる動径分布関数において、Ｍｏ－Ｏに起因するピークの強度ＩとＭｏ－Ｍｏに起因するピーク強度ＩＩとの比（Ｉ／ＩＩ）が、１．１より大きいことが好ましい。

Ｍｏ－Ｏに起因するピークの強度Ｉ、及び、Ｍｏ－Ｍｏに起因するピーク強度ＩＩは、それぞれ、ピークの最大強度を読み取り、前記比（Ｉ／ＩＩ）を求める。前記比（Ｉ／ＩＩ）は、三酸化モリブデン粉体において、ＭｏＯ_３のβ結晶構造が得られていることの目安になると考えられ、前記比（Ｉ／ＩＩ）が大きいほど、硫黄との反応性に優れる。

前記三酸化モリブデン粉体において、前記比（Ｉ／ＩＩ）は、１．１～５．０であることが好ましく、１．２～４．０であってもよく、１．２～３．０であってもよい。

（三酸化モリブデン粉体の製造方法）
前記三酸化モリブデン粉体は、酸化モリブデン前駆体化合物を気化させて、三酸化モリブデン蒸気を形成し、前記三酸化モリブデン蒸気を冷却することにより製造することができる。

前記三酸化モリブデン粉体の製造方法は、酸化モリブデン前駆体化合物、及び、前記酸化モリブデン前駆体化合物以外の金属化合物を含む原料混合物を焼成し、前記酸化モリブデン前駆体化合物を気化させて、三酸化モリブデン蒸気を形成することを含み、前記原料混合物１００質量％に対する、前記金属化合物の割合が、酸化物換算で７０質量％以下であることが好ましい。

前記三酸化モリブデン粉体の製造方法は、図１に示す製造装置１を用いて好適に実施することができる。

図１は、前記三酸化モリブデン粉体の製造に用いられる装置の一例の概略図である。製造装置１は、酸化モリブデン前駆体化合物、又は、前記原料混合物を焼成し、前記酸化モリブデン前駆体化合物を気化させる焼成炉２と、前記焼成炉２に接続され、前記焼成により気化した三酸化モリブデン蒸気を粉体化する十字（クロス）型の冷却配管３と、前記冷却配管３で粉体化した三酸化モリブデン粉体を回収する回収手段である回収機４と、を有する。この際、前記焼成炉２および冷却配管３は、排気口５を介して接続されている。また、前記冷却配管３は、左端部には外気吸気口（図示せず）に開度調整ダンパー６が、上端部には観察窓７がそれぞれ配置されている。回収機４には、第１の送風手段である排風装置８が接続されている。当該排風装置８が排風することにより、回収機４および冷却配管３が吸引され、冷却配管３が有する開度調整ダンパー６から外気が冷却配管３に送風される。すなわち、排風装置８が吸引機能を奏することによって、受動的に冷却配管３に送風が生じる。なお、製造装置１は、外部冷却装置９を有していてもよく、これによって焼成炉２から生じる三酸化モリブデン蒸気の冷却条件を任意に制御することが可能となる。

開度調整ダンパー６により、外気吸気口からは空気を取り入れ、焼成炉２で気化した三酸化モリブデン蒸気を空気雰囲気下で冷却し、三酸化モリブデン粉体とすることで、前記比（Ｉ／ＩＩ）を１．１より大きくすることができ、三酸化モリブデン粉体において、ＭｏＯ_３のβ結晶構造が得られ易い。三酸化モリブデン蒸気を、液体窒素を用いて冷却した場合など、窒素雰囲気下の酸素濃度が低い状態での三酸化モリブデン蒸気の冷却は、酸素欠陥密度を増加させ、前記比（Ｉ／ＩＩ）を低下させ易い。

酸化モリブデン前駆体化合物としては、三酸化モリブデンのβ結晶構造を含む一次粒子の集合体からなる三酸化モリブデン粉体を形成するための前駆体化合物であれば特に制限されない。

前記酸化モリブデン前駆体化合物としては、焼成することで三酸化モリブデン蒸気を形成するものであれば特に制限されないが、金属モリブデン、三酸化モリブデン、二酸化モリブデン、硫化モリブデン、モリブデン酸アンモニウム、リンモリブデン酸（Ｈ_３ＰＭｏ_１２Ｏ_４０）、ケイモリブデン酸（Ｈ_４ＳｉＭｏ_１２Ｏ_４０）、モリブデン酸アルミニウム、モリブデン酸ケイ素、モリブデン酸マグネシウム（ＭｇＭｏ_ｎＯ_３ｎ＋１（ｎ＝１～３））、モリブデン酸ナトリウム（Ｎａ_２Ｍｏ_ｎＯ_３ｎ＋１（ｎ＝１～３））、モリブデン酸チタニウム、モリブデン酸鉄、モリブデン酸カリウム（Ｋ_２Ｍｏ_ｎＯ_３ｎ＋１（ｎ＝１～３））、モリブデン酸亜鉛、モリブデン酸ホウ素、モリブデン酸リチウム（Ｌｉ_２Ｍｏ_ｎＯ_３ｎ＋１（ｎ＝１～３））、モリブデン酸コバルト、モリブデン酸ニッケル、モリブデン酸マンガン、モリブデン酸クロム、モリブデン酸セシウム、モリブデン酸バリウム、モリブデン酸ストロンチウム、モリブデン酸イットリウム、モリブデン酸ジルコニウム、モリブデン酸銅等が挙げられる。これらの酸化モリブデン前駆体化合物は、単独で用いても、２種以上を組み合わせて用いてもよい。酸化モリブデン前駆体化合物の形態は、特に限定されず、例えば、三酸化モリブデンなどの粉体状であっても良く、モリブデン酸アンモニウム水溶液のような液体であっても良い。好ましくは、ハンドリング性かつエネルギー効率の良い粉体状である。

酸化モリブデン前駆体化合物として、市販のα結晶の三酸化モリブデンを用いることが好ましい。また、酸化モリブデン前駆体化合物として、モリブデン酸アンモニウムを用いる場合には、焼成により熱力学的に安定な三酸化モリブデンに変換されることから、気化する酸化モリブデン前駆体化合物は前記三酸化モリブデンとなる。

これらの酸化モリブデン前駆体化合物のうち、得られる三酸化モリブデン粉体の純度、一次粒子の平均粒径、結晶構造を制御しやすい観点から、三酸化モリブデンを含むことが好ましい。

酸化モリブデン前駆体化合物、及び、前記酸化モリブデン前駆体化合物以外の金属化合物を含む原料混合物混合物を焼成することでも、三酸化モリブデン蒸気を形成することができる。

前記酸化モリブデン前駆体化合物以外の金属化合物としては、特に制限されないが、アルミニウム化合物、ケイ素化合物、チタン化合物、マグネシウム化合物、ナトリウム化合物、カリウム化合物、ジルコニウム化合物、イットリウム化合物、亜鉛化合物、銅化合物、鉄化合物等が挙げられる。これらのうち、アルミニウム化合物、ケイ素化合物、チタン化合物、マグネシウム化合物を用いることが好ましい。

酸化モリブデン前駆体化合物と前記酸化モリブデン前駆体化合物以外の金属化合物とが中間体を生成する場合があるが、この場合でも焼成により中間体が分解して、三酸化モリブデンを熱力学的に安定な形態で気化させることができる。

前記酸化モリブデン前駆体化合物以外の金属化合物としては、これらのうち、アルミニウム化合物を用いることが、焼成炉の傷つき防止のために好ましく、三酸化モリブデン粉体の純度を向上させるために前記酸化モリブデン前駆体化合物以外の金属化合物を用いないことでもよい。

アルミニウム化合物としては、塩化アルミニウム、硫酸アルミニウム、塩基性酢酸アルミニウム、水酸化アルミニウム、ベーマイト、擬ベーマイト、遷移酸化物アルミニウム（γ－酸化物アルミニウム、δ－酸化物アルミニウム、θ－酸化物アルミニウムなど）、α－酸化物アルミニウム、２種以上の結晶相を有する混合酸化物アルミニウム等が挙げられる。

酸化モリブデン前駆体化合物、及び、前記酸化モリブデン前駆体化合物以外の金属化合物を含む原料混合物を焼成するに際して、前記原料混合物１００質量％に対する、前記酸化モリブデン前駆体化合物の含有割合は、４０～１００質量％であることが好ましく、４５～１００質量％であってもよく、５０～１００質量％であってもよい。

焼成温度としては、使用する酸化モリブデン前駆体化合物、金属化合物、および所望とする三酸化モリブデン粉体等によっても異なるが、通常、中間体が分解できる温度とすることが好ましい。例えば、酸化モリブデン前駆体化合物としてモリブデン化合物を、金属化合物としてアルミニウム化合物を用いる場合には、中間体として、モリブデン酸アルミニウムが形成されうることから、焼成温度は５００～１５００℃であることが好ましく、６００～１５５０℃であることがより好ましく、７００～１６００℃であることがさらに好ましい。

焼成時間についても特に制限はなく、例えば、１ｍｉｎ～３０ｈとすることができ、１０ｍｉｎ～２５ｈとすることができ、１００ｍｉｎ～２０ｈとすることができる。

昇温速度は、使用する酸化モリブデン前駆体化合物、前記金属化合物、および所望とする三酸化モリブデン粉体の特性等によっても異なるが、製造効率の観点から、０．１～１００℃／ｍｉｎであることが好ましく、１～５０℃／ｍｉｎであることがより好ましく、２～１０℃／ｍｉｎであることがさらに好ましい。

焼成炉内の内部圧力は、特に制限されず、陽圧であっても減圧であってもよいが、酸化モリブデン前駆体化合物を好適に焼成炉から冷却配管に排出する観点から、焼成は減圧下で行われることが好ましい。具体的な減圧度としては、－５０００～－１０Ｐａであることが好ましく、－２０００～－２０Ｐａであることがより好ましく、－１０００～－５０Ｐａであることがさらに好ましい。減圧度が－５０００Ｐａ以上であると、焼成炉の高気密性や機械的強度が過度に要求されず、製造コストが低減できることから好ましい。一方、減圧度が－１０Ｐａ以下であると、焼成炉の排出口での酸化モリブデン前駆体化合物の詰まりを防止できることから好ましい。

なお、焼成中に焼成炉に気体を送風する場合、送風する気体の温度は、５～５００℃であることが好ましく、１０～１００℃であることがより好ましい。

また、気体の送風速度は、焼成炉の有効容積が１００Ｌに対して、１～５００Ｌ／ｍｉｎであることが好ましく、１０～２００Ｌ／ｍｉｎであることがより好ましい。

気化した三酸化モリブデン蒸気の温度は、使用する酸化モリブデン前駆体化合物の種類によっても異なるが、２００～２０００℃であることが好ましく、４００～１５００℃であることがより好ましい。なお、気化した三酸化モリブデン蒸気の温度が２０００℃以下であると、通常、冷却配管において、外気（０～１００℃）の送風により容易に粉体化することができる傾向がある。

焼成炉から排出される三酸化モリブデン蒸気の排出速度は、使用する前記酸化モリブデン前駆体化合物量、前記金属化合物量、焼成炉の温度、焼成炉内への気体の送風、焼成炉排気口の口径により制御することができる。冷却配管の冷却能力によっても異なるが、焼成炉から冷却配管への三酸化モリブデン蒸気の排出速度は、０．００１～１００ｇ／ｍｉｎであることが好ましく、０．１～５０ｇ／ｍｉｎであることがより好ましい。

また、焼成炉から排出される気体中に含まれる三酸化モリブデン蒸気の含有量は、０．０１～１０００ｍｇ／Ｌであることが好ましく、１～５００ｍｇ／Ｌであることがより好ましい。

次に、前記三酸化モリブデン蒸気を冷却して粉体化する。
三酸化モリブデン蒸気の冷却は、冷却配管を低温にすることにより行われる。この際、冷却手段としては、上述のように冷却配管中への気体の送風による冷却、冷却配管が有する冷却機構による冷却、外部冷却装置による冷却等が挙げられる。

