JPH07313875A - 無機多孔体、及びその製造方法 - Google Patents

無機多孔体、及びその製造方法

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JPH07313875A
JPH07313875A JP6247843A JP24784394A JPH07313875A JP H07313875 A JPH07313875 A JP H07313875A JP 6247843 A JP6247843 A JP 6247843A JP 24784394 A JP24784394 A JP 24784394A JP H07313875 A JPH07313875 A JP H07313875A
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JP
Japan
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oxide
titania
inorganic porous
inorganic
porous material
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Application number
JP6247843A
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English (en)
Inventor
Toshiji Sako
利治 佐古
Koichi Takahama
孝一 高濱
Naoharu Nakagawa
尚治 中川
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Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 酸化性能の高い無機多孔体、及びその製造方
法を提供する。 【構成】 無機多孔体は、膨潤性層状化合物１の層間１
ａに無機ピラー材２が担持されている無機多孔体であっ
て、上記無機ピラー材２がチタニアと酸化物との複合酸
化物からなる。製造方法は、チタニアと酸化物の複合酸
化物を形成した無機ピラー材が担持された、膨潤状態に
ある層状化合物を乾燥する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、膨潤性層状化合物の層
間に無機ピラー材が挿入されている無機多孔体、及びそ
の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、無機多孔体を得る方法として、膨
潤状態にあり、層間に無機ピラー材が担持されている膨
潤性層状化合物を乾燥する方法が知られている。この無
機多孔体は、膨潤状態にある膨潤性層状化合物の乾燥物
であって、層間に支柱としての無機ピラー材が担持され
ているものである（以下、無機層状多孔体と記す）。
【０００３】最近、このような無機層状多孔体の触媒機
能を向上させて酸化性能を高めることが強く望まれてい
る。酸化性能を高めるため、無機層状多孔体に触媒機能
を発揮する無機ピラー材の微粒子化が求められている
が、無機ピラー材として常用されるチタニア（酸化チタ
ン）等の酸化物は凝集が起きやすく、微粒子状態で保持
することが困難である。また、酸化性能を高める方法と
して、無機層状多孔体に触媒機能を有する金属粒子を層
間に保持させる方法がある。この金属粒子の担持方法と
しては、含浸法が知られているが、金属粒子が凝集し、
担持が局所的になりやすく、実際に触媒機能を担う金属
表面積が少なくなる欠点がある。
【０００４】さらに、上記触媒性能として、酸化性能と
共に抗菌性等の向上も求められている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上述の事実に
鑑みてなされたもので、その目的とするところは、酸化
性能の高い無機多孔体、及びその製造方法を提供するこ
とにある。
【０００６】さらに、他の目的とするところは、上記目
