光催化剂分散液及其制造方法

文档序号:4942474阅读:501来源:国知局
专利名称:光催化剂分散液及其制造方法
技术领域
本发明涉及含有氧化钬粒子和氧化钨粒子的光催化剂*液及其制造 方法。
背景技术
当向半导体照射具有比带隙还要高的能量的光时,价电子带的电子被 、氣义到导带,在价电子带生成空穴,在导带生成电子。该空穴以及电子分 别具有强氧化力和还原力,所以使与半导体接触的分子种遭受氧化还原作 用。该氧化还原作用,皮称为光催化作用,能够显示该光催化作用的半导体 被称为光催化剂。作为这样的光催化剂,已知有氧化钬粒子或氧化鵠粒子 等粒子状的物质。
光催化剂氧化钬粒子、光催化剂氧化鴒粒子通常^t于^:介质中, 作为光催化剂*液被用于形成光催化剂层,例如公开有使氧化钬粒子以 及氧化钨粒子分散于分散介质中得到的光催化剂分散液(特开2005 -231935号公报)。通过在基材的表面涂布该光催化剂分軟液,可以容易地 在基材表面形成含有氧化钛粒子以及氧化钨粒子并显示光催化作用的光 催化剂层。

发明内容
但是,使氧化钬粒子以及氧化钨粒子*于^介质中得到的以往的 光催化剂分散液,存在所谓粒子相互凝集而容易发生固液分离的缺点。例 如,如果在输送、保管光催化剂分散液期间,该分散液中的粒子发生凝集 而出现固液分离,则在将分散液涂布到基材上等而形成光催化剂层时,无 法形成良好的膜,其结果,会招致所谓无法赋予充分的光催化活性的问题。
本发明的目的在于,提供一种粒子的凝集受到抑制而不易引起固液分 离的光催化剂^t液及其制造方法。
本发明人等为了解决上述问题,反复进行了潜心研究。其结果,发现如果在将氧化钛粒子以及氧化钨粒子分散于分散介质中而得到的分散液 中、使相对于氧化钬粒子为特定量的磷酸(盐)共存,则粒子的凝集受到 抑制。进而还发现,此时,使磷酸(盐)存在于氧化钬粒子附近,这在抑 制粒子凝集方面是有效的,为了得到磷酸(盐)如此存在于氧化钬粒子附 近的M液,只要在混合氧化钬粒子和氧化钨粒子之前,使氧化钬粒子分 散于磷酸(盐)溶液中即可。本发明正是基于这些观点而完成的发明.
即,本发明的光催化剂*液含有氧化钬粒子、氧化钨粒子、磷酸(盐)
以及*介质,其特征在于,磷酸(盐)的含量相对于氧化钬粒子为0.001 摩尔倍~0.2摩尔倍。
本发明的光催化剂M液的制造方法,其特征在于,使氧化钬粒子分 散于溶解有磷酸(盐)的^t介质中而得到氧化钬粒子^液,并将所得
到的氧化钬粒子介軟液和氧化鴒粒子混合。
本发明的光催化功能产品,是在表面具备光催化剂层的光催化功能产 品,其特征在于,光催化剂层是使用本发明的光催化剂^液而形成的。
通过本发明,可以提供粒子的凝集受到抑制而不易引起固液分离的光
催化剂^t';^其制造方法。而且,如果^f吏用该光催化剂^t液,则可以 容易地形成显示高光催化活性的光催化剂层。
具体实施例方式
(光催化剂分散液)
本发明的光催化剂分歉液,含有氧化钬粒子、氧化钨粒子、磷酸(盐) 以及*介质。也就是说,本发明的光催化剂*液是在磷酸(盐)的存 在下作为具有光催化作用的光催化剂的氧化钛粒子以及氧化钨粒子分散 在M介质中而成的^t液。此时,在氧化^^立子附近存在的磷酸(盐) 成为吸附在氧化^^立子的表面的状态。该状态的氧化4i^立子不易与氧化鴒 粒子发生凝集,所以本发明的光催化剂*液成为粒子凝集得到抑制的分 散液。另外,磷酸(盐)存在于氧化钬粒子附近的光催化剂*液,例如 可以通过后述的本发明的光催化剂分軟液的制造方法容易地得到。
构成本发明的光催化剂*液的氧化钬粒子,只要是显示出光催化作用的粒子状的氧化钛,就没有特别限制,例如可以举出偏钛酸粒子、晶体
型为锐钬矿型、板钬矿型、金红石型等的二氧化钛[Ti02]粒子等。应说明 的是,氧化钬粒子可以单独使用,也可以并用2种以上。
到。'*村…''J 一^ ^
二氧化钛粒子例如可以通过如下所示的方法等得到,即,(i)不加热 硫酸氧钬或氯化钛的水溶液,向其中添加碱,由此得到沉淀物,对得到的 沉淀物进行烧成的方法;(ii)向烷IL^钬中添加水、酸的水溶液或碱的水 溶液得到沉淀物,对得到的沉淀物进行烧成的方法;(iii)对偏钛酸进行烧 成的方法。通过这些方法得到的二氧化4i^子,可以通过调节烧成时的烧 成温度或烧成时间,而形成锐钬矿型、板钬矿型、金红石型等需要的晶体 型。
另外,构成本发明的光催化剂介軟液的氧化钬粒子,也可以通过如下 所示的方法等得到,即,使钬化合物和威良生^^应,向得到的产物中添加 氨,熟化之后,进行固液分离,对固体成分进行烧成。在该方法中,作为 钬化合物,例如可以使用三氯化钛[TiCl3、四氯化钛[TiCl4]、疏酸钛 [Ti(S04)2 mH20、 0 < m < 20、硫酸氧钬[TiOS04 nH20、 0 < " 20、 氯氧化钛[TiOCUl等。作为与钛化合物发生反应的碱,例如可以使用氲氧 化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、氨、肼、羟基胺、单乙醇胺、非环式 胺化合物、环式脂肪族胺化合物等。
钬化合物和碱的反应在pH2以上、优选pH3以上、且pH7以下、优
选pH5以下的范围内进4亍。另外,此时的反应温度通常为卯x:以下,优
选70"C以下,进一步优选55"以下。关于钬化合物和碱的反应,为了提高 所得到的氧化钛的粉碎性,也可以在过氧化氢的存在下进行。熟化可以如
下进行,例如,i^t添加有氨的产物进行搅拌,边在on以上、优选ior 以上、且iio"c以下、优选8ox:以下、更优选55x:以下的温度范围保持i
分钟以上、优选10分钟以上、且10小时以内、优选2小时以内。反应和
熟化中使用的碱(氨)的总量,只要A^过在水的存在下使钬化合物变成 氢氧化钛所必需的碱的化学计量量的量即可,但喊的量越多,越会成为通 过照射可见光而显示高光催化活性的光催化剂,所以通常为l.l摩尔倍以
上,进一步优选为1.5摩尔倍以上。另一方面,即4更碱的量过多,也不会得到与量相应的效果,所以其上限为20摩尔倍以下、进而为10摩尔倍以 下是合适的。
已被熟化的产物的固液分离可以通#压过滤、减压过滤、离心分离、 倾析等进行。在固液分离中,优选^来进行对所得到的固体成分进行清 洗的操作。关于经固液分离的固体成分的烧成,可以使用气流烧成炉、隧 道式炉、旋转炉等,通常在250n以上、优选270"C以上、且600"C以下、 优选500t:以下、更优选400"C以下的温度范围内进行。烧成时间因烧成温 度或烧成装置的种类的不同而不同,但通常为10分钟以上,优选为30分 钟以上,且在30小时以内,优选为5小时以内。另外,对于经烧成得到的 氧化钛,根据需要,可以使其担载鵠、铌、铁、镍的氧化物或氢氧化物等 之类的显示固体酸性的化合物,镧、铈、钩的氧化物或氢氧化物等之类的 显示固体碱性的化合物,铟氧化物、铋氧化物之类的吸收可见光线的金属 化合物等。
作为构成本发明的光催化剂^t液的氧化钬粒子,除了上述之外,还 可以4吏用特开2001 - 72419号4S才艮、特开2001 - 1卯953号7>才艮、特开2001
- 316116号公报、特开2001 - 322816号公报、特开2002 - 29749号公报、 特开2002-97019号公报、WO01/10552号国际7〉开文本、特开2001 -212457 7〉才艮、特开2002 - 239395号7>报、WO03/080244号国际^>开文本、 WO02/053501号国际公开文本、特开2007-69093号公报、Chemistry Letters, Vol.32, No.2, P.196 — 197 (2003 )、 Chemistry Letters, Vol.32, No.4, P.364 - 365 (2003 )、 Chemistry Letters, Vol.32, No.8, P.772-773