三酸化モリブデン蒸気の冷却は、空気雰囲気下で行うことが好ましい。三酸化モリブデン蒸気を空気雰囲気下で冷却し、三酸化モリブデン粉体とすることで、前記比（Ｉ／ＩＩ）を１．１より大きくすることができ、三酸化モリブデン粉体において、ＭｏＯ_３のβ結晶構造が得られ易い。

冷却温度（冷却配管の温度）は、特に制限されないが、－１００～６００℃であることが好ましく、－５０～４００℃であることがより好ましい。

三酸化モリブデン蒸気の冷却速度は、特に制限されないが、１００～１０００００℃／ｓであることが好ましく、１０００～５００００℃／ｓであることがより好ましい。なお、三酸化モリブデン蒸気の冷却速度が早くなるほど、粒径の小さく、比表面積の大きい三酸化モリブデン粉体が得られる傾向がある。

冷却手段が、冷却配管中への気体の送風による冷却である場合、送風する気体の温度は－１００～３００℃であることが好ましく、－５０～１００℃であることがより好ましい。

また、気体の送風速度は、０．１～２０ｍ^３／ｍｉｎであることが好ましく、１～１０ｍ^３／ｍｉｎであることがより好ましい。気体の送風速度が０．１ｍ^３／ｍｉｎ以上であると、高い冷却速度を実現することができ、冷却配管の詰まりを防止できることから好ましい。一方、気体の送風速度が２０ｍ^３／ｍｉｎ以下であると、高価な第１の送風手段（排風機等）が不要となり、製造コストを低くすることができることから好ましい。

三酸化モリブデン蒸気を冷却して得られた粉体は、回収機に輸送されて回収される。

前記三酸化モリブデン粉体の製造方法は、前記三酸化モリブデン蒸気を冷却して得られた粉体を、再度、１００～３２０℃の温度で焼成してもよい。

すなわち、前記三酸化モリブデン粉体の製造方法で得られた三酸化モリブデン粉体を、再度、１００～３２０℃の温度で焼成してもよい。再度の焼成の焼成温度は、１２０～２８０℃であってもよく、１４０～２４０℃であってもよい。再度の焼成の焼成時間は、例えば、１ｍｉｎ～４ｈとすることができ、１０ｍｉｎ～５ｈとすることができ、１００ｍｉｎ～６ｈとすることができる。ただし、再度、焼成することにより、三酸化モリブデンのβ結晶構造の一部は、消失してしまい、３５０℃以上の温度で４時間焼成すると、三酸化モリブデン粉体中のβ結晶構造は消失して、前記比（β（０１１）／α（０２１））が０になって、硫黄との反応性が損なわれる。

本発明の硫化モリブデン粉体の製造方法は、以下の側面を有する。
「３１」 三酸化モリブデンのβ結晶構造を含む一次粒子の集合体からなる三酸化モリブデン粉体を、硫黄源の存在下、温度２００～１０００℃で加熱することを含む、前記「１」～「８」のいずれか一項に記載の硫化モリブデン粉体の製造方法。
「３２」 三酸化モリブデンのβ結晶構造を含む一次粒子の集合体からなる三酸化モリブデン粉体を、硫黄源の不存在下、温度１００～８００℃で加熱し、次いで、硫黄源の存在下、温度２００～１０００℃で加熱することを含む、前記「１」～「８」のいずれか一項に記載の硫化モリブデン粉体の製造方法。
「３３」 前記三酸化モリブデン粉体の一次粒子の平均粒径が５～１０００ｎｍであり、好ましくは１０ｎｍ以上６００ｎｍ以下であり、より好ましくは２０ｎｍ以上４００ｎｍ以下であり、さらに好ましくは４０ｎｍ以上２００ｎｍ以下である、前記「３１」又は「３２」に記載の硫化モリブデン粉体の製造方法。
「３４」 前記三酸化モリブデン粉体のＭｏＯ_３量１００モル％に対して、前記硫黄源のＳ量が５００モル％以上であり、好ましくは６００モル％以上であり、より好ましくは７００モル％以上である、前記「３１」～「３３」のいずれか一項に記載の硫化モリブデン粉体の製造方法。
「３５」 前記硫黄源の存在下の加熱温度が３２０℃以上であり、好ましくは３２０～１０００℃であり、より好ましくは３４０～８００℃であり、さらに好ましくは３６０～６００℃である、前記「３１」～「３４」のいずれか一項に記載の硫化モリブデン粉体の製造方法。

＜＜重金属吸着剤＞＞
本実施形態の重金属吸着剤は、硫化モリブデン粒子を含有し、前記硫化モリブデン粒子の、動的光散乱式粒子径分布測定装置により求められるメディアン径Ｄ_５０が１０～１０００ｎｍである。本実施形態の重金属吸着剤は、重金属の吸着性能が大きく、かつ、ミネラル分の吸着能が小さい、選択的な吸着性能を発揮する。重金属の吸着性能が大きい点は、前記硫化モリブデン粒子の前記メディアン径Ｄ_５０が１０００ｎｍ以下と小さいことに起因すると考えられる。ミネラル分の吸着能に対する重金属の吸着性能が大きい上記選択的な吸着性能は、例えば硫化モリブデン中の硫黄元素が重金属と吸着しやすい性質を有することに起因すると考えられる。

本実施形態の重金属吸着剤が吸着できる重金属としては、鉛、鉄、水銀、銀、金、白金、パラジウム、銅、クロム、カドミウム、バナジウム、マンガン、コバルト、ニッケル、亜鉛、スズ、テルル、タリウム、タンタル、ウラン等の重金属があり、本実施形態の重金属吸着剤は、特に鉛、水銀、銀及び金の重金属の吸着性能に優れる。
また、重金属吸着剤に吸着しにくいミネラル分とは、例えば、カルシウム、カリウム、ナトリウム、マグネシウムである。

本実施形態の重金属吸着剤における硫化モリブデン粒子の、動的光散乱式粒子径分布測定装置により求められるメディアン径Ｄ_５０は１０～１０００ｎｍであり、前記の効果の点から、６００ｎｍ以下が好ましく、５００ｎｍ以下がより好ましく、４００ｎｍ以下が特に好ましい。前記硫化モリブデン粒子のメディアン径Ｄ_５０は１０ｎｍ以上であってもよく、２０ｎｍ以上であってもよく、４０ｎｍ以上であってもよい。

本実施形態の重金属吸着剤における硫化モリブデン粒子は、二硫化モリブデンの３Ｒ結晶構造を含むことが好ましい。３Ｒ結晶構造を含むことにより、硫化モリブデン粒子の結晶のエッジ部分が増加し、イオン吸着サイトが増加することが、重金属の吸着性能の更なる向上に寄与すると考えられる。また、３Ｒ結晶構造を含むことにより、重金属のうち、特に、鉛、水銀、銀及び金の吸着性能が格段に向上する。硫化モリブデン粒子のナノ構造に由来する比表面積が起因していると推測される。

さらに、本実施形態の重金属吸着剤における硫化モリブデン粒子は、二硫化モリブデンの２Ｈ結晶構造及び３Ｒ結晶構造を含むことが好ましい。一般に市販されている二硫化モリブデン粒子は、粒径が１μｍを超える大きさのものを多く含み、また、六方晶固体であり、図４に示されるように、結晶構造として２Ｈ結晶構造のみを有する。これに対して、後述する「三酸化モリブデン粒子の製造方法」及び「硫化モリブデン粒子の製造方法」を経て製造する硫化モリブデン粒子は、２Ｈ結晶構造及び３Ｒ結晶構造を含み、メディアン径Ｄ_５０を１０～１０００ｎｍに、容易に調整可能である。
さらに、本実施形態の重金属吸着剤における硫化モリブデン粒子は、Ｘ線源としてＣｕ－Ｋα線を用いた粉末Ｘ線回折（ＸＲＤ）から得られるスペクトルにおいて、３９．５°付近のピーク、及び、４９．５°付近のピークが共に２Ｈ結晶構造及び３Ｒ結晶構造の合成ピークからなり、半値幅が１°以上であることが好ましい。さらに、前記硫化モリブデン粒子は、１Ｈ結晶構造など、二硫化モリブデンの２Ｈ結晶構造、３Ｒ結晶構造以外の結晶構造を含んでいても良い。

前記硫化モリブデン粒子が、準安定構造の３Ｒ結晶構造を含む点は、Ｘ線源としてＣｕ－Ｋα線を用いた粉末Ｘ線回折（ＸＲＤ）から得られるスペクトルにおいて、３９．５°付近のピーク、及び、４９．５°付近のピークが共に２Ｈ結晶構造及び３Ｒ結晶構造の合成ピーク（ブロードピーク）からなることで区別することができる。

本実施形態の重金属吸着剤における硫化モリブデン粒子の、ＢＥＴ法で測定される比表面積は１０ｍ^２／ｇ以上であることが好ましく、３０ｍ^２／ｇ以上であることがより好ましく、４０ｍ^２／ｇ以上であることが特に好ましい。前記硫化モリブデン粒子の、ＢＥＴ法で測定される比表面積は３００ｍ^２／ｇ以下であってもよく、２００ｍ^２／ｇ以下であってもよく、１００ｍ^２／ｇ以下であってもよい。

本実施形態の重金属吸着剤における硫化モリブデン粒子の、ＢＥＴ法で測定される比表面積が１０ｍ^２／ｇ以上に大きい重金属吸着剤は、重金属との接触面積を大きくできるので、重金属の吸着性能が向上すると考えられる。

本実施形態の重金属吸着剤における硫化モリブデン粒子の、モリブデンのＫ吸収端の広域Ｘ線吸収微細構造（ＥＸＡＦＳ）スペクトルから得られる動径分布関数において、Ｍｏ－Ｓに起因するピークの強度ＩとＭｏ－Ｍｏに起因するピーク強度ＩＩとの比（Ｉ／ＩＩ）は、１．０より大きいことが好ましく、１．１以上であることがより好ましく、１．２以上であることが特に好ましい。

二硫化モリブデンの結晶構造が、２Ｈ結晶構造であれ３Ｒ結晶構造であれ、Ｍｏ－Ｓ間の距離は共有結合のためほぼ同じなので、モリブデンのＫ吸収端の広域Ｘ線吸収微細構造（ＥＸＡＦＳ）スペクトルにおいて、Ｍｏ－Ｓに起因するピークの強度は同じである。
一方、二硫化モリブデンの２Ｈ結晶構造は六方晶（ｈｅｘａｇｏｎａｌ）のため、Ｍｏ原子の六角形の９０°真下に同じ六角形が位置するため、Ｍｏ－Ｍｏ間の距離が近くなり、Ｍｏ－Ｍｏに起因するピーク強度ＩＩは強くなる。
逆に、二硫化モリブデンの３Ｒ結晶構造は菱面体晶（ｒｈｏｍｂｏｈｅｄｒａｌ）のため、六角形の９０°真下ではなく、半分ずれて六角形が存在するため、Ｍｏ－Ｍｏ間の距離が遠くなり、Ｍｏ－Ｍｏに起因するピーク強度ＩＩは弱くなる。
二硫化モリブデンの純粋な２Ｈ結晶構造では前記比（Ｉ／ＩＩ）が小さくなるが、３Ｒ結晶構造を含むにつれ前記比（Ｉ／ＩＩ）が大きくなる。
３Ｒ結晶構造では、３層のそれぞれのＭｏ原子の六角形が互いに六角形の半分だけずれているため、２層のＭｏ原子の六角形が垂直に規則正しく並んでいる２Ｈ結晶構造に比べて、各層の間の相互作用が小さく、重金属を吸着しやすくなることが期待できる。

本実施形態の重金属吸着剤における硫化モリブデン粒子のＭｏＳ_２への転化率Ｒ_Ｃは、三酸化モリブデンの存在が重金属吸着性能に悪影響を及ぼすと考えられるため７０％以上であることが好ましく、８０％以上であることがより好ましく、９０％以上であることが特に好ましい。
本実施形態の重金属吸着剤における硫化モリブデン粒子は、ＭｏＳ_２への転化率Ｒ_Ｃが大きいことにより、三酸化モリブデンを副生もしくは含有しうる他の二硫化モリブデン素材やその前駆体より重金属吸着性能が優れるものとすることができる。