的に加えて、抗菌性の高い無機多孔体、及びその製造方
法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
無機多孔体は、膨潤性層状化合物の層間に無機ピラー材
が担持されている無機多孔体であって、上記無機ピラー
材がチタニアと酸化物との複合酸化物からなることを特
徴とする。
【０００８】本発明の請求項２に係る無機多孔体は、請
求項１記載の無機多孔体において、上記チタニアと複合
酸化物を構成した酸化物が、ケイ素酸化物、ジルコニウ
ム酸化物、クロム酸化物、モリブデン酸化物、タングス
テン酸化物、マンガン酸化物、鉄酸化物、コバルト酸化
物、ニッケル酸化物、銅酸化物、バナジウム酸化物、ニ
オブ酸化物のうち少なくとも一つからなることを特徴と
する。
【０００９】本発明の請求項３に係る無機多孔体は、請
求項１又は請求項２記載の無機多孔体において、上記チ
タニアと複合酸化物を構成した酸化物が、スズ酸化物、
及び、亜鉛酸化物のうち少なくとも一つからなることを
特徴とする。
【００１０】本発明の請求項４に係る無機多孔体は、請
求項１乃至請求項３いずれか記載の無機多孔体におい
て、上記無機ピラー材に触媒機能を有する金属粒子が担
持されていることを特徴とする。
【００１１】本発明の請求項５に係る無機多孔体は、請
求項４記載の無機多孔体において、上記金属粒子が、白
金、金、パラジウム、ルテニウム、ロジウム、ニッケ
ル、マンガン、コバルト、スズ、銀、銅、亜鉛のうちの
少なくとも１種であることを特徴とする。
【００１２】本発明の請求項６に係る無機多孔体の製造
方法は、チタニアと酸化物の複合酸化物を形成した無機
ピラー材が担持された、膨潤状態にある層状化合物を乾
燥することを特徴とする。
【００１３】本発明の請求項７に係る無機多孔体の製造
方法は、請求項６記載の無機多孔体の製造方法におい
て、上記チタニアと複合する酸化物がケイ素酸化物、ジ
ルコニウム酸化物、クロム酸化物、モリブデン酸化物、
タングステン酸化物、マンガン酸化物、鉄酸化物、コバ
ルト酸化物、ニッケル酸化物、銅酸化物、バナジウム酸
化物、ニオブ酸化物のうち少なくとも一つであることを
特徴とする。
【００１４】本発明の請求項８に係る無機多孔体の製造
方法は、請求項６又は請求項７記載の無機多孔体の製造
方法において、上記チタニアと複合する酸化物がスズ酸
化物、及び、亜鉛酸化物のうち少なくとも一つであるこ
とを特徴とする。
【００１５】本発明の請求項９に係る無機多孔体の製造
方法は、請求項６乃至請求項８いずれか記載の無機多孔
体の製造方法において、上記無機ピラー材に触媒機能を
有する金属粒子を担持することを特徴とする。
【００１６】本発明の請求項１０に係る無機多孔体の製
造方法は、請求項９記載の無機多孔体の製造方法におい
て、上記金属粒子が、白金、金、パラジウム、ルテニウ
ム、ロジウム、ニッケル、マンガン、コバルト、スズ、
銀、銅、亜鉛のうちの少なくとも１種であることを特徴
とする。
【００１７】本発明の請求項１１に係る無機多孔体の製
造方法は、請求項６乃至請求項１０いずれか記載の無機
多孔体の製造方法において、前記乾燥が超臨界乾燥また
は液体炭酸抽出乾燥であることを特徴とする。
【００１８】以下、本発明を詳細に説明する。図１は本
発明の請求項１に係る無機多孔体の構成を模式的に示し
た要部拡大図であり、図２は本発明の請求項４に係る無
機多孔体の構成を模式的に示した要部拡大図である。
【００１９】本発明の無機多孔体は、図１に示す如く、
膨潤性層状化合物１の層間１ａに無機ピラー材２が担持
されている。
【００２０】上記膨潤性層状化合物１は、特定の無機化
合物に限られないが、例えば、Ｎａ−モンモリロナイ
ト、Ｃａ−モンモリロナイト、合成スメクタイト、Ｎａ
−テニオライト、Ｌｉ−テニオライト、Ｎａ−ヘクトラ
イト、Ｌｉ−ヘクトライト、酸性白土、合成雲母等のフ
ィロケイ酸鉱物等が挙げられ、それぞれ、単独、または
２種以上の混合物でもよい。なお、膨潤に際して、Ｃａ
−モンモリロナイト、酸性白土等の難膨潤性のものは、