(2003)、 Chem. Mater., 17, P.1548 - 1552 ( 2005 )等中记载的氧化^U^ 子。另外,也可以使用通过在特开2001 -278625号^^艮、特开2001 -278626 号公报、特开2001 - 278627号公报、特开2001 - 302241号公报、特开2001
- 335321号乂>才艮、特开2001 - 354422号7>|艮、特开2002 - 29750号乂>才艮、 特开2002 - 47012号公报、特开2002 - 60221号公报、特开2002 - 193618 号公报、特开2002 - 249319号公报等中记载的方法得到的氧化钬粒子。
对上述氧化钬粒子的粒径没有特别限制,M光催化作用的观点出发, 以平均^t粒径计,通常为20nm ~ 150nm,优选为40nm ~ 100nm。
对上述氧化4Mi子的BET比表面积没有特别限制,^光催化作用的 观点出发,通常为100m2/g~500m2/g,优选300m2/g ~ 400m2/g。
7构成本发明的光催化剂M液的氧化钨粒子,只要是显示光催化作用 的粒子状的氧化鴒,就没有特别限制,例如可以举出三氧化鵠[W03粒子
等。应说明的是,氧化钨粒子可以单独4吏用,还可以并用2种以上。
三氧化鴒粒子例如可以通过如下所示的方法等得到,即,(i)通过向
成的方法;(ii)通过加热偏鴒酸铵、仲鴒酸铵而进行热分解的方法。
对上述氧化鴒粒子的粒径没有特别限制,^光催化作用的观点出发, 以平均^t粒径计,通常为50nm 200nm,优选80nm ~ 130nm。
对上述氧化鴒粒子的BET比表面积没有特别限制,^光催化作用的 观点出发,通常为5m2/g~100m2/g,优选20m2/g ~ 50m2/g。
在本发明的光催化剂g液中,上述氧化钬粒子与上述氧化钨粒子的 比率(氧化钬粒子氧化鵠粒子)以质量比计,通常为4: 1~1: 8,优选 为2: 3~3: 2。
作为构成本发明的光催化剂介軟液的磷酸(盐),可以举出磷酸、或其 铵盐、钠盐、钾盐等,其中特别优选磷酸二氢铵、磷酸氢二铵等磷酸铵盐。 应说明的是,磷酸(盐)可以单独使用,还可以并用2种以上。
在本发明的光催化剂分散液中,上述磷酸(盐)的含量相对于上述氧 化钬粒子为0.001 ~ 0.2摩尔倍。优选为O.Ol摩尔倍以上、且0.1摩尔倍以 下。如果磷酸(盐)的含量不到0.001摩尔倍,则无法充分抑制介軟液中 的粒子的凝集,另一方面,即便超过0.2摩尔倍,也不能得到与其量相应 的更进一步的效果,所以在经济上是不利的。
构成本发明的光催化剂M液的a介质,只要是溶解上述磷酸(盐) 的溶剂,就没有特别限制,通常使用以水为主成分的水性溶剂。具体而言, ^t介质可以是水单独一种,也可以是水和水溶性有机溶剂的混合溶剂。 在使用7jC和水溶性有机溶剂的混合溶剂的情况下,优选水的含量为50质量 %以上。作为水溶性有机溶剂,例如可以举出曱醇、乙醇、丙醇、丁醇等 水溶性醇溶剂,丙酮、甲基乙基甲酮等。应说明的是,*介质可以单独 4吏用,也可以并用2种以上。上述^t介质的含量相对于氧化钬粒子以及氧化鵠粒子的合计量通常
为5~200质量倍,优选10~100质量倍。如果^介质不到5质量倍,则 氧化钬粒子以及氧化鵠粒子容易沉降,另一方面,如果超过200质量倍, 则在体积效率方面来看是不利的,所以均不优选。
本发明的光催化剂#液优选也含有吸电子性物质或其前体。吸电子 性物质是指被担载在光催化剂(即氧化钬粒子以及氧化钨粒子)的表面而 能发挥吸电子性的化合物,吸电子性物质的前体是指在光催化剂的表面能 转变成吸电子性物质的化合物(例如通过光照射能被还原成吸电子性物质 的化合物)。如果吸电子性物质被担载在光催化剂的表面而存在,则通过 光的照射被亂良到导带的电子和在价电子带生成的空穴的复合受到抑制, 可以进一步提高光催化作用。
上述吸电子性物质或其前体,优选是含有从Cu、 Pt、 Au、 Pd、 Ag、 Fe、 Nb、 Ru、 Ir、 Rh以及Co中选择的一种以上的金属原子而成的。更 优选是含有Cu、 Pt、 Au以及Pd中的一种以上的金属原子而成的。例如, 作为上述吸电子性物质,可以举出由上述金属原子构成的金属、或这些金 属的氧化物、氢氧化物等,作为吸电子性物质的前体,可以举出由上述金 属原子构成的金属的硝酸盐、硫酸盐、卣化物、有机酸盐、碳酸盐、磷酸 盐等。
作为吸电子性物质的优选具体例子,可以举出Cu、 Pt、 Au、 Pd等金 属。另外,作为吸电子性物质的前体的优选具体例子,作为含有Cu的前 体,可以举出硝酸铜[Cu(N03)21、硫酸铜[CuSO小氯化铜[CuCl2、 CuCl、 溴化铜[CuBr2、 CuBr、^H匕铜[CuI、碘酸铜[<:111206、氯化铜铵[Cu( NH4) 2C14、碱式氯化铜[Cii2C1( OH )3、乙酸铜[CH3COOCu、 ( CH3COO )2Cu、 甲酸铜[(HCOO) 2Cu、碳酸铜[CuC03、草酸铜[CuC204、柠檬酸铜 [Cu2C6H407]、磷酸铜[CuP04]等;作为含有Pt的前体,可以举出氯化铂 [PtCl2、 PtCl4、溴化铀[PtBr2、 PtBr4、; ^H匕賴[Ptl2、 Ptl4、氯亚铂酸钟[K;t
(PtCl4 )1、六氯铂酸[H2PtCl6、亚硫酸钼[H3Pt( S03 )2OH、氧化铂[PtOz、 氯化四氨合铂[Pt (NH3) 4C12]、四氨合碳酸氢铂[C2H14N406Pt、四氨合 磷酸氢铂[Pt (NH3) 4HP04、四氨合氢氧化铂[Pt (NH3) 4 (OH) 2]、四 氨合硝酸柏[(Pt ( N03) 2 (NH3) 4、四氨合铂四氯化铂[(Pt (NH3 ) 4 )
(PtCl4 )等;作为含有Au的前体,可以举出氯化金[AuCl、溴化金[AuBr、^(匕金[AuI、氢氧化金[Au (OH) 2)、四氯金酸[HAuCl小四氯金酸钾 [KAuCl4、四溴金酸钾[KAuBr4、氧化金[人11203等;作为含有Pd的前体, 例如可以举出乙酸把[(CH3COO) 2Pd、氯化钯[PdCl2、溴化钯[PdBr2、 ^f匕把[Pdl2、氢氧化4巴[Pd ( OH) 2、硝酸把[Pd (N03)2、氧化把[PdO、 硫酸把[PdSO小四氯钯酸钾[K2(PdCl4)、四溴钯酸钾K2(PdBr4)、四氨合钇氯 化物[Pd (NH3)4C12、四氨合钯溴化物[Pd (NH3)4Br2、四氨合钯硝酸盐[Pd (NH3)4(N03)2、四氨合钯四氯钯酸[(Pd (NH3)4) (PdCl4)、四氯钯酸铵 [(NH4)2PdCW等。应说明的是,吸电子性物质或其前体可以分别单独^f吏用,也 可以并用2种以上。另外,当然也可以将l种以上的吸电子性物质和l种以上 的前体并用。
在也含有上述吸电子性物质或其前体的情况下,其含量^ir属原子换
算,相对于氧化钛粒子以及氧化钨粒子的合计量100质量份,通常为 0.005 ~ 0.6质量份,优选0.01 ~ 0.4质量份。如果吸电子性物质或其前体不 到0.005质量份,则有可能无法充分获得吸电子性物质带来的光催化活性 的提高效果,另一方面,如果超过0.6质量份,反而光催化作用有可能降 低。