本実施形態の重金属吸着剤における硫化モリブデン粒子のＭｏＳ_２への転化率Ｒ_Ｃは、前記硫化モリブデン粉体のＭｏＳ_２への転化率Ｒ_Ｃと同様に求めることができる。

本実施形態の重金属吸着剤は、重金属含有溶液、例えば重金属含有水溶液に含まれる重金属イオン、重金属又は重金属化合物を吸着し、除去又は回収するものとすることができる。また、本実施形態の重金属吸着剤は、重金属含有ガスに含まれる重金属又は重金属化合物を吸着し、除去又は回収するものとすることができる。

本発明の重金属吸着剤は、以下の側面を有する。
「４１」 硫化モリブデン粒子を含有する重金属吸着剤であって、
前記硫化モリブデン粒子の、動的光散乱式粒子径分布測定装置により求められるメディアン径Ｄ_５０が１０～１０００ｎｍであり、好ましくは１０ｎｍ以上６００ｎｍ以下であり、より好ましくは２０ｎｍ以上５００ｎｍ以下であり、さらに好ましくは４０ｎｍ以上４００ｎｍ以下である、重金属吸着剤。
「４２」 前記硫化モリブデン粒子の、ＢＥＴ法で測定される比表面積が１０ｍ^２／ｇ以上であり、好ましくは３０ｍ^２／ｇ以上であり、より好ましくは４０ｍ^２／ｇ以上である、前記「４１」に記載の重金属吸着剤。
「４３」 前記硫化モリブデン粒子の、モリブデンのＫ吸収端の広域Ｘ線吸収微細構造（ＥＸＡＦＳ）スペクトルから得られる動径分布関数において、Ｍｏ－Ｓに起因するピークの強度ＩとＭｏ－Ｍｏに起因するピーク強度ＩＩとの比（Ｉ／ＩＩ）が、１．０より大きい、好ましくは１．１以上であり、より好ましくは１．２以上である、前記「４１」又は「４２」に記載の、重金属吸着剤。
「４４」 前記硫化モリブデン粒子が、二硫化モリブデンの３Ｒ結晶構造を含む、前記「４１」～「４３」のいずれか一項に記載の重金属吸着剤。
「４５」 前記硫化モリブデン粒子が、二硫化モリブデンの２Ｈ結晶構造及び３Ｒ結晶構造を含み、
前記硫化モリブデン粒子の、Ｘ線源としてＣｕ－Ｋα線を用いた粉末Ｘ線回折（ＸＲＤ）から得られるスペクトルにおいて、３９．５°付近のピーク、及び、４９．５°付近のピークが共に２Ｈ結晶構造及び３Ｒ結晶構造の合成ピークからなり、半値幅が１°以上である、前記「４４」に記載の重金属吸着剤。
「４６」 前記硫化モリブデン粒子の一次粒子の形状が、紐形状、リボン状またはシート状である、前記「４４」又は「４５」に記載の重金属吸着剤。
「４７」 前記硫化モリブデン粒子の一次粒子のアスペクト比の平均が、１．２～１２００であり、好ましくは２～８００であり、より好ましくは５～４００であり、さらに好ましくは１０～２００である、前記「４４」～「４６」のいずれか一項に記載の重金属吸着剤。
「４８」 前記硫化モリブデン粉体のＭｏＳ_２への転化率Ｒ_Ｃが、７０％以上であり、好ましくは８０％以上であり、より好ましくは９０％以上である、前記「４４」～「４７」のいずれか一項に記載の重金属吸着剤。

（重金属吸着剤における硫化モリブデン粒子の製造方法）
本実施形態の重金属吸着剤における硫化モリブデン粒子は、例えば、一次粒子の平均粒径が５～１０００ｎｍの三酸化モリブデン粒子を、硫黄源の存在下、温度２００～１０００℃で加熱することにより製造することができる。

三酸化モリブデン粒子の一次粒子の平均粒径とは、三酸化モリブデン粒子を、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で撮影し、二次元画像上の凝集体を構成する最小単位の粒子（すなわち、一次粒子）について、その長径（観察される最も長い部分のフェレ径）と短径（その最も長い部分のフェレ径に対して、垂直な向きの短いフェレ径）を計測し、その平均値を一次粒子径としたとき、ランダムに選ばれた５０個の一次粒子の一次粒子径の平均値を云う。

本実施形態の重金属吸着剤における硫化モリブデン粒子の製造に用いる酸化モリブデン粒子は、三酸化モリブデンのβ結晶構造を含む一次粒子の集合体からなることが好ましい。前記酸化モリブデン粒子としては、前記硫化モリブデン粉体の製造方法に用いる酸化モリブデン粉体を用いることが好ましい。

本実施形態の重金属吸着剤における硫化モリブデン粒子は、前記硫化モリブデン粉体の製造方法で説明したと同様の方法で、前記三酸化モリブデン粉体から製造することができる。
前記三酸化モリブデン粉体の製造方法により、本実施形態の重金属吸着剤における硫化モリブデン粒子の製造に好適な、三酸化モリブデン粒子を製造することができる。

＜＜光熱変換材料＞＞
本実施形態の光熱変換材料は、硫化モリブデン粒子を含む材料からなり、光エネルギーを吸収することにより発熱する。本実施形態の光熱変換材料は、硫化モリブデン粒子を含むので、窒化チタン、カーボンブラック等の公知の光吸収粒子よりも、光吸収性能が格段に優れる。本実施形態の光熱変換材料は、特に、高い太陽光エネルギー吸収性能を有する。

本実施形態の光熱変換材料は、硫化モリブデン粒子からなる材料であってもよく、硫化モリブデン粒子が液体中に分散する形態の材料であってもよく、硫化モリブデン粒子が担体に担持された形態の材料であってもよい。
以下、硫化モリブデン粒子が液体中に分散する形態の材料を詳細に説明する。なお、本発明は、以下に示す実施形態のみに限定されるものではない。

＜光吸収流体＞
本実施形態の光熱変換材料は、前記硫化モリブデン粒子を含む材料が、液体と、前記液体中に分散する硫化モリブデン粒子とを含有する光吸収流体である。

本実施形態の光熱変換材料は、前記液体の主成分が水であってよい。液体の主成分が水であるとは、液体に占める水の割合が、５０質量％以上であることをいう。前記液体に占める水の割合は５０質量％以上であることが好ましく、７０質量％以上であることがより好ましく、９０質量％以上であることがさらに好ましい。

本実施形態の光熱変換材料は、硫化モリブデン粒子を分散させていない液体に比べて、顕著な光吸収性能を発揮する点から、前記光熱変換材料に対して、前記硫化モリブデン粒子を０．０１質量％以上含むことが好ましく、０．０５質量％以上含むことがより好ましく、０．１質量％以上含むことがさらに好ましい。本実施形態の光熱変換材料は、前記光吸収流体に対して、前記硫化モリブデン粒子を５．０質量％以下含んでいてもよく、１．０質量％以下含んでいてもよく、０．５質量％以下含んでいてもよい。本実施形態の光熱変換材料は、前記光吸収流体に対して、前記硫化モリブデン粒子を０．０１質量％以上５．０質量％以下含むことが好ましく、０．０５質量％以上１．０質量％以下含むことがより好ましく、０．１質量％以上０．５質量％以下含むことがさらに好ましい。

本実施形態の光熱変換材料は、照射された光エネルギーを吸収する。本実施形態の光熱変換材料は、硫化モリブデン粒子を含有するので、窒化チタン、カーボンブラック等の公知の光吸収粒子よりも、光吸収性能が格段に優れる。本実施形態の光熱変換材料は、特に、高い太陽光エネルギー吸収性能を有する。

本実施形態の光熱変換材料は、光吸収・発熱用の部材を別途必要とせず、光熱変換材料自体が光エネルギーを高い効率で吸収して、熱エネルギーの形で蓄積することができる。そのため、例えば、本実施形態の光熱変換材料を、太陽光照射下で透明なパイプなどの透明流路に流すという簡単な装置構成を利用して、高い効率で太陽エネルギーを集めることができる。

（硫化モリブデン粒子）
本実施形態の光熱変換材料における硫化モリブデン粒子として、市販の硫化モリブデン粒子を用いることができる。硫化モリブデン粒子は、従来の光吸収剤よりも、太陽光エネルギーの高い波長部（５００～７００ｎｍ）を他の物質と比べて特によく吸収する。本実施形態の光熱変換材料は、硫化モリブデン粒子をナノ化することで、光エネルギーをより高い効率で吸収して、熱エネルギーの形で蓄積することができる。

具体的には、本実施形態の光熱変換材料における硫化モリブデン粒子の、動的光散乱式粒子径分布測定装置により求められるメディアン径Ｄ_５０（以下、単に、「メディアン径Ｄ_５０」ということがある。）は１０～１０００ｎｍであるであることが好ましい。表面積が大きく、光吸収性能が優れる点から、６００ｎｍ以下が好ましく、５００ｎｍ以下がより好ましく、４００ｎｍ以下が特に好ましい。本実施形態の光熱変換材料における硫化モリブデン粒子のメディアン径Ｄ_５０は１０ｎｍ以上であってもよく、２０ｎｍ以上であってもよく、４０ｎｍ以上であってもよい。

本実施形態の光熱変換材料における硫化モリブデン粒子の、ＢＥＴ法で測定される比表面積は１０ｍ^２／ｇ以上であることが好ましく、３０ｍ^２／ｇ以上であることがより好ましく、４０ｍ^２／ｇ以上であることが特に好ましい。本実施形態の光熱変換材料における硫化モリブデン粒子の比表面積は大きいほど、光吸収性能に優れるものとすることができる。本実施形態の光熱変換材料における硫化モリブデン粒子の、ＢＥＴ法で測定される比表面積は３００ｍ^２／ｇ以下であってもよく、２００ｍ^２／ｇ以下であってもよく、１００ｍ^２／ｇ以下であってもよい。

本実施形態の光熱変換材料における硫化モリブデン粒子の、モリブデンのＫ吸収端の広域Ｘ線吸収微細構造（ＥＸＡＦＳ）スペクトルから得られる動径分布関数において、Ｍｏ－Ｓに起因するピークの強度ＩとＭｏ－Ｍｏに起因するピーク強度ＩＩとの比（Ｉ／ＩＩ）は、１．０より大きいことが好ましく、１．１以上であることがより好ましく、１．２以上であることが特に好ましい。

本実施形態の光熱変換材料における硫化モリブデン粒子は、二硫化モリブデンの３Ｒ結晶構造を含む。

また、本実施形態の光熱変換材料における硫化モリブデン粒子は、二硫化モリブデンの２Ｈ結晶構造及び３Ｒ結晶構造を含み、Ｘ線源としてＣｕ－Ｋα線を用いた粉末Ｘ線回折（ＸＲＤ）から得られるスペクトルにおいて、３９．５°付近のピーク、及び、４９．５°付近のピークが共に２Ｈ結晶構造及び３Ｒ結晶構造の合成ピークからなり、半値幅が１°以上であることが好ましい。さらに、硫化モリブデン粒子は、１Ｈ結晶構造など、二硫化モリブデンの２Ｈ結晶構造、３Ｒ結晶構造以外の結晶構造を含んでいても良い。

本実施形態の光熱変換材料における硫化モリブデン粒子は、準安定構造の３Ｒ結晶構造を含むので、光吸収性能により優れると考えられる。通常の市販の二硫化モリブデン粒子は、２Ｈ結晶構造の硫化モリブデンであるのに対して、本実施形態の光熱変換材料における硫化モリブデン粒子が、準安定構造の３Ｒ結晶構造を含む点は、Ｘ線源としてＣｕ－Ｋα線を用いた粉末Ｘ線回折（ＸＲＤ）から得られるスペクトルにおいて、３９．５°付近のピーク、及び、４９．５°付近のピークが共に２Ｈ結晶構造及び３Ｒ結晶構造の合成ピークからなることで区別することができる。