混練などにより強い剪断力を与えるとよい。
【００２１】上記無機ピラー材２は、チタニア（酸化チ
タン、ＴｉＯ2 ）と酸化物の複合酸化物からなる。上記
酸化物は、例えば、ケイ素酸化物、ジルコニウム酸化
物、クロム酸化物、モリブデン酸化物、タングステン酸
化物、マンガン酸化物、鉄酸化物、コバルト酸化物、ニ
ッケル酸化物、銅酸化物、バナジウム酸化物、ニオブ酸
化物、並びに、スズ酸化物、亜鉛酸化物等が挙げられ
る。これらは、１種又は２種以上からなる。上記無機ピ
ラー材２がチタニアと上記酸化物の複合酸化物（以下チ
タニア複合酸化物と記す）であると、チタニアが分散し
た形でチタニア複合酸化物内に存在し、チタニアが微粒
子状態で保持される。その結果、例えば、紫外線等の光
照射でチタニアの表面の電荷分離が容易に促進され、接
触する空気等を酸化する能力（以下酸化性能と記す）が
向上する。さらに、上記酸化物がスズ酸化物、亜鉛酸化
物であると、酸化性能の向上と共に、抗菌性が良好とな
る。
【００２２】本発明の無機多孔体は、図２に示す如く、
さらに、上記無機ピラー材２に金属粒子３が担持されて
いることが好ましい。上記金属粒子３は触媒機能を有す
るもので、例えば、白金、金、パラジウム、ルテニウ
ム、ロジウム、ニッケル、マンガン、コバルト、スズ、
銀、銅、亜鉛等が挙げられる。これら金属粒子３が担持
されていると、上記無機ピラー材２の脱臭、殺菌等の効
果を高める。なかでも、殺菌効果としては銀、銅、亜鉛
が好ましい。
【００２３】次に、本発明の無機多孔体の製造方法につ
いて、工程順に説明する。先ず、主材となる膨潤性層状
化合物を溶媒と混合し、さらに必要に応じて混練し、層
間に溶媒を十分ふくませて膨潤状態に保持する。この膨
潤状態の膨潤性層状化合物の層間の間隔は、例えば、水
等の溶媒に０．８重量％で分散したＮａ−モンモリロナ
イトの場合で１５０Å以上である。
【００２４】上記膨潤に用いる溶媒としては、例えば、
水、エタノール、メタノール、ジメチルホルムアミド
（ＤＭＦ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、アセ
トン等の極性溶媒が単独又は併用して用いられる。なか
でも、水が汎用される。
【００２５】一方、チタニア、及び、このチタニアと酸
化物の複合酸化物は次のようにして準備する。チタンの
アルコキシド、硝酸塩、塩化物等を出発原料とし、この
原料を加水分解し、重合反応した後に、解膠反応し、ポ
リカチオン状態のチタニアゾルを得る。これら反応の際
に、必要に応じて、塩酸、硝酸、アンモニア、ピペリジ
ン、水酸化ナトリウム等の触媒を用いる。また、チタニ
アと複合する上記酸化物は、この金属酸化物を含む金属
アルコキシド、硝酸塩、塩化物等を加水分解し、重合反
応して、酸化物を含有したゾルを得る。その後、上記チ
タニアゾルの溶液と酸化物を含有したゾルの液を混合し
て、複合酸化物ゾルの溶液を得る。
【００２６】次に、上記複合酸化物ゾルの溶液を、上記
膨潤性層状化合物を分散させた溶媒に添加し、層間に複
合酸化物を挿入し、担持する、いわゆるインターカレー
ション反応を行う。反応温度、反応時間は限定しない
が、一例として、６０℃、１．５時間という条件が挙げ
られる。そうすると、上記チタニア複合酸化物が、膨潤
した膨潤性層状化合物の層間に挿入される。
【００２７】さらに、金属粒子をチタニア複合酸化物で
ある無機ピラー材に担持するには、例えば、上記金属を
含む可溶性塩を複合酸化物ゾルの溶液に添加し、共沈法
や光還元法により金属粒子を析出されことにより担持す
る方法、後述する乾燥を行った後に、金属を含む化合物
の液に含浸して無機ピラー材上に担持する方法が挙げら
れる。
【００２８】本発明の無機多孔体の作製における、膨潤
性層状化合物、チタニア、チタニア複合酸化物をつくる
酸化物を用いる割合は、特に限定されないが、一例を示
すと、膨潤性層状化合物１００重量部（以下部と記す）
に対して、チタニアは１０〜１５０部、上記酸化物は１
〜３０部の範囲が適量である。さらに、無機ピラー材に