在不损害本发明效果的范围内,本发明的光催化剂介軟液可以含有以 往公知的各种添加剂。应说明的是,添加剂可以分别单独使用,也可以并 用2种以上。
作为上述添加剂,例如可以举出以提高光催化作用为目的而添加的添 加剂。作为这样的以光催化作用提高效果为目的的添加剂,具体可以举出 非晶态二氧化硅、二氧化硅溶胶、水玻璃、有机聚珪氧烷等硅化合物;非 晶态氧化铝、氧化铝溶胶、氢氧化铝等铝化合物;沸石、高冷石之类的铝 硅酸盐;氧化镁、氧化钙、氧化锶、氧化钡、氢氧化镁、氢氧化钙、氢氧 化锶、氢氧化钡等碱土金属氧化物或碱土金属氢氧化物;磷酸锔、分子筛、 活性炭、有机聚硅氧烷化合物的缩聚物、磷酸盐、氟系聚合物、硅系聚合 物、丙烯酸树脂、聚酯树脂、三聚氰胺树脂、聚氨酯树脂、醇酸树脂等。
进而,作为上述添加剂,也可以使用在将光催化剂M液涂布于基材 表面时用于使光催化剂(氧化钬粒子以及氧化钨粒子)更牢固地保持在基 材表面的粘合剂等(例如参照特开平8 - 67835号^^艮、特开平9-25437 号公^艮、特开平10 - 183061号7>纟艮、特开平10 - 183062号公^L、特开平10 - 168349号7>报、特开平10 - 225658号〃>才艮、特开平11 - 1620号〃>报、 特开平11 - 1661号公净艮、特开2004 - 059686号7〉报、特开2004 - 107381 号>^4艮、特开2004 - 2565卯号7>才艮、特开2004 - 359卯2号公^艮、特开2005 - 113028号乂>才艮、特开2005 - 230661号/>才艮、特开2007 - 161824号^〉才艮 等)。
本发明的光催化剂a液,其氢离子浓度通常为pH2.0 pH7.0,优选 pH3.0~pH6.0。如果氲离子浓度不到pH2.0,则酸性过强而在处理上比较 麻烦,另一方面,如果超过pH7.0,则有可能氧化鴒粒子发生溶解,所以 均不优选。光催化剂M液的氢离子浓度通常可以通过加酸来进行调节。 作为能用于调节氢离子浓度的酸,例如可以举出硝酸、盐酸、硫酸、磷酸、 甲酸、乙酸、草酸等。
(光催化剂*液的制造方法)
本发明的光催化剂t收液的制造方法是如下的方法使氧化#子分 M溶解有磷酸(盐)的M介质中,并将所得到的氧化钬粒子M液和
氧化鵠粒子混合。如此,在将氧化钛粒子与氧化鴒粒子混合之前预先4吏其 *于溶解有磷酸(盐)的*介质中,由此氧化钛粒子的表面成为吸附
有磷酸(盐)的状态。该状态的氧化钛粒子不易与氧化钨粒子凝集,所以 通过本发明的制造方法得到的光催化剂*液的粒子凝集得到抑制。
当使氧化钬粒子M在溶解有磷酸(盐)的M介质中得到氧化钬粒 子介歉液时,优选在将两者混合之后进一步实施介軟处理。^t处理例如 可以采用使用介质搅拌式#机等以往公知的方法。另外,在制^f吏氧化 钛粒子分散的、含有磷酸(盐)的*介质时,磷酸(盐)的使用量只要 是在(光催化剂分狀液)项中所述的磷酸(盐)的含量范围即可。
上述氧化鴒粒子可以直接混合到上述氧化钬粒子*液中,但优选使 其分散于分散介质中制成氧化钨粒子分散液之后与上述氧化钛粒子分散 液混合。在使氧化钨粒子*于*介质中时,优选在将两者混合之后进 一步实施^t处理。^t处理例如可以采用使用介质搅拌式^t机等以往 公知的方法。
另外,在混合氧化钬粒子M液和氧化钨粒子M液的情况下,关于两介軟液中使用的^tt介质的种类,只要混合后的*介质为在(光催化
剂M液)项中所述的^:^h质,就可以相同,也可以不同。另外,关于 两M液中^t介质的使用量,只要最终得到的光催化剂M液中^t介 质的含量为(光催化剂M液)项中所述的范围,就没有特别限制。
在混合氧化钬粒子*液和氧化鵠粒子时,关于两者的使用量,只要 氧化钛粒子与氧化钨粒子的比率为(光催化剂M液)项中所述的范围即 可。
本发明的光催化剂分歉液的制造方法,优选包括添加吸电子性物质或 其前体的工序。其中,吸电子性物质或其前体的添加可以对上述氧化钛粒
子^t液进行,还可以对上述氧化钨粒子M液进行,还可以对混合了上 述氧化钬粒子分散液与上述氧化钨粒子分散液或氧化鴒粒子之后的分散 液进行,^得到高光催化活性的观点出发,优选吸电子性物质或其前体 添加到上述氧化鵠粒子^t液中。
另外,在添加吸电子性物质或其前体的情况下,关于其添加量,只要 最终得到的光催化剂分軟液中吸电子性物质或其前体的含量为(光催化剂 M液)项中所述的范围即可。
在添加了上述吸电子性物质的前体的情况下,优选在其添加后进行光 照射。作为照射的光,没有特别限制,可以是可见光线,也可以是紫外线。 通过进行光照射,前体被通过光齓t而生成的电子还原成吸电子性物质, 并被担载在光催化剂粒子(氧化钬粒子以及氧化鵠粒子)的表面。另外, 在添加了上述前体的情况下,即l更不进行光照射,在向由得到的光催化剂 *液形成的光催化剂层照射光的时刻也转变成吸电子性物质,所以其光 催化能力不会受损。
关于上述光照射,只要是在上述前体的添加之后,可以在任意阶段进 行,优选在氧化钬粒子分散液和氧化钨粒子的混合之前进行为好。
另外,在添加了上述吸电子性物质的前体的情况下,为了更高效地得 到吸电子性物质,也可以在光照射之前,在不损害本发明效果的范围内, 适当添加甲醇、乙醇、草酸等。
另外,在本发明的光催化剂^fc液的制造方法中,也可以添加在(光催化剂分軟液)项中所述的各种添加剂。此时,这些添加剂的添加可以在 任意阶段进行,但例如优选在混合氧化钬粒子^t液与氧化钨粒子^t液 或氧化鴒粒子之后进行。
(光催化功能产 品)
本发明的光催化功能产品,在表面具^^吏用上述本发明的光催化剂分 散液形成的光催化剂层。其中,光催化剂层由显示光催化作用的光催化剂、 即氧化钬粒子以及氧化鵠粒子形成。此外,在本发明的光催化剂M液含
有吸电子性物质或其前体的情况下,该吸电子性物质或其前体^L担载在氧 化钬粒子以及氧化鵠粒子的表面。另夕卜,被担载的前体例如通过照射光等而 转化成吸电子性物质。
上述光催化剂层例如可以通过在将本发明的光催化剂^t液涂布在基 材(产品)的表面之后使M介质挥发等以往公知的成膜方法来形成。对 光催化剂层的膜厚没有特别限制,通常根据其用途等,只要适当设定成数 百nm 数mm即可。关于光催化剂层,只要是基材(产品)的内表面或 外表面,就可以形成在任意部分,例如,优选形成在如下所述的面上,即, 该面是被光(可见光线)照射的面、且是与产生恶臭物质的地方连续或断 续地立体连接的面。另外,关于基材(产品)的材质,只要能够以可耐受 实际用途的强度保持所形成的光催化剂层,就没有特别限制,例如可以以 由塑料、金属、陶瓷、木材、混凝土、纸等所有材料形成的产品为对象。
作为本发明的光催化功能产品的具体例子,例如可以举出顶棚材料、 瓷砖、玻璃、墙纸、墙体材料、地板等建筑资材,汽车内装材料(汽车用 仪^、汽车用片材、汽车用顶棚材料),冰箱、空调等家电产品,衣服、 帘等纤维产品等。
本发明的光催化功能产品,在屋外当然可以通过光照射显示出高催化 作用,即《更在仅接受来自荧光灯、钠灯之类的可见光源的光的屋内环境中, 通过光照射也显示出高催化作用。因此,如果将>^发明的光催化剂*液 涂布于例如医院的顶棚材料、瓷砖、玻璃等上并使其干燥,通过基于屋内 照明的光照射,可以使曱醛、乙醛等挥发性有机物、醛类、硫醇类、氨等 恶臭物质、氮氧化物的浓度降低,进而可以将金黄色葡萄球菌、大肠杆菌 等病原菌等杀死。以下,通过实施例详细说明本发明,但本发明并不限于它们。