本実施形態の光熱変換材料における硫化モリブデン粒子において、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）で撮影したときの二次元画像におけるモリブデン硫化物の形状は、目視観察又は画像写真で、粒子状、球状、板状、針状、リボン状または紐形状であっても良く、これらの形状が組み合わさって含まれていても良い。前記モリブデン硫化物の形状は、紐形状であることが好ましく、モリブデン硫化物５０個の一次粒子の形状が、平均で、長さ（縦）×幅（横）＝５０～１０００ｎｍ×３～１００ｎｍの範囲の大きさを有することが好ましく、１００～５００ｎｍ×５～５０ｎｍの範囲の大きさを有することがより好ましく、１５０～４００ｎｍ×１０～２０ｎｍの範囲の大きさを有することが特に好ましい。紐形状であることで、硫化モリブデン粒子の比表面積を大きくすることができる。ここで、紐形状であるとは、細長い形状であることをいう。モリブデン硫化物の一次粒子のアスペクト比、すなわち、（長さ（縦））／（幅（横））の値は、５０個の平均で、１．２～１２００であることが好ましく、２～８００であることがより好ましく、５～４００であることがさらに好ましく、１０～２００であることが特に好ましい。

本実施形態の光熱変換材料における硫化モリブデン粒子のＭｏＳ_２への転化率Ｒ_Ｃは、７０％以上であることが好ましく、８０％以上であることがより好ましく、９０％以上であることが特に好ましい。
本実施形態の光熱変換材料における硫化モリブデン粒子は、ＭｏＳ_２への転化率Ｒ_Ｃが大きいことにより、光吸収性能に優れるものとすることができる。

本実施形態の光熱変換材料における硫化モリブデン粒子のＭｏＳ_２への転化率Ｒ_Ｃは、前記硫化モリブデン粉体のＭｏＳ_２への転化率Ｒ_Ｃと同様に求めることができる。

（光熱変換材料における硫化モリブデン粒子の製造方法）
本実施形態の光熱変換材料における硫化モリブデン粒子は、三酸化モリブデンのβ結晶構造を含む一次粒子の集合体からなる三酸化モリブデン粒子を、硫黄源の存在下、温度２００～１０００℃で加熱することで、製造することができる。

本実施形態の光熱変換材料における硫化モリブデン粒子の製造に用いる酸化モリブデン粒子は、三酸化モリブデンのβ結晶構造を含む一次粒子の集合体からなることが好ましい。前記酸化モリブデン粒子としては、前記硫化モリブデン粉体の製造方法に用いる酸化モリブデン粉体を用いることが好ましい。

本実施形態の光熱変換材料における硫化モリブデン粒子は、前記硫化モリブデン粉体の製造方法で説明したと同様の方法で、前記三酸化モリブデン粉体から製造することができる。
前記三酸化モリブデン粉体の製造方法により、本実施形態の光熱変換材料における硫化モリブデン粒子の製造に好適な、三酸化モリブデン粒子を製造することができる。

本発明の光熱変換材料は、以下の側面を有する。
「５１」 硫化モリブデン粒子を含む材料からなり、光エネルギーを吸収することにより発熱する、光熱変換材料。
「５２」 前記硫化モリブデン粒子の、動的光散乱式粒子径分布測定装置により求められるメディアン径Ｄ_５０が１０～１０００ｎｍであり、好ましくは１０ｎｍ以上６００ｎｍ以下であり、より好ましくは２０ｎｍ以上５００ｎｍ以下であり、さらに好ましくは４０ｎｍ以上４００ｎｍ以下である、前記「５１」に記載の光熱変換材料。
「５３」 前記硫化モリブデン粒子の、ＢＥＴ法で測定される比表面積が１０ｍ^２／ｇ以上であり、好ましくは３０ｍ^２／ｇ以上であり、より好ましくは４０ｍ^２／ｇ以上である、前記「５１」又は「５２」に記載の光熱変換材料。
「５４」 前記硫化モリブデン粒子の、モリブデンのＫ吸収端の広域Ｘ線吸収微細構造（ＥＸＡＦＳ）スペクトルから得られる動径分布関数において、Ｍｏ－Ｓに起因するピークの強度ＩとＭｏ－Ｍｏに起因するピーク強度ＩＩとの比（Ｉ／ＩＩ）が、１．０より大きい、好ましくは１．１以上であり、より好ましくは１．２以上である、前記「５１」～「５３」のいずれか一項に記載の光熱変換材料。
「５５」 前記硫化モリブデン粒子が二硫化モリブデンの３Ｒ結晶構造を含む、前記「５１」～［５４］のいずれか一項に記載の光熱変換材料。
「５６」 前記硫化モリブデン粒子が二硫化モリブデンの２Ｈ結晶構造及び３Ｒ結晶構造を含み、
前記硫化モリブデン粒子の、Ｘ線源としてＣｕ－Ｋα線を用いた粉末Ｘ線回折（ＸＲＤ）から得られるスペクトルにおいて、３９．５°付近のピーク、及び、４９．５°付近のピークが共に２Ｈ結晶構造及び３Ｒ結晶構造の合成ピークからなり、半値幅が１°以上である、前記［５５］に記載の光熱変換材料。
「５７」 前記硫化モリブデン粒子の一次粒子の形状が、紐形状、リボン状またはシート状である、前記［５５］又は［５６］に記載の光熱変換材料。
「５８」 前記硫化モリブデン粒子の一次粒子のアスペクト比の平均が、１．２～１２００であり、好ましくは２～８００であり、より好ましくは５～４００であり、さらに好ましくは１０～２００である、前記「５５」～「５７」のいずれか一項に記載の光熱変換材料。
「５９」 前記硫化モリブデン粉体のＭｏＳ_２への転化率Ｒ_Ｃが、７０％以上であり、好ましくは８０％以上であり、より好ましくは９０％以上である、前記「５５」～「５８」のいずれか一項に記載の光熱変換材料。
「６０」 前記硫化モリブデン粒子を含む材料が、液体と、前記液体中に分散する硫化モリブデン粒子とを含有する光吸収流体である、前記［５１］～［５９］のいずれか一項に記載の光熱変換材料。
「６１」 前記液体の主成分が水である、前記［６０］に記載の光熱変換材料。
「６２」 前記光吸収流体に対して、前記硫化モリブデン粒子を０．０１質量％以上含む、前記［６０］又は［６１］に記載の光熱変換材料。

＜＜蒸留方法＞＞
本実施形態の蒸留方法は、前記光熱変換材料に係る光吸収流体に太陽光を照射して加熱することにより前記液体を蒸発させる。
このとき、光熱変換材料の全体が一様に発熱するのではなく、光吸収流体に占める体積としてはごく僅かな個々の硫化モリブデン粒子が極めて局所的に発熱して高温となると考えられる。そのため、光吸収流体全体の温度が硫化モリブデン粒子を分散している液体の沸点よりも低くても、当該領域から液体の蒸気が発生する。発生した蒸気の一部は、凝縮する前に光吸収流体表面に到達し、光吸収流体の外部に放出される。すなわち、前記光吸収流体に太陽光を照射して加熱することにより、前記液体に単独で太陽光を照射して加熱した場合に比べて、前記液体の蒸気をより大量に発生させることができる。したがって、本実施形態の蒸留方法は、従来よりも低温で短時間に蒸留が可能となり、太陽光のエネルギー利用効率が向上する。

本実施形態の蒸留方法において、硫化モリブデン粒子をナノ化することで、光エネルギーをより高い効率で吸収して、より優れた液体蒸気発生効果を発揮することができる。具体的には、前記光熱変換材料で説明した実施態様を採用することができる。

本実施形態の蒸留方法は、海水や汚水の蒸留等、蒸気を発生させることによって溶液中の特定成分を濃縮あるいは除去する処理を従来に比較して低温で行うことができる。本願明細書ではこれらの処理を何れも蒸留に含める。このような蒸留のエネルギー利用効率を改善することができる。なお、蒸留のための熱エネルギーを太陽光だけから供給してよいし、あるいは一部の熱エネルギーを他の熱源から供給してもよい。例えば、蒸留対象の液体を主に他の熱源からの熱で蒸留温度まで加熱し、太陽光は蒸留を維持するための主なエネルギー源として利用してもよい。

本発明の蒸留方法は、以下の側面を有する。
「７１」 前記［６０］～［６２］のいずれか一項に記載の光熱変換材料に太陽光を照射して加熱することにより前記液体を蒸発させる、蒸留方法。

次に実施例を示して本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

［三酸化モリブデン粉体の一次粒子の平均粒径の測定方法］
三酸化モリブデン粉体を構成する三酸化モリブデン粒子を、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で撮影した。二次元画像上の凝集体を構成する最小単位の粒子（すなわち、一次粒子）について、その長径（観察される最も長い部分のフェレ径）及び短径（その最も長い部分のフェレ径に対して、垂直な向きの短いフェレ径）を計測し、その平均値を一次粒子径とした。同様の操作をランダムに選ばれた５０個の一次粒子に対して行い、その一次粒子の一次粒子径の平均値から、一次粒子の平均粒径を算出した。

［三酸化モリブデンの純度測定：ＸＲＦ分析］
蛍光Ｘ線分析装置ＰｒｉｍｕｓＩＶ（株式会社リガク製）を用い、回収した三酸化モリブデン粉体の試料約７０ｍｇをろ紙にとり、ＰＰフィルムをかぶせて組成分析を行った。ＸＲＦ分析結果により求められるモリブデン量を、三酸化モリブデン粉体１００質量％に対する三酸化モリブデン換算（質量％）により求めた。

［結晶構造解析：ＸＲＤ法］
回収した三酸化モリブデン粉体、又は、その硫化物の試料を０．５ｍｍ深さの測定試料用ホルダーに充填し、それを広角Ｘ線回折（ＸＲＤ）装置（株式会社リガク製 ＵｌｔｉｍａＩＶ）にセットし、Ｃｕ／Ｋα線、４０ｋＶ／４０ｍＡ、スキャンスピード２°／ｍｉｎ、走査範囲１０°以上７０°以下の条件で測定を行った。

［比表面積測定：ＢＥＴ法］
三酸化モリブデン粉体又は硫化モリブデン粉体の試料について、比表面積計（マイクロトラックベル製、ＢＥＬＳＯＲＰ－ｍｉｎｉ）にて測定し、ＢＥＴ法による窒素ガスの吸着量から測定された試料１ｇ当たりの表面積を、比表面積（ｍ^２／ｇ）として算出した。

［ＭｏＳ_２への転化率Ｒ_Ｃ］
黒色粉末の硫化モリブデン粉体をＸ線回折（ＸＲＤ）測定した。次に、ＲＩＲ（参照強度比）法により、硫化モリブデン（ＭｏＳ_２）のＲＩＲ値Ｋ_Ａおよび硫化モリブデン（ＭｏＳ_２）の（００２）面または（００３）面に帰属される、２θ=１４．４°±０．５°付近のピークの積分強度Ｉ_Ａ、並びに、各酸化モリブデン（原料であるＭｏＯ_３、および反応中間体であるＭｏ_９Ｏ_２５、Ｍｏ_４Ｏ_１１、ＭｏＯ_２など）のＲＩＲ値K_Ｂおよび各酸化モリブデン（原料であるＭｏＯ_３、および反応中間体であるＭｏ_９Ｏ_２５、Ｍｏ_４Ｏ_１１、ＭｏＯ_２など）の最強線ピークの積分強度Ｉ_Ｂを用いて、次の式（１）からＭｏＳ_２への転化率Ｒ_Ｃを求めた。
Ｒ_Ｃ（％）＝（Ｉ_Ａ／Ｋ_Ａ）／（Σ（Ｉ_Ｂ／Ｋ_Ｂ））×１００ ・・・（１）
ここで、ＲＩＲ値は、無機結晶構造データベース（ＩＣＳＤ）に記載されている値をそれぞれ用い、解析には、統合粉末Ｘ線解析ソフトウェア（ＰＤＸＬ）（Ｒｉｇａｋｕ社製）を用いた。