金属粒子が担持される場合は、金属粒子は、膨潤性層状
化合物１００部に対して、０．１〜５．０部が適量であ
る。
【００２９】上記複合酸化物を挿入する反応、又は金属
粒子を担持する反応を行った後に、この反応の終了した
液を遠心分離で洗浄を繰り返してゲル状化した後に、ヘ
ラ等で板状に配向成形する。この配向成形した後に、乾
燥を行う。上記液の状態から配向成形を行わずに乾燥を
行ってもよい。
【００３０】上記乾燥としては、例えば、超臨界乾燥、
液体炭酸抽出乾燥、熱風乾燥、凍結乾燥等が挙げられ
る。
【００３１】上記超臨界乾燥を行う場合の一例を次に示
す。なお超臨界状態とは、臨界点を越えた状態のみでな
く、ちょうど臨界点にある状態も含むものである。超臨
界乾燥は、膨潤性層状化合物の層間に含有する水等の溶
媒を直接、加熱、加圧してその溶媒の臨界点以上の状態
に到達させ、溶媒を除去し乾燥させるものである。
【００３２】この場合、水等のように極めて高い臨界点
（水の臨界温度３７４．２℃、臨界圧力２１７．８気
圧）を持つ溶媒で膨潤性層状化合物を膨潤状態に保持し
た場合には、特殊なオートクレーブを用いなければなら
なくなる。これを避けるには、例えば、水をエタノール
で置換して、エタノールの臨界点以上の温度、圧力に加
熱加圧して、超臨界乾燥したり、水をエタノールで置換
した後に、さらに超臨界状態の二酸化炭素に置換しなが
ら乾燥する方法がある。
【００３３】上記超臨界乾燥の溶媒として使用可能なも
のは、上記に限らない。実用的な範囲で使用可能な溶媒
としては、例えば、エタノール、メタノール、二酸化炭
素、ジクロロジフルオロメタン、エチレン等が挙げられ
る。
【００３４】膨潤性層状化合物の乾燥を超臨界状態で行
うことにより、膨潤性層状化合物中でチタニア複合酸化
物の凝縮、膨潤性層状化合物どおしの凝縮、金属粒子が
存在している場合はこの金属粒子の凝縮等が阻止され、
マクロ的に観察すると乾燥前の構造を保持しつつ、ミク
ロ的に観察すると花弁状ないしセミの羽状のものが、カ
ードハウス状ないしスポンジ状に寄せ集まった集合体の
無機多孔体が得られる。
【００３５】上記乾燥として、液体炭酸で溶媒を抽出し
乾燥する液体炭酸抽出乾燥法も適当である。この乾燥方
法によると、温度、圧力が超臨界状態に達していない低
い温度、圧力で乾燥が可能である。
【００３６】上記乾燥は、超臨界乾燥や液体炭酸抽出乾
燥を用いた場合が、熱風乾燥、凍結乾燥を用いた場合に
比べ、より細孔容積が大きな多孔体が得られる。
【００３７】このようにして得られる無機多孔体は、図
１及び図２に示す如く、膨潤性層状化合物１の層間１ａ
に、無機ピラー材２としてチタニア複合酸化物が担持さ
れ、このチタニア複合酸化物が十分な間隙を生じている
のみでなく、膨潤性層状化合物１どおしの間にも十分な
間隙を生じていて、細孔容積が非常に大きなものとな
る。さらに、金属粒子３を無機ピラー材２に担持してい
る場合、超臨界乾燥や液体炭酸抽出乾燥を行うと、通常
の加熱乾燥に比べ、金属粒子３の粒径が小さく、従っ
て、無機ピラー材２の活性化された表面積が大きくな
る。
【００３８】
【作用】本発明の請求項１乃至請求項３に係る無機多孔
体は、無機ピラー材がチタニア複合酸化物からなるの
で、チタニアが分散した形でチタニア複合酸化物内に存
在し、チタニアが微粒子状態で保持される。その結果、
例えば、紫外線等の光照射でチタニアの表面の電荷分離
が容易に促進され、酸化性能が向上する。
【００３９】さらに、請求項３に係る無機多孔体は、上
記酸化物が、スズ酸化物、及び、亜鉛酸化物のうち少な
くとも一つからなるので、酸化性能と共に抗菌性が優れ
る。
【００４０】本発明の請求項４又は請求項５に係る無機
多孔体は、さらに、酸化性能を有する金属粒子を無機ピ
ラー材に担持するので、脱臭、殺菌等の効果を高める。
【００４１】本発明の請求項６乃至請求項８に係る無機
多孔体の製造方法によると、チタニア複合酸化物を、膨
潤性層状化合物に挿入すると、チタニア複合酸化物のチ
タニアが分散した形で存在し、チタニアどうしの凝集が
起きにくく、チタニアが微粒子状態で膨潤性層状化合物