另外,关于实施例以及比较例中各物性的测定及其光催化活性的评价, 利用以下的方法进行。
<晶体型>
使用X射线衍射装置(理学公司制"RINT2000/PC")测定X射线衍 射光镨,由该光谱确定晶体型。
< BET比表面积、>
使用比表面积测定装置(汤浅Ionics公司制"MONOSORB"),利用 氮吸附法进行测定。
<平均*粒径>
使用亚微米粒度分布测定装置(Coulter公司制"N4 Plus")测定粒度 分布,将利用附属于该装置的软件自动进行单^t模式分析得到的结果作 为平均^L并立径(nm)。
〈光催化活性的评价乙醛的分解>
光催化活性是通过测定在荧光灯的光的照射下乙醛分解反应中的一级 反应速度常数来进行评价的。
首先,制作光催化活性测定用的试样。即,按照底面的每单位面积的 按固体成分换算的滴加量为lg/n^的方式,向玻璃制皿(外径70mm、内 径66mm、高度14mm、容量约48mL )滴加所得到的光催化剂^L液,
按照在皿的整个底面形成均匀的方式展开。接着,通过在iiox:的干燥机
内将该亚在大气中保持l小时,由此使其干燥,在玻璃制皿的底面形成光 催化剂层。按照使紫外线强度成为2mW/cm2的方式向该光催化剂层照射 来自黑光的紫外线16小时,将其作为光催化活性测定用试样。
接着,将该光催化活性测定用试样连皿一M入到气袋(内容积3L) 中并密闭,接着,在4吏该气袋内形成真空之后,封入氧与氮的体积比为1: 4的混合气体L8L,进而在其中封入以l容量。/。含有乙醛的氮气9mL,在 暗处且在室温下保持l小时。随后,以市售的白色荧光灯为光源,按照使测定用试样附近的照度为1000勒克斯(使用美能达(Minolta)公司制照 度计"T-10"测定)的方式,从气袋外照射荧光灯的光,进行乙醛的分 解反应。此时,测定试样附近的紫外光的强度为6.5nW/cm2 (向拓普康 (Topcon)公司制紫外线强度计"UVR-2"安装该公司制受光部"UD-36"后进行测定)。在开始荧光灯的光照射之后,每L5小时对气袋内的气 体进行取样,用气相色镨法(岛津制作所公司制"GC-14A")测定乙醛 的浓度。此外,由乙醛相对于照射时间的残存浓度算出一级反应速度常数, 将其作为乙醛分解能力进行评价。可以说该一级反应速度常数越大,乙醛 的分解能力(即光催化活性)越高。
〈光催化活性的评价曱醛的分解>
光催化活性是通过测定在荧光灯的光的照射下曱醛分解反应中的一级 反应速度常数来进行评价的。
首先,制作光催化活性测定用的试样。即,按照底面的每单位面积的 按固体成分换算的滴加量为lg/ii^的方式,向玻璃制皿(外径70mm、内 径66mm、高度14mm、容量约48mL )滴加所得到的光催化剂分歉液, 按照在皿的整个底面形成均匀的方式展开。接着,在110匸的干燥机内将 该i在大气中保持l小时,由此使其干燥,在玻璃制皿的底面形成了光催 化剂层。按照使紫外线强度成为2mW/cm2的方式,向该光催化剂层照射 来自黑光的紫外线16小时,将其作为光催化活性测定用试样。
接着,将该光催化活性测定用试样连亚一M入到气袋(内容积1L) 中并密闭,接着,在使该气袋内形成真空之后,封入氧气0.12L,进而在 其中封入以浓度100ppm ^^有曱醛的氮气0.48L,在暗处且在室温下保持 45分钟。随后,以市售的白色荧光灯为光源,按照使测定用试样附近的照 度为6000勒克斯(使用美能达公司制照度计"T - 10"进行测定)的方式, 从气袋外照射荧光灯的光,进行曱醛的分解>^应。此时,测定试样附近的 紫外光的强度为40nW/cm2 (向拓普康公司制紫外线强度计"UVR-2"安 装该公司制受光部"UD-36,,进行测定)。在开始荧光灯的光照射之后,每15分 钟对气袋内的气体进行取样,用气相色i普法(Agilent Technologies公司制 "Agilent 3000 Micro GC")测定曱醛的浓度。此外,由曱醛相对于照射时间的 残存浓度算出一级反应速度常数,将其作为曱醛分解能力进行评价。可以说该 一级反应速度常数越大,曱醛的分解能力(即光催化活性)越高。(制造例1 —氧化钛粒子^t液的制备)
向具备pH电极和与该pH电极连接且具有供给25质量%氨水而将pH 调节为恒定的机构的pH控制器的反应容器(即,在该反应容器中,如果 容器内的液体的pH低于设定值,则开始供给氨水,并连续供给直至pH 达到设定值),加入离子交换水30kg,使pH控制器的设定值为pH4。另 一方面,在使硫酸氧钬75kg溶解于离子交换水50kg之后,在冷却下向得 到的水溶液中添加35 %过氧化氬水30kg,制备混合溶液。边以42rpm对 上述反应容器内进行搅拌,边将该混合溶液以530mL/分钟添加到该^^应 容器,使其与通过pH控制器提供给反应容器的氨7JC发生反应。此时,反
应温度(反应容器的内部温度)为20"C 30X:的范围。在混合溶液的添加 结束之后,接着,边搅拌反应容器内边保持l小时,接着,供给25质量%氨水, 得到浆状产物。过滤所得到的浆状产物,冲洗洗净之后,得到固体物(滤饼)。 另外,提供给反应容器的氨水的合计量为卯kg,是为了将硫酸氧钬转变成氢氧 化钛所必需的理论量的2倍。
将上述中得到的固体物(滤饼)每个2.3kg分开装入到12个不锈钢制 桶(30cm x 40cm )中,将该12个桶;^到箱型干;l^f几(旭科学制"Supertemp Oven HP-60"、内容积216升),在40m3/hr的干燥空气流通下,在115 "C下保持5小时之后,接着在250匸下保持5小时,由此进行干燥,得到 BET比表面积为18.0m2/g的干燥粉末。此时的干燥机内的最大水蒸气分压 为27.4kPa。在350X:的空气气氛下对得到的干,末烧成2小时,随后, 冷却至室温,得到作为粒子状光催化剂的氧化钬粉末合计22kg。
接着,在离子交换水87.6kg中溶解磷酸二氢铵950g(和光特级试剂), 进而添加上述中得到的氧化钬粉末22kg,得到混合物。使用介质搅拌式分 散机(Sinmal Enterprises制"DYNOMILL KDL - PILOT A型"),以下述 的条件对该混合物进行^t处理,得到氧化钬粒子^液。
^tt介质直径0.3mm的氧化锆制珠4.2kg
处理温度20'C
合计处理时间约240分钟
搅拌速度圆周速度8m/秒絲2L/分钟 处理液循环有
进而,使用介质搅拌式分散机(KOTOBUK1才支研乂>司制"ULTRA APEX MILL UAM — 5"),以下述条件对上述中得到的氧化钬粒子分敎液 实施第二次的M处理。
^R介质直径0.05mm的氧化锆制珠13kg
处理温度20 °C
合计处理时间约400分4中
转速2000rpm
絲1L/分钟
处理液循环有
得到的氧化钬粒子M液中磷酸铵盐的含量相对于氧化钬粒子为0.03 摩尔倍。另外,对上述中得到的*液进行离心分离,除去粗粒部分,平 均M粒径为84nm。另夕卜,按照使得到的g液的固体成分浓度为10质 量%的方式,用7JC进行调节,结果该分歉液的pH为6.9。另外,对于M 处理前的混合物中的固体成分、和分散处理(上述第二次的a处理)后 的分散液中的固体成分,分别测定X射线衍射光镨并进行比较,结果晶体 型均为锐钬矿型,未见由分歉处理引起的晶体型的变化。
(制造例2 -氧化鵠粒子分散液的制备)
在空气中700匸下对仲钨酸铵(日本无机化学制)烧成6小时,得到 作为粒子状光催化剂的氧化鴒粉末.