［広域Ｘ線吸収微細構造（ＥＸＡＦＳ）測定］
硫化モリブデン粉末３６．４５ｍｇと窒化ホウ素３３３．０ｍｇとを乳鉢で混合した。この混合物１２３．１５ｍｇを量り取り、φ８ｍｍの錠剤に圧縮成形し、測定サンプルを得た。この測定サンプルを用いて、あいちシンクロトロン光センターのＢＬ５Ｓ１にて透過法で広域Ｘ線吸収微細構造（ＥＸＡＦＳ）を測定した。解析にはＡｔｈｅｎａ（インターネット<URL: https://bruceravel.github.io/demeter/>）を用いた。

［硫化モリブデン粉体を構成する硫化モリブデン粒子のメディアン径Ｄ_５０の測定］
アセトン２０ｃｃに硫化モリブデン粉末０．１ｇを添加し、氷浴中で４時間超音波処理を施した後、さらにアセトンで、動的光散乱式粒子径分布測定装置（ＭｉｃｒｏｔｒａｃＢＥＬ製Ｎａｎｏｔｒａｃ ＷａｖｅＩＩ）の測定可能範囲の濃度に適宜調整し、測定サンプルを得た。この測定サンプルを用い、動的光散乱式粒子径分布測定装置（ＭｉｃｒｏｔｒａｃＢＥＬ製Ｎａｎｏｔｒａｃ ＷａｖｅＩＩ）により、粒径０．０００１～１０μｍの範囲の粒子径分布を測定し、メディアン径Ｄ_５０を算出した。
ただし、メディアン径Ｄ_５０が１０μｍを超えるもの（比較例１、２）については、同様に溶液を調整し、レーザ回折式粒度分布測定装置（島津製作所製 ＳＡＬＤ－７０００）により、粒径０．０１５～５００μｍの範囲の粒子径分布を測定し、メディアン径Ｄ_５０を算出した。

［硫化モリブデン粉体の粒子形状観察方法］
硫化モリブデン粉体を構成する硫化モリブデン粒子を、透過型電子顕微鏡（ＪＥＯＬ ＪＥＭ１４００）で撮影し、二次元画像の視野内５０個の一次粒子を観察し、紐形状、リボン状またはシート状を含んでいるか否かを判断した。

＜実施例１＞
（β結晶構造を含む三酸化モリブデン粉体の製造）
遷移酸化アルミニウム（和光純薬工業株式会社製、活性アルミナ、平均粒径４５μｍ）１ｋｇと、三酸化モリブデン（太陽鉱工株式会社製）１ｋｇと、を混合し、次いでサヤに仕込み、図１に示す製造装置１のうち焼成炉２で、温度１１００℃で１０時間焼成した。焼成中、焼成炉２の側面および下面から外気（送風速度：５０Ｌ／ｍｉｎ、外気温度：２５℃）を導入した。三酸化モリブデンは、焼成炉２内で蒸発した後、回収機４付近で冷却され、粒子として析出した。焼成炉２としてＲＨＫシミュレーター（株式会社ノリタケカンパニーリミテド製）を用い、回収機４としてＶＦ－５Ｎ集塵機（アマノ株式会社製）を用いた。

焼成後、サヤから１．０ｋｇの青色の粉体である酸化アルミニウムと、回収機４で回収した三酸化モリブデン粉体０．８５ｋｇを取り出した。回収した三酸化モリブデン粉体は、一次粒子の平均粒径が８０ｎｍであり、蛍光Ｘ線（ＸＲＦ）測定にて、三酸化モリブデンの純度は９９．７％であることが確認できた。この三酸化モリブデン粉体の、ＢＥＴ法で測定される比表面積（ＳＡ）は、４４．０ｍ^２／ｇであった。

また、この三酸化モリブデン粉体のＸ線回折（ＸＲＤ）を測定した。Ｘ線回折パターンの結果を、三酸化モリブデンのα結晶の標準パターン及びβ結晶の標準パターンと共に、図２に示す。ＭｏＯ_３のα結晶に帰属するピークとＭｏＯ_３のβ結晶に帰属するピークが観察され、その他のピークは観察されなかった。次いでβ結晶の（０１１）面（２θ：２３．０１°付近_Ｎｏ．８６４２６（無機結晶構造データベース（ＩＣＳＤ）））とα結晶の（０２１）面（２θ：２７．３２°付近_Ｎｏ．１６６３６３（無機結晶構造データベース、（ＩＣＳＤ）））のピーク強度比（β（０１１）／α（０２１））を求めたところ、β（０１１）／α（０２１）は５．２であった。

（硫化モリブデン粉体の製造）
この三酸化モリブデン粉体３２．７６ｍｇと窒化ホウ素３３３．０ｍｇとを乳鉢で混合した。この混合物１２１．９２ｍｇを量り取り、φ８ｍｍの錠剤に圧縮成形し、広域Ｘ線吸収微細構造（ＥＸＡＦＳ）を測定した。モリブデンのＫ吸収端の広域Ｘ線吸収微細構造（ＥＸＡＦＳ）スペクトルを図６に示す。このスペクトルから得られる動径分布関数において、Ｍｏ－Ｏに起因するピークの強度ＩとＭｏ－Ｍｏに起因するピーク強度ＩＩとの比（Ｉ／ＩＩ）は、２．０であった。

磁性坩堝中で、この三酸化モリブデン粉体１．００ｇと、硫黄粉末（関東化学株式会社製）１．５７ｇとを、粉末が均一になるように攪拌棒にて混合し、窒素雰囲気下、５００℃で４時間の焼成を行い、黒色粉末を得た。ここで、前記三酸化モリブデン粉体のＭｏＯ_３量１００モル％に対して、前記硫黄のＳ量は７０５モル％である。この黒色粉末（実施例１の硫化モリブデン粉体）のＸ線回折（ＸＲＤ）パターンの結果を、無機結晶構造データベース（ＩＣＳＤ）に記されている二硫化モリブデン（ＭｏＳ_２）の３Ｒ結晶構造の回折パターン、二硫化モリブデン（ＭｏＳ_２）の２Ｈ結晶構造の回折パターン及び二酸化モリブデン（ＭｏＯ_２）の回折パターンと共に、図３に示す。二酸化モリブデン（ＭｏＯ_２）は、反応中間体である。

図３のＸ線回折（ＸＲＤ）パターンでは、二硫化モリブデン（ＭｏＳ_２）に帰属されるピークのみが検出され、二硫化モリブデン（ＭｏＳ_２）に帰属されないピークが見られなかった。すなわち、副生成物である二酸化モリブデン（ＭｏＯ_２）などの反応中間体ピークが観察されず、二硫化モリブデン（ＭｏＳ_２）に帰属されるピークのみが観察されたことから、実施例１の硫化モリブデン粉体は、ＭｏＳ_２への転化率が９９％以上であり、硫黄との反応が速やかに進んだことが確認できた。
この実施例１の硫化モリブデン粉体をＸ線回折（ＸＲＤ）により結晶構造解析したところ、２Ｈ結晶構造及び３Ｒ結晶構造が含まれていることを確認した。３９．５°付近のピーク、４９．５°付近のピークの半値幅は、それぞれ２．３６°、３．７１°と広かった。

実施例１の硫化モリブデン粉体の比表面積をＢＥＴ法により測定したところ、６７．８ｍ^２／ｇであった。

実施例１の硫化モリブデン粉体の粒度分布を、動的光散乱式粒子径分布測定装置により計測し、メディアン径Ｄ_５０を求めたところ、１７０ｎｍであった。

実施例１の硫化モリブデン粉体のＴＥＭ像を図７に示した。長さが約２００ｎｍ、幅が約１０ｎｍのリボン状またはシート状のモリブデン硫化物が多数含まれていることが観察できた。

［酸素還元反応（ＯＲＲ）活性］
５％ナフィオン（登録商標）分散液（富士フイルム和光純薬株式会社製、ＤＥ５２０ ＣＳタイプ）を、超純水：１－プロパノールの質量比が１：１の混合溶媒で希釈し、１ｗｔ％ナフィオン（登録商標）を調製した。
１００μＬの１－ヘキサノール及び４．１μＬの１ｗｔ％ナフィオン（登録商標）の混合溶液に、実施例１の硫化モリブデン粉体２．０ｍｇを加えて超音波処理で分散させることにより、触媒インクを調製した。
次に、作用電極用基材としてグラッシーカーボンロッド（東海カーボン社製, φ５ｍｍ×１０ｍｍ）を用い、グラッシーカーボンロッド上に分散液（触媒インク）を５．０μＬ塗布して６０℃で１時間乾燥させることにより、実施例１の硫化モリブデン粉体を含む触媒層を有する作用電極を作製した。グラッシーカーボンロッド上に担持された硫化モリブデン量は０．１１８６ｍｇであった。

電気化学測定は、株式会社ミックラボ製の三電極式セル、及び、株式会社東方技研製のポテンショスタットを用いて、電解液には０．１ＭのＨ_２ＳＯ_４を用い、３０℃の温度で測定した。参照電極には可逆水素電極（ＲＨＥ）、カウンター電極にはグラッシーカーボンプレートをそれぞれ用いた。前処理として、窒素雰囲気にて、走査速度１５０ｍＶ／ｓ、０．０５～０．９Ｖの範囲で３００サイクルのサイクリックボルタンメトリーを行った。

その後、酸素雰囲気及び窒素雰囲気のそれぞれにおいて、走査速度５ｍＶ／ｓ、０．２～０．９Ｖの範囲で低速スキャンボルタンメトリーを行った（Ｏ_２＋４Ｈ^＋＋４ｅ^－⇒２Ｈ_２Ｏ）。

酸素雰囲気及び窒素雰囲気の電流密度の差から、ＯＲＲ電流密度（ｉ／ｍＡｇ^－１）を算出した。結果を図４に示した。この結果から、実施例１の硫化モリブデン粉体を含む触媒層を有する作用電極の作動電圧（ｖｓ ＲＨＥ）は０．６４Ｖと求められた。

実施例１の硫化モリブデン粉体の、広域Ｘ線吸収微細構造（ＥＸＡＦＳ）を測定した。モリブデンのＫ吸収端の広域Ｘ線吸収微細構造（ＥＸＡＦＳ）スペクトルを図９に示す。このスペクトルから得られる動径分布関数において、Ｍｏ－Ｓに起因するピークの強度ＩとＭｏ－Ｍｏに起因するピーク強度ＩＩとの比（Ｉ／ＩＩ）は、１．２であった。

＜比較例１＞
比較例１の硫化モリブデン粉体として、関東化学株式会社製の硫化モリブデン試薬を用いて、酸素還元反応（ＯＲＲ）活性の評価を行った。評価方法は、実施例１の硫化モリブデン粉体の場合と同様である。結果を図４に示した。この結果から、比較例１の硫化モリブデン粉体から得られた作用電極の作動電圧（ｖｓ ＲＨＥ）は０．４６Ｖと求められる。
また、比較例１の硫化モリブデン試薬のＸ線回折パターンの結果を、２Ｈ結晶構造の硫化モリブデンの回折パターンと共に、図５に示す。この比較例１の硫化モリブデン試薬は、２Ｈ結晶構造が９９％以上の硫化モリブデンであることが分かった。３９．５°付近のピーク、４９．５°付近のピークの半値幅は、それぞれ０．２３°、０．２２°と狭かった。

比較例１の硫化モリブデン粉体について、実施例１の硫化モリブデン粉体と同様に、比表面積（ＳＡ）、モリブデンのＫ吸収端の広域Ｘ線吸収微細構造（ＥＸＡＦＳ）の測定から得られる、Ｍｏ－Ｓに起因するピークの強度ＩとＭｏ－Ｍｏに起因するピーク強度ＩＩとの比（Ｉ／ＩＩ）、及びメディアン径Ｄ_５０を求めた。結果を表１に示した。