の層間に保持されるため、酸化性能が良好な無機多孔体
が得られる。
【００４２】本発明の請求項９又は請求項１０に係る無
機多孔体の製造方法によると、さらに、無機ピラー材に
酸化性能を有する金属粒子が担持されるので、脱臭、殺
菌等の効果が高い無機多孔体が得られる。
【００４３】本発明の請求項１１に係る無機多孔体の製
造方法によると、さらに、乾燥が超臨界乾燥または液体
炭酸抽出乾燥であるので、より細孔容積が大きな無機多
孔体が得られる。
【００４４】
【実施例】
実施例１ チタニア複合酸化物は次のように作製した。チタン酸イ
ソプロポキシド〔Ｔｉ（ＯＣ3 Ｈ7 ）4 、半井テスク株
式会社製試薬〕を２Ｎ塩酸水溶液に加え、加水分解、重
合反応、さらに解膠反応し、透明なチタニアゾルを得
た。一方、四塩化ジルコニウムの２Ｎ水溶液を添加し、
十分に混合し、６０℃で加水分解、重合反応を１．５時
間行った液に、上記チタニアゾルを混合し、チタニア複
合酸化物を得た。
【００４５】膨潤性層状化合物として、Ｎａ−モンモリ
ロナイト（クニミネ工業株式会社製、クニピアＦ）を用
いた。上記Ｎａ−モンモリロナイトを水に分散し、０．
８ｗｔ％の水溶液を作製した。このＮａ−モンモリロナ
イトが分散した水溶液に、上記チタニア複合酸化物を添
加し、チタニア複合酸化物の挿入反応を行い、Ｎａ−モ
ンモリロナイトの層間にチタニア複合酸化物を担持し
た。この条件は、反応温度は６０℃、反応時間は１．５
時間であった。
【００４６】次に、この挿入反応が終了した液を遠心分
離、水洗を繰り返し、溶液のｐＨが略中性となったこと
を確認した後に、この溶液をエタノールで繰り返し洗浄
した その後、比較的臨界点の低い、二酸化炭素（ＣＯ2 ）を
添加しながら、４０℃、８０気圧の条件で８時間超臨界
乾燥を行った。超臨界乾燥した後に、空気中で４００℃
で焼成を行い、無機多孔体を得た。
【００４７】無機多孔体を得るための各成分の配合は、
Ｎａ−モンモリロナイト：チタニア：ジルコニア＝１０
０部：６０部：３部の割合となるよう行った。
【００４８】実施例２ 実施例１において、四塩化ジルコニウムに代えて、塩化
タングステンを用いた以外は、実施例１と同様にして無
機多孔体を得た。
【００４９】実施例３ 実施例１において、四塩化ジルコニウムに代えて、塩化
バナジウム（半井テスク株式会社製試薬）を用いた以外
は、実施例１と同様にして無機多孔体を得た。
【００５０】実施例４ 実施例１において、Ｎａ−モンモリロナイトに代えて、
合成サポナイト（クニミネ工業株式会社製、スメクトン
ＳＡ）を用いた以外は、実施例１と同様にして無機多孔
体を得た。
【００５１】実施例５ 金属粒子を含む化合物として、塩化白金酸（Ｈ2 ＰｔＣ
ｌ6 ・６Ｈ2 Ｏ、半井テスク株式会社製試薬）を用い
た。この塩化白金酸を水に溶かし１ｗｔ％溶液とした。
【００５２】チタニア複合酸化物は次のように作製し
た。チタン酸イソプロポキシド〔Ｔｉ（ＯＣ
3 Ｈ7 ）4 、半井テスク株式会社製試薬〕を２Ｎ塩酸水
溶液に加え、加水分解、重合反応、さらに解膠反応し、
透明なチタニアゾルを得た。一方、四塩化ジルコニウム
の２Ｎ水溶液を添加し、十分に混合し、６０℃で加水分
解、重合反応を１．５時間行った液に、上記チタニアゾ
ルを混合し、チタニア複合酸化物を得た。
【００５３】膨潤性層状化合物として、Ｎａ−モンモリ
ロナイト（クニミネ工業株式会社製、クニピアＦ）を用
いた。上記Ｎａ−モンモリロナイトを水に分散し、０．
８ｗｔ％の水溶液を作製した。このＮａ−モンモリロナ
イトが分散した水溶液に、上記チタニア複合酸化物を添
加し、チタニア複合酸化物の挿入反応を行い、Ｎａ−モ
ンモリロナイトの層間にチタニア複合酸化物を担持し
た。この条件は、反応温度は６０℃、反応時間は１．５
時間であった。この挿入反応が終了した液を遠心分離、
水洗を繰り返し、溶液のｐＨが略中性となったことを確
認した。
【００５４】その後、この溶液に上記塩化白金酸の水溶
液と、１０ｗｔ％の無水酢酸の水溶液を加え、紫外線を
約３時間照射し、光還元法により無機ピラー材上に白金