接着,向离子交换水4kg中添加上述中得到的氧化钨粉末lkg,得到 混合物。使用介质搅拌式分散机(KOTOBUKI技研乂〉司制"ULTRA APEX MILL UAM - 1"),以下述的条件对该混合物进行分歉处理,得到 氧化鴒粒子^t液。^ffc介质直径0.05mm的氧化锆制珠1.85kg 搅拌速度圆周速度12.6m/秒 流速0.25L/分钟 合计处理时间约50分钟
得到的氧化鵠粒子M液中氧化鴒粒子的平均M粒径为U4nm。另 夕卜,按照使得到的分狀液的固体成分浓度为10质量%的方式,用7K进ffi^ 节,该M液的pH为3.0。另外,通过对该^t液的一部分进行真空干燥 得到的固体成分的BET比表面积为34m2/g。另外,对于分歉处理前的混 合物中的固体成分、和*处理后的^:液中的固体成分,分别测定X射 线衍射光镨并进行比较,结果晶体型均为W03,未见由^t处理引起的晶 体型的变化。
(实施例1)
按照使氧化旨子与氧化钨粒子的比率成为1: 1 (质量比)的方式, 混合在制造例1中得到的氧化钬粒子分敉液、和在制造例2中得到的氧化 钨粒子*液,得到光催化剂分散液。在该光催化剂^t液100质量份中 含有的固体成分(氧化钬粒子和氧化钨粒子的合计量)为5质量份(固体 成分浓度5质量% ), pH为4.8。
在20"C下将得到的光催化剂^t',保管3 ,时,结果保管中未见固液
活性(乙醛的分解)进WP价,结果一^^iML常数为0.095h—、 (比较例1)
使用市售的氧化钬粒子*液(石原产业公司制"STS - 01"、含有 硝酸、平均^L粒径50nm),代替在制造例1中得到的氧化钬粒子* 液,除此之外,与实施例l的操作一样,得到光催化剂*液。该光催化 剂分散液100质量份中含有的固体成分(氧化钬粒子和氧化鵠粒子的合计 量)为5质量份(固体成分浓度5质量% ), pH为1.9。
在20匸下将得到的光催化剂^t液保管3小时,结果保管中生成凝集粒子,发生了固液分离。
(实施例2 )
按照使氧化钬粒子与氧化钨粒子的比率成为1: 1 (质量比)的方式, 混合在制造例1中得到的氧化钬粒子分敦液、和在制造例2中得到的氧化 钨粒子分散液。接着,添加六氯铂酸(H2PtClJ的7jc溶液,使得六氯铂酸 按铂原子换算、相对于氧化钬粒子和氧化鴒粒子的合计使用量100质量份 为0.03质量份,进而,添加甲醇,使得其浓度为全部溶剂的5质量%,得 到光催化剂分散液。该光催化剂分散液100质量份中含有的固体成分(氧 化钬粒子和氧化鵠粒子的合计量)为5质量份(固体成分浓度5质量% )。
在该时刻,在20匸下将得到的光催化剂*液保管3小时,结果保管 中未见固液分离。
进而,将上述光催化剂分散液30g转移至100mL烧杯,边搅拌,边用 超高压水银灯(Ushio电机制、灯箱"MPL-25101"、超高压水银灯"USH -250BY"、灯电源"HB - 25103BY")进行2小时的光照射(紫外线照 射),由此将光催化剂分散液中的六氯铂酸还原成铂,得到光催化剂M 液。该经光照射后的光催化剂M液的pH为4.6。
在20C下将得到的光催化剂^t液保管3小时,结果保管中未见固液
活性(乙醛的分解)进行评价,结果一级反应速度常数为0.12911-1。 (实施例3 )
使六氯铂酸(H2PtCl6)水溶液的使用量如下,即,六氯铂酸按柏原子 换算、相对于氧化钬粒子和氧化钨粒子的合计使用量IOO质量份为0.06质 量份,除此以外,与实施例2的操作一样,得到光催化剂^t液。该光催 化剂分散液100质量份中含有的固体成分(氧化钬粒子和氧化鴒粒子的合 计量)为5质量份(固体成分浓度5质量% )。
在该时刻,在20X:下将得到的光催化剂^t液保管3小时,结果保管 中未见固液分离。
进而,将上述光催化剂分軟液30g转移至lOOmL烧杯,与实施例2的
19操作一样进行光照射,由此将光催化剂*液中的六氯铂酸还原成铂,得
到光催化剂M液。该经光照射后的光催化剂^液的pH为4.5。
在20 "C下将得到的光催化剂*液保管3小时,结果保管中未见固液
活性(乙醛的分解)进行评价,结果一级反应速度常数为0.1321T1。 (实施例4 )
使六氯铂酸(H2PtCl6)水溶液的使用量如下,即,六氯铂酸按铂原子 换算、相对于氧化钬粒子和氧化鵠粒子的合计使用量100质量份为0.1质 量份,除此以外,与实施例2的操作一样,得到光催化剂^液。该光催 化剂分散液100质量份中含有的固体成分(氧化钬粒子和氧化鵠粒子的合 计量)为5质量份(固体成分浓度5质量% )。
在该时刻,在20X:下将得到的光催化剂^L液保管3小时,结果保管 中未见固液分离。
进而,将上述光催化剂介軟液30g转移至100mL烧杯,与实施例2的 操作一样进行光照射,由此将光催化剂分散液中的六氯铂酸还原成铂,得 到光催化剂分軟液。该经光照射后的光催化剂*液的pH为4.3。
在20匸下将得到的光催化剂^液保管3小时,结果保管中未见固液
活性(乙醛的分解)进Wf价,结果一级反应速度常数为0.128IT1。 (实施例5 )
添加四氯金酸(HAuCU)的水溶液代替六氯铂酸(H2PtCl6)水溶液, 使得四氯金酸M原子换算、相对于氧化钬粒子和氧化鴒粒子的合计使用 量100质量份为0.03质量份,除此之外,与实施例2的操作一样,得到光 催化剂分散液。该光催化剂分散液100质量份中含有的固体成分(氧化钛 粒子和氧化钨粒子的合计量)为5质量份(固体成分浓度5质量% )。
在该时刻,在201C下将得到的光催化剂M液保管3小时,结果保管 中未见固液分离。进而,将上述光催化剂M液30g转移至100mL烧杯,与实施例2的 操作一样进行光照射,由此将光催化剂分散液中的四氯金酸还原成金,得 到光催化剂^t液。该经光照射后的光催化剂^t液的pH为4.1。
在20t;下将得到的光催化剂^:液保管3小时,结果保管中未见固液 分离。另外,对使用所得到的光催化剂"軟液形成的光催化剂层的光催化 活性(乙醛的分解)进行评价,结果一级反应速度常数为0.109h"。
(实施例6)
向在制造例2中得到的氧化钨粒子分歉液中,添加六氯铂酸(H2PtClJ 的7jc溶液,使得六氯铂酸按铂原子换算、相对于氧化钨粒子的使用量100 质量份为0.03质量份,进而,添加甲醇,使得其浓度成为全部溶剂的6.5 质量%,得到含有六氯铂酸的氧化鴒粒子分散液。该分散液100质量份中 含有的固体成分(氧化钨粒子的量)为3.3质量份(固体成分浓度3.3质量 % )。
在该时刻,在20'C下将得到的^t液保管3小时,结果保管中未见固 液分离。
接着,将上述含有六氯铂酸的氧化鵠粒子分軟液22.5g转移至100mL 烧杯,与实施例2的操作一样进行光照射,由此将*液中的六氯铂酸还 原成铂,得到含有铂的氧化鵠粒子^:液。
在该时刻,在20X:下将得到的^t液保管3小时,结果保管中未见固 液分离。
接着,按照使氧化钛粒子与氧化鴒粒子的比率成为1: 1 (质量比)的 方式,混合上述含有铂的氧化鵠粒子^:液、和在制造例l中得到的氧化 钬粒子^液(由此,分散液中铂的含量按铂原子换算,相对于氧化钬粒 子和氧化钨粒子的合计使用量100质量份为0.015质量份),得到光催化剂 分散液。该光催化剂分散液100质量份中含有的固体成分(氧化钬粒子和 氧化鴒粒子的合计量)为5质量份(固体成分浓度5质量% ), pH为4.6。
在20匸下将得到的光,化剂*,保管,3 ,时,结果保,中未见固液活性(乙醛的分解)进行评价,结果一级反应速度常数为0.131h—1。 (实施例7 )
使六氯铂酸(H2PtCl6)水溶液的使用量如下,即,六氯铂酸按铂原子 换算、相对于氧化钨粒子的使用量100质量份为0.06质量份,除此以外, 与实施例6的操作一样,得到含有六氯铂酸的氧化钨粒子^t液。该M 液100质量份中含有的固体成分(氧化鵠粒子的量)为5质量份(固体成 分浓度5质量% )。
在该时刻,在20C下将得到的^t液保管3小时,结果保管中未见固 液分离.