比較例１の硫化モリブデン粉体のＴＥＭ像を図８に示した。粒子形状は不定形であり、紐形状、リボン状またはシート状のモリブデン硫化物は観察されなかった。

＜実施例２＞
実施例１における三酸化モリブデン粉体１．００ｇと、硫黄粉末１．５７ｇとの混合を、三酸化モリブデン粉体１．００ｇと、硫黄粉末３．１４ｇとの混合に変更し、三酸化モリブデン粉体及び硫黄粉末の、５００℃で４時間の焼成を、４００℃で４時間の焼成に変更したこと以外は実施例１と同様にして、実施例２の硫化モリブデン粉体を製造した。ここで、前記三酸化モリブデン粉体のＭｏＯ_３量１００モル％に対して、前記硫黄のＳ量は１４１０モル％である。

実施例２の硫化モリブデン粉体のＸ線回折（ＸＲＤ）パターンでも、二硫化モリブデン（ＭｏＳ_２）に帰属されるピークのみが検出され、二硫化モリブデン（ＭｏＳ_２）に帰属されないピークが見られなかった。すなわち、副生成物は検出されなかった。ＭｏＳ_２への転化率が９９％以上であり、硫黄との反応が速やかに起こることが確認できた。さらに、この実施例２の硫化モリブデン粉体をＸ線回折（ＸＲＤ）により結晶構造解析したところ、２Ｈ結晶構造と３Ｒ結晶構造が含まれていることを確認した。３９．５°付近のピーク、４９．５°付近のピークの半値幅は、それぞれ２．３８°、３．２９°と広かった。

実施例２の硫化モリブデン粉体について、実施例１の硫化モリブデン粉体と同様に、比表面積（ＳＡ）、モリブデンのＫ吸収端の広域Ｘ線吸収微細構造（ＥＸＡＦＳ）の測定から得られる、Ｍｏ－Ｓに起因するピークの強度ＩとＭｏ－Ｍｏに起因するピーク強度ＩＩとの比（Ｉ／ＩＩ）、及びメディアン径Ｄ_５０を求めた。結果を表１に示した。

実施例２の硫化モリブデン粉体のＴＥＭ像を図８に示した。長さが約２００ｎｍ、幅が約１０ｎｍの紐形状のモリブデン硫化物が多数含まれていることが観察できた。

実施例２の硫化モリブデン粉体について、実施例１の硫化モリブデン粉体の場合と同様にして、酸素還元反応（ＯＲＲ）活性の評価を行った。実施例２の硫化モリブデン粉体から得られた作用電極の作動電圧（ｖｓ ＲＨＥ）は０．６５Ｖと求められた。

＜実施例３＞
実施例１における、三酸化モリブデン粉体及び硫黄の、５００℃で４時間の焼成を、４００℃で４時間の焼成に変更したこと以外は実施例１と同様にして、実施例３の硫化モリブデン粉体を製造した。

実施例３の硫化モリブデン粉体のＸ線回折（ＸＲＤ）パターンでも、二硫化モリブデン（ＭｏＳ_２）に帰属されるピークのみが検出され、二硫化モリブデン（ＭｏＳ_２）に帰属されないピークが見られなかった。すなわち、副生成物は検出されなかった。さらに、この実施例３の硫化モリブデン粉体をＸ線回折（ＸＲＤ）により結晶構造解析したところ、２Ｈ結晶構造と３Ｒ結晶構造が含まれていることを確認した。３９．５°付近のピーク、４９．５°付近のピークの半値幅は、それぞれ２．４０°、３．４３°と広かった。

実施例３の硫化モリブデン粉体について、実施例１の硫化モリブデン粉体と同様に、比表面積（ＳＡ）、モリブデンのＫ吸収端の広域Ｘ線吸収微細構造（ＥＸＡＦＳ）の測定から得られる、Ｍｏ－Ｓに起因するピークの強度ＩとＭｏ－Ｍｏに起因するピーク強度ＩＩとの比（Ｉ／ＩＩ）、及びメディアン径Ｄ_５０を求めた。結果を表１に示した。

実施例３の硫化モリブデン粉体のＴＥＭ像を図８に示した。長さが約１５０ｎｍ、幅が約１０ｎｍの紐形状のモリブデン硫化物が多数含まれていることが観察できる。

実施例３の硫化モリブデン粉体について、実施例１の硫化モリブデン粉体の場合と同様にして、酸素還元反応（ＯＲＲ）活性の評価を行った。実施例３の硫化モリブデン粉体から得られた作用電極の作動電圧（ｖｓ ＲＨＥ）は０．６３Ｖと求められた。

＜実施例４＞
実施例１で得られた三酸化モリブデン粉体５．００ｇを磁性坩堝に入れ、再度、４００℃で４時間焼成し、この再度焼成された三酸化モリブデン粉体１．００ｇと、硫黄１．５７ｇとを混合し、窒素雰囲気下、４００℃で４時間の焼成を行い、黒色粉末の、実施例４の硫化モリブデン粉体を製造した。

実施例４の硫化モリブデン粉体をＸ線回折（ＸＲＤ）により結晶構造解析した結果、ＭｏＳ_２への転化率が９０％であり、硫黄との反応が速やかに起こることが確認できた。さらに、この実施例３の硫化モリブデン粉体をＸ線回折（ＸＲＤ）により結晶構造解析したところ、２Ｈ結晶構造と３Ｒ結晶構造が含まれていることを確認した。３９．５°付近のピーク、４９．５°付近のピークの半値幅は、それぞれ２．４０°、３．４３°と広かった。

ＸＲＤ測定にて、反応中間体である二酸化モリブデン（ＭｏＯ_２）に帰属されるピークが観察された。これを、表１に、副生成物「あり」と説明した。

実施例４の硫化モリブデン粉体について、実施例１の硫化モリブデン粉体と同様に、比表面積（ＳＡ）、モリブデンのＫ吸収端の広域Ｘ線吸収微細構造（ＥＸＡＦＳ）の測定から得られる、Ｍｏ－Ｓに起因するピークの強度ＩとＭｏ－Ｍｏに起因するピーク強度ＩＩとの比（Ｉ／ＩＩ）、及びメディアン径Ｄ_５０を求めた。結果を表１に示した。

実施例４の硫化モリブデン粉体のＴＥＭ像を図８に示した。幅が約１０ｎｍ、長さが約２００ｎｍの紐形状のモリブデン硫化物が多数含まれていることが観察できる。

実施例４の硫化モリブデン粉体について、実施例１の硫化モリブデン粉体の場合と同様にして、酸素還元反応（ＯＲＲ）活性の評価を行った。実施例４の硫化モリブデン粉体から得られた作用電極の作動電圧（ｖｓ ＲＨＥ）は０．６２Ｖと求められた。

＜比較例２＞
磁性坩堝中で、太陽鉱工株式会社製の三酸化モリブデン粉体（ＭｏＯ_３）１．００ｇと、硫黄粉末（関東化学株式会社製）１．５７ｇとを、粉末が均一になるように攪拌棒にて混合し、窒素雰囲気下、４００℃で４時間の焼成を行い、黒色粉末を得た。この黒色粉末（比較例２の硫化モリブデン粉体）のＸ線回折（ＸＲＤ）パターンの結果を、二硫化モリブデン（ＭｏＳ_２）の３Ｒ結晶構造の回折パターン、二硫化モリブデン（ＭｏＳ_２）の２Ｈ結晶構造の回折パターン及び二酸化モリブデン（ＭｏＯ_２）の回折パターンと共に、図１０に示す。

図１０のＸ線回折（ＸＲＤ）パターンでは、２Ｈ結晶構造の二硫化モリブデン（ＭｏＳ_２）に帰属されるピーク及び二酸化モリブデン（ＭｏＯ_２）に帰属されるピークが検出されたが、３Ｒ結晶構造の二硫化モリブデン（ＭｏＳ_２）に帰属されるピークは見られなかった。３９．５°付近のピーク、４９．５°付近のピークの半値幅は、それぞれ１．７３°、０．８２°であった。比較例２の硫化モリブデン粉体には、反応中間体（ＭｏＯ_２）が含まれ、ＭｏＳ_２への転化率が５３％と低いものであった。

原料の三酸化モリブデン粉体（ＭｏＯ_３）（太陽鉱工株式会社製）は、α結晶構造のみからなりβ結晶構造を含まない。また、この三酸化モリブデン粉体（ＭｏＯ_３）の平均粒径は約１０μｍと大きいので、ＭｏＳ_２への転化率が低い値になったと考えられる。

比較例２の硫化モリブデン粉体について、実施例１の硫化モリブデン粉体と同様に、比表面積（ＳＡ）、モリブデンのＫ吸収端の広域Ｘ線吸収微細構造（ＥＸＡＦＳ）の測定から得られる、Ｍｏ－Ｓに起因するピークの強度ＩとＭｏ－Ｍｏに起因するピーク強度ＩＩとの比（Ｉ／ＩＩ）、及びメディアン径Ｄ_５０を求めた。結果を表１に示した。

比較例２の硫化モリブデン粉体のＴＥＭ像を図８に示した。粒子形状は不定形であり、紐状のモリブデン硫化物は観察されなかった。

比較例２の硫化モリブデン粉体について、実施例１の硫化モリブデン粉体の場合と同様にして、酸素還元反応（ＯＲＲ）活性の評価を行った。比較例２の硫化モリブデン粉体から得られた作用電極の作動電圧（ｖｓ ＲＨＥ）は０．４１Ｖと求められた。

＜比較例３＞
実施例１における三酸化モリブデン粉体１．００ｇと、硫黄１．５７ｇとの混合を、三酸化モリブデン粉体１．００ｇと、硫黄０．７９ｇとの混合に変更し、三酸化モリブデン粉体及び硫黄の、５００℃で４時間の焼成を、４００℃で４時間の焼成に変更したこと以外は実施例１と同様にして、黒色粉末を得た。ここで、前記三酸化モリブデン粉体のＭｏＯ_３量１００モル％に対して、前記硫黄のＳ量は３５５モル％である。

この黒色粉末（比較例３の硫化モリブデン粉体）のＸ線回折（ＸＲＤ）パターンの結果を、二硫化モリブデン（ＭｏＳ_２）の３Ｒ結晶構造の回折パターン、二硫化モリブデン（ＭｏＳ_２）の２Ｈ結晶構造の回折パターン及び二酸化モリブデン（ＭｏＯ_２）の回折パターンと共に、図１１に示す。

図１１のＸ線回折（ＸＲＤ）パターンでは、２Ｈ結晶構造の二硫化モリブデン（ＭｏＳ_２）に帰属されるピーク及び反応中間体（Ｍｏ_９Ｏ_２５及びＭｏＯ_２）に帰属されるピークが検出されたが、３Ｒ結晶構造の二硫化モリブデン（ＭｏＳ_２）に帰属されるピークは見られなかった。３９．５°付近のピーク、４９．５°付近のピークの半値幅は、それぞれ２．４１°、０．５０°であった。比較例３の硫化モリブデン粉体には、反応中間体（Ｍｏ_９Ｏ_２５及びＭｏＯ_２）が含まれ、ＭｏＳ_２への転化率が６２％と低いものであった。

比較例３の硫化モリブデン粉体について、実施例１の硫化モリブデン粉体と同様に、比表面積（ＳＡ）、モリブデンのＫ吸収端の広域Ｘ線吸収微細構造（ＥＸＡＦＳ）の測定から得られる、Ｍｏ－Ｓに起因するピークの強度ＩとＭｏ－Ｍｏに起因するピーク強度ＩＩとの比（Ｉ／ＩＩ）、及びメディアン径Ｄ_５０を求めた。結果を表１に示した。

比較例３の硫化モリブデン粉体のＴＥＭ像を図８に示した。粒子形状は不定形であり、紐状のモリブデン硫化物は観察されなかった。

比較例３の硫化モリブデン粉体について、実施例１の硫化モリブデン粉体の場合と同様にして、酸素還元反応（ＯＲＲ）活性の評価を行った。比較例３の硫化モリブデン粉体から得られた作用電極の作動電圧（ｖｓ ＲＨＥ）は０．４４Ｖと求められた。