を担持した。上記紫外線の照射は、高圧水銀ランプ（５
５０Ｗ）を用いた。次に、この溶液をエタノールで繰り
返し洗浄した。その後、比較的臨界点の低い、二酸化炭
素（ＣＯ2 ）を添加しながら、４０℃、８０気圧の条件
で８時間超臨界乾燥を行った。超臨界乾燥した後に、空
気中で４００℃で焼成を行い、無機多孔体を得た。
【００５５】無機多孔体を得るための各成分の配合は、
Ｎａ−モンモリロナイト：チタニア：ジルコニア：白金
＝１００部：６０部：３部：１部の割合となるよう行っ
た。
【００５６】実施例６ 実施例５において、塩化白金酸に代えて、塩化パラジウ
ム（半井テスク株式会社製試薬）を用いた以外は、実施
例５と同様にして無機多孔体を得た。
【００５７】実施例７ 実施例５において、四塩化ジルコニウムに代えて、塩化
タングステンを用いた以外は、実施例５と同様にして無
機多孔体を得た。
【００５８】実施例８ チタニアと複合酸化物を構成した酸化物にスズ酸化物を
用いた。チタニア複合酸化物は次のように作製した。チ
タン酸イソプロポキシド〔Ｔｉ（ＯＣ3 Ｈ7 ） 4 、半井
テスク株式会社製試薬〕を２Ｎ塩酸水溶液に加え、加水
分解、重合反応、さらに解膠反応し、透明なチタニアゾ
ルを得た。一方、テトライソプロポキシスズの２Ｎ水溶
液を添加し、十分に混合し、６０℃で加水分解、重合反
応を１．５時間行った液に、上記チタニアゾルを混合
し、チタニア複合酸化物を得た。
【００５９】膨潤性層状化合物として、Ｎａ−モンモリ
ロナイト（クニミネ工業株式会社製、クニピアＦ）を用
いた。上記Ｎａ−モンモリロナイトを水に分散し、０．
８ｗｔ％の水溶液を作製した。このＮａ−モンモリロナ
イトが分散した水溶液に、上記チタニア複合酸化物を添
加し、チタニア複合酸化物の挿入反応を行い、Ｎａ−モ
ンモリロナイトの層間にチタニア複合酸化物を担持し
た。この条件は、反応温度は６０℃、反応時間は１．５
時間であった。
【００６０】次に、この挿入反応が終了した液を遠心分
離、水洗を繰り返した後に、温度４００℃で熱風乾燥を
行い、無機多孔体を得た。
【００６１】無機多孔体を得るための各成分の配合は、
Ｎａ−モンモリロナイト：チタニア：スズ＝１００部：
６０部：３部の割合となるよう行った。
【００６２】実施例９ 実施例８において、テトライソプロポキシスズに代え
て、硝酸亜鉛を用いた以外は、実施例８と同様にして無
機多孔体を得た。
【００６３】実施例１０ 実施例８において、Ｎａ−モンモリロナイトに代えて、
合成サポナイト（クニミネ工業株式会社製、スメクトン
ＳＡ）を用いた以外は、実施例８と同様にして無機多孔
体を得た。
【００６４】実施例１１ 金属粒子を含む化合物として、硝酸銀を用いた。この硝
酸銀を水に溶かし１ｗｔ％溶液とした。
【００６５】実施例８と同様にして、Ｎａ−モンモリロ
ナイトの層間にチタニア複合酸化物を担持した。この挿
入反応が終了した液を遠心分離、水洗を繰り返した後、
この溶液に上記硝酸酸の水溶液と、５ｗｔ％の酢酸ナト
リウムの水溶液を加え、紫外線を約４時間照射し、光還
元法により無機ピラー材上に銀を担持した。上記紫外線
の照射は、高圧水銀ランプ（５５０Ｗ）を用いた。次
に、温度４００℃で熱風乾燥を行い、無機多孔体を得
た。
【００６６】無機多孔体を得るための各成分の配合は、
Ｎａ−モンモリロナイト：チタニア：スズ：銀＝１００
部：６０部：３部：２部の割合となるよう行った。
【００６７】実施例１２ 実施例１１において、硝酸酸に代えて、硝酸銅を用いた
以外は、実施例１１と同様にして無機多孔体を得た。
【００６８】実施例１３ 実施例１１において、熱風乾燥に代えて、超臨界乾燥を
次のように行った。無機ピラー材上に銀を担持した後
に、比較的臨界点の低い、二酸化炭素（ＣＯ2 ）を添加
しながら、４０℃、８０気圧の条件で８時間超臨界乾燥
を行った。超臨界乾燥した後に、空気中で４００℃で焼
成を行い、無機多孔体を得た。
【００６９】比較例１ チタン酸イソプロポキシド〔Ｔｉ（ＯＣ3 Ｈ7 ）4 、半
井テスク株式会社製試薬〕を２Ｎ塩酸水溶液に加え、加