接着,将上述含有六氯铂酸的氧化鵠粒子分狀液22.5g转移至100mL 烧杯,与实施例2的操作一样进行光照射,由此将分軟液中的六氯铂酸还 原成铂,得到含有铂的氧化鵠粒子分歉液。
在该时刻,在201C下将得到的M液保管3小时,结果保管中未见 固液分离。
接着,按照使氧化钬粒子与氧化钨粒子的比率成为1: l(质量比) 的方式,混合上述^^有铂的氧化钨粒子分散液、和在制造例1中得到的氧 化钬粒子M液(由此,^t液中铂的含量按铂原子换算,相对于氧化钬 粒子和氧化钨粒子的合计使用量100质量份为0.03质量份),得到光催化 剂分散液。该光催化剂分散液100质量份中含有的固体成分(氧化钬粒子 和氧化钨粒子的合计量)为5质量份(固体成分浓度5质量% ), pH为4.6。
在20x:下将得到的光催化剂*液保管3小时,结果保管中未见固 液分离。另外,对使用所得到的光催化剂M液形成的光催化剂层的光催 化活性(乙醛的分解)进Wf价,结果一级>^应速度常数为0.125h1。
(实施例8)
使六氯铂酸(H2PtCl6)水溶液的使用量如下,即,六氯铂酸按柏原子 换算、相对于氧化钨粒子的使用量100质量份为0.12质量份,除此以外, 与实施例6的操作一样,得到含有六氯铂酸的氧化钨粒子^t液。该M 液100质量份中含有的固体成分(氧化钨粒子的量)为5质量份(固体成分浓度5质量%)。
在该时刻,在20X:下将得到的^t液保管3小时,结果保管中未见
固液分离。
接着,将上述含有六氯铂酸的氧化鴒粒子分歉液22.5g转移至100mL 烧杯,与实施例2的操作一样进行光照射,由此将M液中的六氯铂酸还 原成铂,得到含有铂的氧化钨粒子^t液。
在该时刻,在20TC下将得到的M液保管3小时,结果保管中未见 固液分离。
接着,按照使氧化钬粒子与氧化鸽粒子的比率成为1: l(质量比) 的方式,混合上述含有铂的氧化鵠粒子^t液、和在制造例l中得到的氧 化钬粒子*液(由此,分散液中铂的含量按铂原子换算,相对于氧化钬 粒子和氧化鴒粒子的合计使用量100质量份为0.06质量份),得到光催化 剂分散液。该光催化剂^t液100质量份中含有的固体成分(氧化钬粒子 和氧化鵠粒子的合计量)为5质量份(固体成分浓度5质量% ), pH为4.5。
在20"C下将得到的光催化剂M液保管3小时,结果保管中未见固
化活性(乙醛的分解)进W价,结果一级反应速度常数为0.1141T1。 (实施例9 )
使六氯铂酸(H2PtCl6)水溶液的使用量如下,即,六氯铂酸按铂原子 换算、相对于氧化钨粒子的使用量100质量份为0.2质量份,除此以外, 与实施例6的操作一样,得到含有六氯铂酸的氧化钨粒子g液。该^ 液100质量份中含有的固体成分(氧化鴒粒子的量)为5质量份(固体成 分浓度5质量% )。
在该时刻,在20X:下将得到的^t液保管3小时,结果保管中未见 固液分离。
接着,将上述含有六氯铂酸的氧化鴒粒子^t液22.5g转移至lOOmL 烧杯,与实施例2的操作一样进行光照射,由此将分狀液中的六氯铂酸还 原成铂,得到含有铂的氧化钨粒子^t液。在该时刻,在20"C下将得到的^t液保管3小时,结果保管中未见 固液分离。
接着,按照使氧化钬粒子与氧化钨粒子的比率成为1: l(质量比) 的方式,混合上述含有铂的氧化鵠粒子M液、和在制造例l中得到的氧 化钬粒子分散液(由此,分散液中铂的含量按铂原子换算,相对于氧化钛 粒子和氧化钨粒子的合计使用量IOO质量份为0.1质量份),得到光催化剂 分散液。该光催化剂分散液100质量份中含有的固体成分(氧化钬粒子和 氧化钨粒子的合计量)为5质量份(固体成分浓度5质量% ), pH为4.3。
在20"C下将得到的光催化剂a液保管3小时,结果保管中未见固
化活性(乙醛的分解)进行评价,结果一级^^应速度常数为0.1201T1。 (实施例10 )
向在制造例2中得到的氧化钨粒子分散液中,添加四氯金酸(HAuCl4 ) 的水溶液,使得四氯金酸^T原子换算、相对于氧化鴒粒子的使用量100 质量份为0.03质量份,进而,添加甲醇,使得其浓度成为全部溶剂的6.5 质量o/。,得到含有四氯金酸的氧化钨粒子分歉液。该M液100质量份中 含有的固体成分(氧化鴒粒子的量)为3.3质量份(固体成分浓度3.3质量 % )。
在该时刻,在20"下将得到的a液保管3小时,结果保管中未见 固液分离。
接着,将上述含有四氯金酸的氧化钨粒子^Jt液22.5g转移至100mL 烧杯,与实施例2的操作一样进行光照射,由此将M液中的四氯金酸还 原成金,得到含有金的氧化鴒粒子分歉液。
在该时刻,在20匸下将得到的*液保管3小时,结果保管中未见 固液分离。
接着,按照使氧化钬粒子与氧化钨粒子的比率成为1: l(质量比) 的方式,混合上述含有金的氧化钨粒子*液、和在制造例l中得到的氧 化钬粒子分散液(由此,分散液中金的含量M原子换算,相对于氧化钛
24粒子和氧化鵠粒子的合计使用量100质量份为0.015质量份),得到光催化 剂M液。该光催化剂分散液100质量份中含有的固体成分(氧化钛粒子 和氧化钨粒子的合计量)为5质量份(固体成分浓度5质量% ), pH为4.5。
在20"C下将得到的光催化剂^液保管3小时,结果保管中未见固 液分离。另外,对使用所得到的光催化剂*液形成的光催化剂层的光催 化活性(乙醛的分解)进行评价,结果一级>^应速度常数为0.106h—1。
(实施例11)
使四氯金酸(HAuCl4)水溶液的使用量如下,即,四氯金酸M原子 换算、相对于氧化钨粒子的使用量100质量份为0.12质量份,除此以外, 与实施例10的操作一样,得到含有四氯金酸的氧化钨粒子M液。该M 液100质量份中含有的固体成分(氧化钨粒子的量)为5质量份(固体成 分浓度5质量%)。
在该时刻,在20匸下将得到的^L液保管3小时,结果保管中未见 固-液分离。
接着,将上述含有四氯金酸的氧化钨粒子分軟液22.5§转移至lOOmL 烧杯,与实施例2的操作一样进行光照射,由此将介軟液中的四氯金酸还 原成金,得到含有金的氧化钨粒子W液。
在该时刻,在20X:下将得到的^t液保管3小时,结果保管中未见 固液分离。
接着,按照使氧化钬粒子与氧化钨粒子的比率成为1: l(质量比) 的方式,混合上述含有金的氧化鴒粒子*液、和在制造例1中得到的氧 化钬粒子分散液(由此,分散液中金的含量^T原子换算,相对于氧化钛 粒子和氧化钨粒子的合计使用量100质量份为0.06质量份),得到光催化 剂分散液。该光催化剂^t液100质量份中含有的固体成分(氧化钬粒子 和氧化鴒粒子的合计量)为5质量份(固体成分浓度5质量% ), pH为4.5。
在20X:下将得到的光催化剂M液保管3小时,结果保管中未见固 液分离。另外,对使用所得到的光催化剂M液形成的光催化剂层的光催 化活性(乙醛的分解)进行评价,结果一级^^应速度常数为0.1411T1。使四氯金酸(HAuCl4)水溶液的使用量如下,即,四氯金酸^ir原子 换算、相对于氧化鴒粒子的使用量100质量份为0.2质量份,除此以外, 与实施例10的操作一样,得到含有四氯金酸的氧化鵠粒子分歉液。该^t 液100质量份中含有的固体成分(氧化鴒粒子的量)为5质量份(固体成 分浓度5质量% )。
在该时刻,在20X:下将得到的^t液保管3小时,结果保管中未见 固液分离。
接着,将上述含有四氯金酸的氧化鵠粒子*液22.5g转移至100mL 烧杯,与实施例2的操作一样进行光照射,由此将分歉液中的四氯金酸还 原成金,得到含有金的氧化鵠粒子^液。
在该时刻,在20TC下将得到的^t液保管3小时,结果保管中未见 固液分离。