＜比較例４＞
実施例１における、三酸化モリブデン粉体及び硫黄の、５００℃で４時間の焼成を、３００℃で４時間の焼成に変更したこと以外は実施例１と同様にして、比較例４の硫化モリブデン粉体を製造した。

比較例４の硫化モリブデン粉体のＸ線回折（ＸＲＤ）パターンの結果を、二硫化モリブデン（ＭｏＳ_２）の３Ｒ結晶構造の回折パターン、二硫化モリブデン（ＭｏＳ_２）の２Ｈ結晶構造の回折パターン及び二酸化モリブデン（ＭｏＯ_２）の回折パターンと共に、図１２に示す。

図１２のＸ線回折（ＸＲＤ）パターンでは、三酸化モリブデン粉体（ＭｏＯ_３）に帰属されるピーク及び反応中間体（Ｍｏ_９Ｏ_２５及びＭｏＯ_２）に帰属されるピークが検出された。３Ｒ結晶構造の二硫化モリブデン（ＭｏＳ_２）、２Ｈ結晶構造の二硫化モリブデン（ＭｏＳ_２）に相当する、３９．５°付近のピーク、４９．５°付近のピークは非常に小さく、半値幅を求めることはできなかった。比較例４の硫化モリブデン粉体には、三酸化モリブデン粉体（ＭｏＯ_３）が残ると共に原料の反応中間体（Ｍｏ_９Ｏ_２５及びＭｏＯ_２）が含まれ、ＭｏＳ_２への転化率が８％と低いものであった。

比較例４の硫化モリブデン粉体について、実施例１の硫化モリブデン粉体と同様に、比表面積（ＳＡ）、及びメディアン径Ｄ_５０を求めた。結果を表１に示した。なお、比較例４の硫化モリブデン粉体のＴＥＭ像において、粒子形状は不定形であり、紐形状のモリブデン硫化物は観察されなかった。

比較例４の硫化モリブデン粉体について、実施例１の硫化モリブデン粉体の場合と同様にして、酸素還元反応（ＯＲＲ）活性の評価を行った。比較例４の硫化モリブデン粉体では観察された電流量が非常に小さく、作用電極の作動電圧（ｖｓ ＲＨＥ）を求めることができなかった。

表１の結果に示されるように、実施例１～４の硫化モリブデン粉体は、比較例１～４の硫化モリブデン粉体に比べて、酸素還元反応（ＯＲＲ）活性が優れていた。

［重金属吸着剤］
＜実施例５＞
塩化リチウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化マグネシウム、塩化カルシウム、塩化鉄（III）六水和物、塩化ニッケル（II）六水和物、及び、硝酸鉛の８種類の金属種の０．１ｍｍｏｌ／Ｌの混合水溶液を作製した。いずれも関東化学株式会社製の試薬を用いた。
前記混合水溶液の１．０ｍＬをＩＣＰ発光分光分析装置（ＩＣＰ－ＯＥＳ、パーキンエルマー社製、Ｏｐｔｉｍａ８３００）の試料導入部に装填して、各金属含有量を測定した。結果を表２に初期溶液(1)の金属含有量として示した。
前記初期溶液(1)９０ｇに、実施例１の硫化モリブデン粉体０．０９ｇを投入し、ラボシェーカーで、２４時間、撹拌した。
その後、撹拌液を濾別して、水溶液の１．０ｍＬをＩＣＰ発光分光分析装置（ＩＣＰ－ＯＥＳ）の試料導入部に装填して、各金属含有量を測定した。結果を表２に金属残存量として示した。
また、次式に示す除去率（％）を表２に示した。
除去率（％）＝（初期溶液(1)の金属含有量－金属残存量）×１００／初期溶液(1)の金属含有量
但し、除去率（％）の計算値が負の数であるときは、０．０％として示した。

実施例１の硫化モリブデン粉体を構成する硫化モリブデン粒子を吸着剤として用いた実施例５の重金属吸着剤は、Ｐｂ及びＦｅの除去率が大きく、重金属（Ｐｂ及びＦｅ）を高選択的に吸着するが、特に、Ｐｂの吸着性能が優れていた。また、多量ミネラル（Ｎａ，Ｍｇ，Ｋ，Ｃａ）を吸着しなかった。

＜実施例６＞
実施例５で用いた初期溶液(1)９０ｇに、比較例１の硫化モリブデン試薬０．０９ｇを投入し、ラボシェーカーで、２４時間、撹拌した。
その後、撹拌液を濾別して、水溶液の１．０ｍＬをＩＣＰ発光分光分析装置（ＩＣＰ－ＯＥＳ）の試料導入部に装填して、各金属含有量を測定した。結果を表２に金属残存量として示した。
また、次式に示す除去率（％）を表２に示した。
除去率（％）＝（初期溶液(1)の金属含有量－金属残存量）×１００／初期溶液(1)の金属含有量
但し、除去率（％）の計算値が負の数であるときは、０．０％として示した。

比較例１の硫化モリブデン試薬を吸着剤として用いた実施例６の重金属吸着剤は、重金属（Ｐｂ及びＦｅ）を選択的に吸着するが、Ｐｂの吸着性能は低かった。また、比較例１の硫化モリブデン試薬を吸着剤として用いた実施例６の重金属吸着剤は、多量ミネラル（Ｎａ，Ｍｇ，Ｋ，Ｃａ）を吸着しなかった。

＜比較例５＞
ゼオライト（東ソー株式会社製ゼオラム（登録商標）Ａ－４ 球状１４～２０ｍｅｓｈ）を比較例５の重金属吸着剤として、次の評価実験を行った。
実施例５と同様に、８種類の金属種の０．１ｍｍｏｌ／Ｌの混合水溶液を作製した。いずれも関東化学株式会社製の試薬を用いた。
前記混合水溶液の１．０ｍＬをＩＣＰ発光分光分析装置（ＩＣＰ－ＯＥＳ）の試料導入部に装填して、各金属含有量を測定した。結果を表２に初期溶液(2)の金属含有量として示した。
前記初期溶液(2)９０ｇに、前記ゼオライト０．０９ｇを投入し、ラボシェーカーで、２４時間、撹拌した。
その後、撹拌液を濾別して、水溶液の１．０ｍＬをＩＣＰ発光分光分析装置（ＩＣＰ－ＯＥＳ）の試料導入部に装填して、各金属含有量を測定した。結果を表２に金属残存量として示した。
また、次式に示す除去率（％）を表２に示した。
除去率（％）＝（初期溶液(2)の金属含有量－金属残存量）×１００／初期溶液(2)の金属含有量
但し、除去率（％）の計算値が負の数であるときは、０．０％として示した。

比較例５の重金属吸着剤（ゼオライト）は、重金属（Ｐｂ及びＦｅ）を強く吸着するが、多量ミネラル（Ｎａ，Ｍｇ，Ｋ，Ｃａ）もよく吸着した。

＜比較例６＞
活性炭（クラレ株式会社製クラレコール（登録商標））を比較例６の重金属吸着剤として、次の評価実験を行った。
比較例５で用いた初期溶液(2)９０ｇに、比較例６の活性炭０．０９ｇを投入し、ラボシェーカーで、２４時間、撹拌した。
その後、撹拌液を濾別して、水溶液の１．０ｍＬをＩＣＰ発光分光分析装置（ＩＣＰ－ＯＥＳ）の試料導入部に装填して、各金属含有量を測定した。結果を表２に金属残存量として示した。
また、次式に示す除去率（％）を表２に示した。
除去率（％）＝（初期溶液(2)の金属含有量－金属残存量）×１００／初期溶液(2)の金属含有量
但し、除去率（％）の計算値が負の数であるときは、０．０％として示した。

比較例６の活性炭は、重金属（Ｐｂ及びＦｅ）を選択的に吸着するが、Ｐｂの吸着性能は低かった。また、比較例６の活性炭を吸着剤として用いた重金属吸着剤は、多量ミネラル（Ｎａ，Ｍｇ，Ｋ，Ｃａ）を吸着しなかった。

［重金属（鉛）吸着評価］
硝酸鉛(II)（関東化学株式会社製）の試薬溶液をイオン交換水で希釈して、重金属濃度が、初期濃度として約１０００ｐｐｂになるように希釈溶液を調整した。
希釈溶液４０ｇを、５０ｍＬチューブに入れた。ここに、実施例５、実施例６、比較例５及び比較例６の各重金属吸着剤を、それぞれ４０ｍｇ（０．１ｗｔ％）投入して実験溶液とし、３ｈ、６ｈ、１２ｈ、２４ｈの各時間、トーワラボ株式会社ロータ・ミックスＲＫＶＳＤで１５ｒｐｍの回転速度で撹拌した。
撹拌終了後、実験溶液約２４ｇを東洋濾紙株式会社製のフィルター２５ＡＳ０２０ＡＮでシリンジ濾過し、約１ｇの硝酸（密度：１．３８ｇ／ｍＬ）（関東化学株式会社製電子工業グレード）を加えて安定化させた試料溶液を調製した。
ＩＣＰ発光分光分析装置（ＩＣＰ－ＯＥＳ、パーキンエルマー社製、Ｏｐｔｉｍａ８３００）（検量線方式）で、試料溶液中の残存重金属量を測定した。試料溶液中の実測データを硝酸で希釈する前の実験溶液の濃度に換算し、実験後の残存重金属濃度とした。重金属（鉛）吸着評価の結果を、表３に示す。検出限界は、いずれも５０ｐｐｂである。

［重金属（水銀）吸着評価］
重金属（鉛）吸着評価における硝酸鉛(II)を、塩化水銀(II)（関東化学株式会社製）に変更した以外は、重金属（鉛）吸着評価と同様にして、重金属（水銀）吸着評価を行った。重金属（水銀）吸着評価の結果を、表４に示す。検出限界は、いずれも５０ｐｐｂである。

［重金属（銀）吸着評価］
重金属（鉛）吸着評価における硝酸鉛(II)を、硝酸銀(I)（関東化学株式会社製、銀標準液）に変更した以外は、重金属（鉛）吸着評価と同様にして、重金属（銀）吸着評価を行った。重金属（銀）吸着評価の結果を、表５に示す。検出限界は、いずれも１０ｐｐｂである。

［重金属（金）吸着評価］
重金属（鉛）吸着評価における硝酸鉛(II)を、テトラクロロ金(III)酸（ナカライテスク株式会社製金標準液）に変更した以外は、重金属（鉛）吸着評価と同様にして、重金属（金）吸着評価を行った。重金属（金）吸着評価の結果を、表６に示す。検出限界は、いずれも１００ｐｐｂである。

［光熱変換材料］
＜実施例７＞
株式会社テラオカ製のデスカップ１００ｍｌに、イオン交換水２０ｇを注ぎ、さらに、実施例１の硫化モリブデン粉体２０ｍｇ（０．１質量％）を添加し、１０分間超音波撹拌して、実施例７の光熱変換材料に係る光吸収流体を得た。容器の周囲は簡易的に保温できるようにした。

疑似太陽光発生装置として三永電機社製ＸＥＳ－４０Ｓ３を用いて、実施例７の光熱変換材料を１０００Ｗ／ｍ^２の照度で照射した。

照射開始から１．５時間後、計量を行い、さらに照射を続け、合計３時間照射後、再度計量を行った。この両者の計量値の差分から算出された、実施例７の光熱変換材料の、定常状態後１．５時間の水蒸発量は３．１７ｇであった。

水蒸発量を測定した時間帯の実験室環境は、温度２２．２～２２．４℃、湿度３４％であった。

株式会社テラオカ製のデスカップ１００ｍｌに注いだイオン交換水２０ｇについて、疑似太陽光を照射することなく、実施例７と同じ実験室環境で、同時に、１．５時間後、及び、３時間後に、計量を行った。この両者の計量値の差分から算出された、参考水蒸発量は０．１３２ｇであった。