水分解、重合反応、さらに解膠反応し、透明なチタニア
ゾルを得た。
【００７０】Ｎａ−モンモリロナイトを水に分散し、
０．８ｗｔ％の水溶液を作製した。このＮａ−モンモリ
ロナイトが分散した水溶液に、上記チタニアゾルを添加
し、チタニアゾルの挿入反応を行い、Ｎａ−モンモリロ
ナイトの層間にチタニアを単体で担持した。この条件
は、反応温度は６０℃、反応時間は１．５時間であっ
た。その後、実施例１と同様にして無機多孔体を得た。
【００７１】上記実施例１〜１３、及び、比較例１の無
機多孔体、並びに比較例２として市販の白金担持チタニ
ア触媒を用い、これらの評価を行った。
【００７２】評価として、実施例１〜８、及び、比較例
１〜２の比表面積、及び、酸化性能を測定した。
【００７３】上記比表面積は窒素吸着法により測定し
た。上記一酸化炭素の除去率は次のようにして測定し
た。容器中を一酸化炭素含有（３０ｐｐｍ）の空気が流
れるようにしておくと共に、容器内に紫外線を照射しな
がら、無機多孔体、又は白金担持チタニア触媒を置き、
容器からでてきた空気中の一酸化炭素濃度をガスクロマ
トグラフィで測定した。容器の出口と入口の一酸化炭素
濃度から、一酸化炭素の除去率を求めた。なお、上記操
作は室温で行った。
【００７４】結果は表１に示すとおり、実施例１〜８の
無機多孔体はいずれも比表面積は大きく、一酸化炭素の
除去性能は優れていた。
【００７５】
【表１】
【００７６】次に、評価として、実施例８〜１３、及
び、比較例１の抗菌性を測定した。上記抗菌性の測定は
ドロップ法により、菌が一定数存在する溶液を５０×５
０ｍｍの試験片の上に滴下し、６時間後の菌の数を数え
た。菌は大腸菌を用い、初期の菌の数は１×１０6 に調
製した。結果は表２に示す通り、実施例８〜１３の無機
多孔体はいずれも抗菌効果が優れていた。
【００７７】
【表２】
【００７８】
【発明の効果】本発明の請求項１乃至請求項３に係る無
機多孔体は、無機ピラー材がチタニア複合酸化物からな
るので、チタニアが分散した形でチタニア複合酸化物内
に存在し、チタニアが微粒子状態で保持されるため、紫
外線等の光照射でチタニアの表面の電荷分離が容易に促
進され、室温下でも酸化性能の高い多孔体となってい
る。特に、本発明の無機多孔体は、一酸化炭素の除去に
優れている。
【００７９】さらに、請求項３に係る無機多孔体は、上
記酸化物が、スズ酸化物、及び、亜鉛酸化物のうち少な
くとも一つからなるので、酸化性能と共に抗菌性が優れ
る。
【００８０】本発明の請求項４又は請求項５に係る無機
多孔体は、さらに、酸化性能を有する金属粒子を無機ピ
ラー材に担持するので、一層、酸化性能が良好となる。
【００８１】本発明の請求項６乃至請求項８に係る無機
多孔体の製造方法によると、チタニア複合酸化物を、膨
潤性層状化合物に挿入すると、チタニア複合酸化物のチ
タニアが分散した形で存在し、チタニアどうしの凝集が
起きにくく、チタニアが微粒子状態で膨潤性層状化合物
の層間に担持され、高い酸化性能を有するため、酸化性
能が高い無機多孔体が得られる。
【００８２】本発明の請求項９又は請求項１０に係る無
機多孔体の製造方法によると、さらに、無機ピラー材に
触媒機能を有する金属粒子が担持されるので、一層酸化
性能が良好な無機多孔体が得られる。
【００８３】本発明の請求項１１に係る無機多孔体の製
造方法によると、さらに、乾燥が超臨界乾燥または液体
炭酸抽出乾燥であるので、より細孔容積が大きくなり、
より酸化性能が高い無機多孔体が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の請求項１に係る無機多孔体の構成を模
式的に示した要部拡大図である。
【図２】本発明の請求項３に係る無機多孔体の構成を模
式的に示した要部拡大図である。
【符号の説明】
１ 膨潤性層状化合物 １ａ 層間 ２ 無機ピラー材 ３ 金属粒子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ０１Ｊ 23/24 Ｚ 23/26 Ｚ 23/34 Ｚ 23/42 Ｚ 23/44 Ｚ 23/46 ３０１ Ｚ ３１１ Ｚ 23/52 Ｚ 23/648 23/66 Ｚ 23/72 Ｚ 23/745 23/75 23/755 35/10 ３０１ Ｈ Ｃ０４Ｂ 38/08 Ｄ Ｂ０１Ｊ 23/74 ３１１ Ｚ ３２１ Ｚ