接着,按照使氧化钬粒子与氧化钨粒子的比率成为1: 1 (质量比) 的方式,混合上述含有金的氧化鴒粒子^Jt液、和在制造例l中得到的氧 化钬粒子分散液(由此,分散液中金的含量^r原子换算,相对于氧化钬 粒子和氧化鴒粒子的合计使用量100质量份为0.1质量份),得到光催化剂 分散液。该光催化剂分散液100质量份中含有的固体成分(氧化钬粒子和 氧化鵠粒子的合计量)为5质量份(固体成分浓度5质量% ), pH为4.4。
在20"C下将得到的光催化剂*液保管3小时,结果保管中未见固 液分离。另外,对使用所得到的光催化剂^液形成的光催化剂层的光催 化活性(乙醛的分解)进W价,结果一级>^应速度常数为0.146IT1。
(制造例3 一氧化钬粒子^t液的制备)
使磷酸二氢铵(和光特级试剂)0.086g溶于水47.1g,在得到的磷酸二 氬铵水溶液中混合通过硫酸氧钛的加热水解得到的偏钛酸的固体物(滤 饼)(作为Ti02,固体成分浓度为46.8质量% ) 12.82g。此时,磷酸二氢 铵的量相对于偏钛酸l摩尔为0.01摩尔。使用介质搅拌式粉碎机(五十岚 机械制作所制"4TSG-1/8"),以下述的条件对得到的混合物进行分軟处理,得到氧化钬粒子分散液。
^t介质直径0.05mm的氧化锆制珠 190g 处理温度20 "C 处理时间1小时 转速2000rpm
得到的氧化^^立子M液中氧化^^立子的平均^I^立径为92nm,分 散液的pH为7.8。另夕卜,对介歉处理前的混合物和^t处理后的分歉液的 一部分进行真空干燥,得到固体成分,分别测定各固体成分的X射线衍射 光i瞽并进行比较,结果晶体型均为锐钬矿型,未见由分散处理引起的晶体 型的变化。
(制造例4 -氧化钨粒子^t液的制备)
向离子交换水4kg中添加作为粒子状光催化剂的氧化鴒粉末(日本无 机化学制)lkg并进行混合,得到混合物。使用介质搅拌式分散机 (KOTOBUKI技研7〉司制"ULTRA APEX MILL UAM —l"),以下述 的条件对该混合物进行M处理,得到氧化钨粒子^t液。
^t介质直径0.05mm的氧化锆制珠1.85kg
搅拌速度圆周速度12.6m/秒
絲0.25L/分钟
合计处理时间约50分钟
得到的氧化鴒粒子M液中氧化钨粒子的平均^b^径为118nm。 另外,对该a液的一部分进行真空干燥,得到固体成分,结果得到的固 体成分的BET比表面积为40m2/g。另外,对分散处理前的混合物同样进 行真空干燥,得到固体成分,对于分散处理前的混合物的固体成分和^"R 处理后的^t液的固体成分,分别测定X射线衍射光镨并进行比较,结果 晶体型均为wo3,未见由分散处理引起的晶体型的变化。在该时刻,在 20n下将得到的^^液保管3小时,结果保管中未见固液分离。(实施例13 )
向在制造例4中得到的氧化钨粒子^t液中,添加六氯铂酸(H2PtCl6) 的水溶液,使得六氯铂酸按铂原子换算、相对于氧化鵠粒子的^f吏用量100 质量份为0.12质量份,进而,添加曱醇,使得其浓度成为全部溶剂的6.25 质量%,得到含有六氯铂酸的氧化钨粒子^t液,该分軟液100质量份中 含有的固体成分(氧化鵠粒子的量)为11.4质量份(固体成分浓度11.4 质量% )。
接着,将上述含有六氯铂酸的氧化钨粒子M液480g转移至1L烧 杯,边搅拌,边用高压7jC银灯(Ushio电机制、高压水银灯"UM-102"、 高压7JC银灯点灯装置"UM - 103B - B")进行3小时的光照射(紫外线照 射),由此将分散液中的六氯铂酸还原成铂,得到含有铂的氧化钨粒子分 散液。该经光照射后的光催化剂介軟液的pH为2.4。在该时刻,在20"C 下将得到的a液保管3小时,结果保管中未见固液分离。
接着,按照使氧化钬粒子与氧化鴒粒子的比率成为1: l(质量比) 的方式,混合上述含有铂的氧化鵠粒子分歉液、和在制造例3中得到的氧 化钬粒子分散液(由此,分散液中铂的含量按铂原子换算,相对于氧化钛 粒子和氧化鴒粒子的合计使用量100质量份为0.06质量份),得到光催化 剂*液。该光催化剂*液100质量份中含有的固体成分(氧化钬粒子 和氧化鵠粒子的合计量)为5质量份(固体成分浓度5质量% ), pH为3.6。
在2010下将得到的光催化剂*液保管3小时,结果保管中未见固 液分离。另外,对使用所得到的光催化剂^t液形成的光催化剂层的光催 化活性(乙醛的分解)进行评价,结果一级反应it;变常数为0.182h1。
(实施例14 )
对使用在制造例4中得到的光催化剂^t液形成的光催化剂层的光催 化活性(甲醛的分解)进行评价,结果一级反应速度常数为0.644h—1,
(实施例15 )
向在制造例4中得到的氧化鵠粒子M液中,添加六氯铂酸(H2PtCl6) 的水溶液,使得六氯铂酸按铂原子换算、相对于氧化鴒粒子的使用量100质量份为0.096质量份,进而,添加甲醇,使得其浓度成为全部溶剂的1.1 质量%,得到含有六氯铂酸的氧化鵠粒子M液。用7jC将该^t液100质 量份中含有的固体成分(氧化钨粒子的量)调节成10.2质量份(固体成分 浓度10.2质量% )。
接着,将上述含有六氯铂酸的氧化鵠粒子^t液30g转移至100mL 烧杯,边搅拌,边用高压7jc银灯(Ushio电机制、高压水银灯"UM-102"、 高压水银灯点灯装置"UM - 103B - B")进行30分钟的光照射(紫外线 照射),由此将^t液中的六氯铂酸还原成钿,得到含有铂的氧化鴒粒子 錄液。
接着,向上述含有铂的氧化钨粒子分散液中,添加氯化钯(PdCl2) 的盐酸水溶液(将PdCl2粉末0.252g溶于由浓度lmol/L的盐酸水溶液9.41g 和水90.43g构成的水溶液),使得氯化扭斜a原子换算、相对于氧化鵠粒 子的使用量100质量份为0.024质量份,边搅拌,边用高压7K银灯(Ushio 电机制、高压水银灯"UM-102"、高压水银灯点灯装置"UM-103B - B")进行30分钟的光照射(紫外线照射),由此将M液中的氯化铊还 原成钯,得到含有钯以及賴的氧化鵠粒子分軟液。该光催化剂分散液100 质量份中含有的固体成分(与氧化鵠粒子的合计量)为10.0质量份(固体 成分浓度10.0质量% )。该经光照射后的光催化剂^t液的pH为2.2。
接着,按照使氧化钬粒子与氧化钨粒子的比率成为1: l(质量比) 的方式,混合上述含有钯以及铂的氧化鵠粒子^t液、和在制造例3中得 到的氧化钬粒子介軟液(由此,^液中的钿以及钇的含量按铂以及铊原 子换算,相对于氧化钬粒子和氧化鵠粒子的合计使用量100质量份分别为 0.048质量份和0.012质量份),得到光催化^t液。将该光催化剂M 液100质量份中含有的固体成分(氧化钬粒子和氧化鴒粒子的合计量)调 节为5质量份(固体成分浓度5质量% )。 pH为3.9。
在20t下将得到的光催化剂^t液保管3小时,结果保管中未见固 液分离。另外,对使用所得到的光催化剂*液形成的光催化剂层的光催 化活性(甲醛的分解)进行评价,结果一级^^应速度常数为1.051T1。
(实施例16 )向在制造例4中得到的氧化钨粒子*液中,添加六氯铂酸(H2PtCl6 ) 的水溶液,使得六氯铂酸按铂原子换算、相对于氧化钨粒子的使用量100 质量份为0.096质量份,接着,添加实施例15的氯化钯(PdCl2)的盐酸 水溶液,使得氯化把按钇原子换算、相对于氧化鵠粒子的使用量100质量 份为0.024质量份。随后,进一步添加甲醇,使得其浓度成为全部溶剂的 1.1质量%,得到含有六氯铂酸以及氯化钯的氧化钨粒子分散液。用水将该 分散液100质量份中含有的固体成分(氧化钨粒子的量)调节为10.0质量 份(固体成分浓度10.0质量% )。
接着,将上述含有六氯铂酸以及氯化钯的氧化钨粒子分散液30g转 移至100mL烧杯,边搅拌,边用高压7jC银灯(Ushio电机制、高压7JC银灯 "UM - 102"、高压7jc银灯点灯装置"UM - 103B - B,,)进行1小时的光 照射(紫外线照射),由此将分散液中的六氯铂酸还原成铂,将氯化4巴还 原成钯,得到含有钿以及钯的氧化鴒粒子^t液。该经光照射后的光催化 剂分軟液的pH为2.3。