＜実施例８＞
株式会社テラオカ製のデスカップ１００ｍｌに、イオン交換水２０ｇを注ぎ、さらに、比較例１の硫化モリブデン粉体２０ｍｇ（０．１質量％）を添加し、１０分間超音波撹拌して、実施例８の光熱変換材料に係る光吸収流体を得た。容器の周囲は簡易的に保温できるようにした。

実施例７と同様にして、実施例８の光熱変換材料の、定常状態後１．５時間の水蒸発量を測定した。測定結果を表７に示した。また、株式会社テラオカ製のデスカップ１００ｍｌに注いだイオン交換水２０ｇについて、疑似太陽光を照射することなく、実施例８と同じ実験室環境で、同時に、１．５時間後、及び、３時間後に、計量を行った。この両者の計量値の差分から算出された、参考水蒸発量を表７に示した。これらを実施した際の、実験室環境を表７に示した。

＜比較例７＞
株式会社テラオカのデスカップ１００ｍｌに、イオン交換水２０ｇを注ぎ、さらに、富士フイルム和光純薬株式会社製の窒化チタン（ＴｉＮ）粒子（メディアン径Ｄ_５０：１０００ｎｍ）２０ｍｇ（０．１質量％）を添加し、１０分間超音波撹拌して、比較例７の光熱変換材料に係る光吸収流体を得た。容器の周囲は簡易的に保温できるようにした。

実施例７と同様にして、比較例７の光熱変換材料の、定常状態後１．５時間の水蒸発量を測定し、測定結果を表７に示した。また、実施例７及び７と同様に、この時の参考水蒸発量、及び実験室環境を表７に示した。

＜比較例８＞
株式会社テラオカのデスカップ１００ｍｌに、イオン交換水２０ｇを注ぎ、さらに、ライオン・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社製の導電性カーボンブラック（ケッチェンブラック（登録商標）、ＥＣ３００Ｊ、メディアン径Ｄ_５０：４０ｎｍ）７．４５ｍｇ（０．０３８質量％）を添加し、１０分間超音波撹拌して、比較例８の光熱変換材料に係る光吸収流体を得た。容器の周囲は簡易的に保温できるようにした。
二硫化モリブデン（ＭｏＳ_２）の比重を５．１、導電性カーボンブラック（ケッチェンブラック（登録商標）、ＥＣ３００Ｊ）の比重をカーボンブラックと同じ１．９とみなし、比較例８の導電性カーボンブラックの添加体積量は、実施例７及び８の場合の二硫化モリブデン（ＭｏＳ_２）の添加体積量と、同じである。

実施例７と同様にして、比較例８の光熱変換材料の、定常状態後１．５時間の水蒸発量を測定し、測定結果を表７に示した。また、実施例７及び８と同様に、この時の参考水蒸発量、及び実験室環境を表７に示した。

＜比較例９＞
株式会社テラオカのデスカップ１００ｍｌに、イオン交換水２０ｇを注ぎ、さらに、ライオン・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社製の導電性カーボンブラック（ケッチェンブラック（登録商標）、ＥＣ３００Ｊ、メディアン径Ｄ_５０：４０ｎｍ）２０ｍｇ（０．１質量％）を添加し、１０分間超音波撹拌して、比較例９の光熱変換材料に係る光吸収流体を得た。容器の周囲は簡易的に保温できるようにした。

実施例７と同様にして、比較例９の光熱変換材料の、定常状態後１．５時間の水蒸発量を測定し、測定結果を表７に示した。また、実施例７及び７と同様に、この時の参考水蒸発量、及び実験室環境を表７に示した。

＜比較例１０＞
株式会社テラオカのデスカップ１００ｍｌに、イオン交換水２０ｇを注ぎ、これを比較例１０の光熱変換材料に係る光吸収流体とした。容器の周囲は簡易的に保温できるようにした。

実施例７と同様にして、比較例１０の光熱変換材料の、定常状態後１．５時間の水蒸発量を測定し、測定結果を表７に示した。また、実施例７及び８と同様に、この時の参考水蒸発量、及び実験室環境を表７に示した。

実施例７及び８、並びに比較例７～１０の実験において、各実験室環境で行った水のみのサンプルの参考水蒸発量にほとんど変化がないことから、各実験室環境は同一であり、試験結果に影響を与えていないことが確認できた。

実施例７及び８、並びに比較例７～１０の各実験は独立して行った。水蒸発量を測定した時間帯の各実験室環境は、温度２１．６～２３．７℃、湿度３４～４１％の範囲内であった。同時に各実験室環境で行った水のみのサンプルの参考蒸発量にほとんど変化がないことからから、各実験室環境は同一であり、試験結果に影響を与えていないことが確認できた。

表７に示される通り、実施例７及び８の光熱変換材料の１．５時間での水蒸発量は、比較例７～１０の光熱変換材料の１．５時間での水蒸発量よりも大きく、多くの水蒸気を発生したことが分かる。
このように、本実施形態の光熱変換材料に係る光吸収流体によれば、硫化モリブデン粒子を分散させている液体の沸点よりも低い温度において、窒化チタン粒子やカーボンブラックを分散させた場合、硫化モリブデン粒子を分散させていない水のみの場合に比べて速い速度で当該液体を蒸発させることができた。したがって、本実施形態の光熱変換材料に係る光吸収流体によれば、蒸留等をより低温で迅速に行うことができ、蒸留等の際のエネルギーの損失を低減させることが可能となる。

特に、メディアン径Ｄ_５０が１０～１０００ｎｍであり、比表面積が１０ｍ^２／ｇ以上であり、前記比（Ｉ／ＩＩ）が、１．０より大きく、二硫化モリブデンの２Ｈ結晶構造及び３Ｒ結晶構造を含む実施例１の硫化モリブデン粒子を含有する実施例７の光熱変換材料は、より多くの水蒸気を発生して、より光吸収性能に優れることが示された。硫化モリブデン粒子をナノ化することで、比表面積が増え、一層光吸収効率が増加したと考えられる。

（吸光スペクトル測定）
実施例１の硫化モリブデン粉体を構成する硫化モリブデン粒子（ＭｏＳ_２）を含有する、実施例７の光熱変換材料に係る光吸収流体、窒化チタン（ＴｉＮ）粒子を含有する、比較例７の光熱変換材料に係る光吸収流体、及び、導電性カーボンブラック（ケッチェンブラック（登録商標）、ＥＣ３００Ｊ）を含有する、比較例９の光熱変換材料に係る光吸収流体を、それぞれ、イオン交換水で薄めて、０．２ｍｇ／Ｈ_２Ｏｇの濃度に調整し、１時間、超音波撹拌後に、紫外線から近赤外線の波長における吸光スペクトルを、日立ハイテクサイエンス社製 分光光度計Ｕ―４１００で測定した。

これらの吸光スペクトルの測定結果を、ＩＥＣ ６０９０４－３（同等規格ＪＩＳ Ｃ８９０４－３）に準拠する、太陽光スペクトル（ＡＭ１．５Ｇ）と共に図１３に示す。

硫化モリブデン粒子は、太陽光の有するエネルギーのうち約４割を占める波長３５０～８００ｎｍ近辺に高い吸収を有するので、太陽光吸収材料として優れている。

本発明の硫化モリブデン粉体は、酸素還元反応（ＯＲＲ）活性に優れるので、電極材料として利用することができる。

本発明の重金属吸着剤は、重金属の吸着性能が大きく、かつ、ミネラル分の吸着能が小さいので、水浄化材料、煤煙処理材料、重金属流出防止材料、貴金属回収材料等の用途に好適に利用することができる。

本発明の光熱変換材料に用いられる硫化モリブデン粒子は、太陽光吸収材料として知られている金、カーボンナノチューブ、窒化チタンなどよりも安価である。本発明の光熱変換材料は、光吸収性能、特に太陽光吸収性能に優れるので、熱式淡水化施設、ＲＯ式淡水化施設の代替、災害時用飲料水生成装置などにおいて、太陽光を照射して加熱する蒸留方法などに利用することができる。

１・・・製造装置、２・・・焼成炉、３・・・冷却配管、４・・・回収機、５・・・排気口、６・・・開度調整ダンパー、７・・・観察窓、８・・・排風装置、９・・・外部冷却装置。

Claims (18)

1. 二硫化モリブデンの３Ｒ結晶構造を含む硫化モリブデン粉体であって、前記硫化モリブデン粉体を構成する硫化モリブデン粒子の一次粒子の形状が、紐形状、リボン状またはシート状で、厚さが、１～４０ｎｍの範囲である硫化モリブデン粉体。
2. 二硫化モリブデンの２Ｈ結晶構造及び３Ｒ結晶構造を含む、請求項１に記載の硫化モリブデン粉体。
3. Ｘ線源としてＣｕ－Ｋα線を用いた粉末Ｘ線回折（ＸＲＤ）から得られるスペクトルにおいて、３９．５°付近のピーク、及び、４９．５°付近のピークが共に２Ｈ結晶構造及び３Ｒ結晶構造の合成ピークからなり、半値幅が１°以上である、請求項２に記載の硫化モリブデン粉体。
4. ＢＥＴ法で測定される比表面積が１０ｍ^２／ｇ以上である、請求項１～３のいずれか一項に記載の硫化モリブデン粉体。
5. 動的光散乱式粒子径分布測定装置により求められるメディアン径Ｄ_５０が１０～１０００ｎｍである、請求項１～４のいずれか一項に記載の硫化モリブデン粉体。
6. モリブデンのＫ吸収端の広域Ｘ線吸収微細構造（ＥＸＡＦＳ）スペクトルから得られる動径分布関数において、Ｍｏ－Ｓに起因するピークの強度ＩとＭｏ－Ｍｏに起因するピーク強度ＩＩとの比（Ｉ／ＩＩ）が、１．０より大きい、請求項１～５のいずれか一項に記載の硫化モリブデン粉体。
7. 三酸化モリブデンのβ結晶構造を含む一次粒子の集合体からなる三酸化モリブデン粉体を、硫黄源の存在下、温度２００～１０００℃で加熱することを含む、請求項１～６のいずれか一項に記載の硫化モリブデン粉体の製造方法。
8. 三酸化モリブデンのβ結晶構造を含む一次粒子の集合体からなる三酸化モリブデン粉体を、硫黄源の不存在下、温度１００～８００℃で加熱し、次いで、硫黄源の存在下、温度２００～１０００℃で加熱することを含む、請求項１～６のいずれか一項に記載の硫化モリブデン粉体の製造方法。
9. 前記三酸化モリブデン粉体の一次粒子の平均粒径が５～１０００ｎｍである、請求項７又は８に記載の硫化モリブデン粉体の製造方法。
10. 前記三酸化モリブデン粉体のＭｏＯ_３量１００モル％に対して、前記硫黄源のＳ量が５００モル％以上である、請求項７～９のいずれか一項に記載の硫化モリブデン粉体の製造方法。
11. 前記硫黄源の存在下の加熱温度が３２０℃以上である、請求項７～１０のいずれか一項に記載の硫化モリブデン粉体の製造方法。
12. 請求項１～６の何れか１項記載の硫化モリブデン粉体を含有する重金属吸着剤。
13. 請求項１～６の何れか１項記載の硫化モリブデン粉体を含む材料からなり、光エネルギーを吸収することにより発熱する、光熱変換材料。
14. 液体と、前記液体中に分散する請求項１～６の何れか１項記載の硫化モリブデン粉体とを含有する光吸収流体である、請求項１３に記載の光熱変換材料。
15. 前記液体の主成分が水である、請求項１４に記載の光熱変換材料。
16. 請求項１４又は１５に記載の光熱変換材料に太陽光を照射して加熱することにより前記液体を蒸発させる、蒸留方法。
17. 請求項１～６の何れか１項記載の硫化モリブデン粉体からなる酸素還元触媒。
18. 請求項１７記載の酸素還元触媒と、高分子電解質と、溶媒と、を含有する触媒インク。

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