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 膨潤性層状化合物の層間に無機ピラー材
    が担持されている無機多孔体であって、上記無機ピラー
    材がチタニアと酸化物との複合酸化物からなることを特
    徴とする無機多孔体。
  2. 【請求項２】 上記チタニアと複合酸化物を構成した酸
    化物が、ケイ素酸化物、ジルコニウム酸化物、クロム酸
    化物、モリブデン酸化物、タングステン酸化物、マンガ
    ン酸化物、鉄酸化物、コバルト酸化物、ニッケル酸化
    物、銅酸化物、バナジウム酸化物、ニオブ酸化物のうち
    少なくとも一つからなることを特徴とする請求項１記載
    の無機多孔体。
  3. 【請求項３】 上記チタニアと複合酸化物を構成した酸
    化物が、スズ酸化物、及び、亜鉛酸化物のうち少なくと
    も一つからなることを特徴とする請求項１又は請求項２
    記載の無機多孔体。
  4. 【請求項４】 上記無機ピラー材に触媒機能を有する金
    属粒子が担持されていることを特徴とする請求項１乃至
    請求項３いずれか記載の無機多孔体。
  5. 【請求項５】 請求項４の金属粒子が、白金、金、パラ
    ジウム、ルテニウム、ロジウム、ニッケル、マンガン、
    コバルト、スズ、銀、銅、亜鉛のうちの少なくとも１種
    であることを特徴とする請求項４記載の無機多孔体。
  6. 【請求項６】 チタニアと酸化物の複合酸化物を形成し
    た無機ピラー材が担持された、膨潤状態にある層状化合
    物を乾燥することを特徴とする無機多孔体の製造方法。
  7. 【請求項７】 上記チタニアと複合する酸化物がケイ素
    酸化物、ジルコニウム酸化物、クロム酸化物、モリブデ
    ン酸化物、タングステン酸化物、マンガン酸化物、鉄酸
    化物、コバルト酸化物、ニッケル酸化物、銅酸化物、バ
    ナジウム酸化物、ニオブ酸化物のうち少なくとも一つで
    あることを特徴とする請求項６記載の無機多孔体の製造
    方法。
  8. 【請求項８】 上記チタニアと複合する酸化物がスズ酸
    化物、及び、亜鉛酸化物のうち少なくとも一つであるこ
    とを特徴とする請求項６又は請求項７記載の無機多孔体
    の製造方法。
  9. 【請求項９】 上記無機ピラー材に触媒機能を有する金
    属粒子を担持することを特徴とする請求項６乃至請求項
    ８いずれか記載の無機多孔体の製造方法。
  10. 【請求項１０】 請求項９の金属粒子が、白金、金、パ
    ラジウム、ルテニウム、ロジウム、ニッケル、マンガ
    ン、コバルト、スズ、銀、銅、亜鉛のうちの少なくとも
    １種であることを特徴とする請求項９記載の無機多孔体
    の製造方法。
  11. 【請求項１１】 前記乾燥が超臨界乾燥または液体炭酸
    抽出乾燥であることを特徴とする請求項６乃至請求項１
    ０いずれか記載の無機多孔体の製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH11323188A (ja) * 1998-05-14 1999-11-26 Mitsubishi Materials Corp 光触媒膜およびその形成方法と光触媒塗料
CN100369668C (zh) * 2005-07-06 2008-02-20 河北工业大学 无机粘土复合材料及其制备方法和用途
CN103191722A (zh) * 2013-04-23 2013-07-10 江苏龙源催化剂有限公司 交联蒙脱土蜂窝式脱硝催化剂及其制备方法

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