接着,按照使氧化钬粒子与氧化钨粒子的比率成为1: l(质量比) 的方式,混合上述含有铂以及4巴的氧化鴒粒子M液、和在制造例3中得 到的氧化钬粒子介軟液(由此,^液中的铂以及钇的含量按铂以及把原 子换算,相对于氧化钬粒子和氧化钨粒子的合计使用量100质量份分别为 0.048质量份和0.012质量份),得到光催化剂分軟液。将该光催化剂M 液100质量份中含有的固体成分(氧化钬粒子和氧化鴒粒子的合计量)调 节为5质量份(固体成分浓度5质量% )。 pH为3.9。
在20匸下将得到的光催化剂*液保管3小时,结果保管中未见固 液分离。另外,对使用所得到的光催化剂^t液形成的光催化剂层的光催 化活性(曱醛的分解)进行评价,结果一级反应速度常数为0.9591T1。
(实施例17)
向在制造例4中得到的氧化钨粒子分散液中,添加六氯铂酸(H2PtCU 的水溶液,使得六氯铂酸按铂原子换算、相对于氧化鴒粒子的使用量100 质量份为0.048质量份,进而,添加曱醇,使得其浓度成为全部溶剂的1.1 质量%,得到含有六氯铂酸的氧化鴒粒子^fc液。用7jC将该^l:液100质 量份中含有的固体成分(氧化鵠粒子的量)调节为10.5质量份(固体成分浓度10.5质量% )。
接着,将上述含有六氯铂酸的氧化鴒粒子^t液30g转移至100mL 烧杯,边搅拌,边用高压7jc银灯(Ushio电机制、高压水银灯"UM-102"、 高压水银灯点灯装置"UM - 103B - B")进行30分钟的光照射(紫外线 照射),由此将分散液中的六氯铂酸还原成铂,得到含有铂的氧化鴒粒子 綠液。
接着,向上述含有铂的氧化鴒粒子分散液中,添加在实施例15中使 用的氯化钯(PdCl2)的盐酸水溶液,使得氯化把#4(1原子换算、相对于氧 化钨粒子的使用量100质量份为0.072质量份,边搅拌,边用高压水银灯
(Ushio电机制、高压水4艮灯"UM-102"、高压7JC4艮灯点灯装置"UM - 103B - B,,)进行30分钟的光照射(紫外线照射),由此将分散液中的氯 化4Gii原成把,得到含有钯以及钿的氧化鹤粒子分軟液。该光催化剂# 液100质量份中含有的固体成分(与氧化鴒粒子的合计量)为10.0质量份
(固体成分浓度10.0质量% )。该经光照射后的光催化剂*液的pH为 2.0。
接着,按照使氧化钬粒子与氧化钨粒子的比率成为1: l(质量比) 的方式,混合上述含有钯以及铀的氧化鵠粒子介敎液、和在制造例3中得 到的氧化钬粒子分軟液(由此,分歉液中铂以及纽的含量按铂以及钇原子 换算,相对于氧化钛粒子和氧化鴒粒子的合计使用量100质量份分別为 0.024质量份和0.036质量份),得到光催化剂M液。将该光催化剂M 液100质量份中含有的固体成分(氧化钬粒子和氧化鴒粒子的合计量)调 节为5质量份(固体成分浓度5质量% )。 pH为3.8。
在201:下将得到的光催化剂^ft液保管3小时,结果保管中未见固 液分离。另外,对使用所得到的光催化剂^t液形成的光催化剂层的光催 化活性(曱醛的分解)进行评价,结果一级>^应速度常数为0.976h—1。
(实施例18 )
向在制造例4中得到的氧化鴒粒子M液中,添加六氯铂酸(H2PtCl6) 的水溶液,使得六氯铂酸按铂原子换算、相对于氧化鴒粒子的使用量100 质量份为0.024质量份,进而,添加甲醇,使得其浓度成为全部溶剂的1.1
31质量%,得到含有六氯铂酸的氧化钨粒子*液。用水将该*液100质 量份中含有的固体成分(氧化鴒粒子的量)调节为10.7质量份(固体成分 浓度10.7质量% )。
接着,将上述含有六氯铂酸的氧化钨粒子^t液30g转移至100mL 烧杯,边搅拌,边用高压7jC银灯(Ushio电机制、高压7JC银灯"UM-102"、 高压水银灯点灯装置"UM - 103B - B")进行30分钟的光照射(紫外线 照射),由此将分散液中的六氯铂酸还原成铂,得到含有铂的氧化鴒粒子 綠液。
接着,向上述含有铂的氧化钨粒子分散液中,添加在实施例15中使 用的氯化钯(PdCl2)的盐酸水溶液,使得氯化钯斜巴原子换算、相对于氧 化鵠粒子的使用量100质量份为0.096质量份,边搅拌,边用高压7jc银灯 (Ushio电机制、高压水银灯"UM-102"、高压7JC银灯点灯装置"UM -103B-B")进行30分钟的光照射(紫外线照射),由此将*液中的氯 化4Bii原成把,得到含有把以及铂的氧化鵠粒子介軟液。该经光照射后的 光催化剂^液的pH为2.0。该介軟液100质量份中含有的固体成分(氧 化鵠粒子的量)为10.0质量份(固体成分浓度10.0质量% )。
接着,按照使氧化钛粒子与氧化钨粒子的比率成为1: l(质量比) 的方式,混合上述含有钯以及柏的氧化钨粒子分歉液、和在制造例3中得 到的氧化钬粒子*液(由此,介軟液中的铂以及钯的含量按铂以及4巴原 子换算,相对于氧化钬粒子和氧化鵠粒子的合计4吏用量100质量份分别为 0.012质量份和0.048质量份),得到光催化剂*液。将该光催化剂* 液100质量份中含有的固体成分(氧化钬粒子和氧化鵠粒子的合计量)调 节为5质量份(固体成分浓度5质量% )。 pH为3.7。
在20t:下将得到的光催化剂^液保管3小时,结果保管中未见固 液分离。另外,对使用所得到的光催化剂^t液形成的光催化剂层的光催 化活性(曱醛的分解)进行评价,结果一级^^应速度常数为0.982h—1。
(实施例19 )
向在制造例3中得到的氧化钬粒子分散液中,添加在实施例15中使用 的氯化钯(PdCl2)的盐酸水溶液,使得氯化把^4巴原子换算、相对于氧化钬粒子的使用量100质量份为0.12质量份,进而,添加曱醇,使得其浓度 成为全部溶剂的1.1质量%,得到含有氯化钯的氧化钬粒子分歉液。用水 将该分散液100质量份中含有的固体成分(氧化钬粒子的量)调节为5质 量份(固体成分浓度5质量% )。
接着,将上述含有氯化钯的氧化钬粒子^fc液30g转移至100mL烧 杯,边搅拌,边用高压水银灯(Ushio电机制、高压7jc银灯"UM-102"、 高压水银灯点灯装置"UM - 103B - B")进行1小时的光照射(紫外线照 射),由此将分散液中的氯化钯还原成钯,得到含有钯的氧化钛粒子* 液。该经光照射后的光催化剂^t液的pH为7.3。
接着,按照使氧化钬粒子与氧化钨粒子的比率成为1: 1 (质量比) 的方式,混合上述含有钯的氧化钬粒子分軟液、和在实施例13中得到的含 有铂的氧化钨粒子分歉液(由此,分軟液中的钯以及铂的含量按把以及铂 原子换算,相对于氧化钬粒子和氧化钨粒子的合计使用量100质量份均为 0.06质量份),得到光催化剂M液。用水将该光催化剂分散液100质量份 中含有的固体成分(氧化钬粒子和氧化钨粒子的合计量)调节为5质量份 (固体成分浓度5质量% )。 pH为3.8。
在20C下将得到的光催化剂*液保管3小时,结果保管中未见固 液分离。另外,对使用所得到的光催化剂*液形成的光催化剂层的光催 化活性(甲醛的分解)进Wf价,结果一级反应速度常数为1.08h—1。
(实施例20 )
按照使氧化钬粒子与氧化钨粒子的比率3: l(质量比)的方式,混合 在实施例19中得到的含有钯的氧化钬粒子分歉液、和在实施例13中得到 的含有铂的氧化钨粒子M液(由此,分歉液中的钯以及铂的含量^4巴以 及铂原子换算,相对于氧化钬粒子和氧化鴒粒子的合计使用量100质量份 分别为0.09质量份以及0.03质量份),得到光催化剂^t液。用水将该光 催化剂分散液100质量份中含有的固体成分(氧化钬粒子和氧化鵠粒子的 合计量)调节为5质量份(固体成分浓度5质量% )。 pH为4.5。
在20X:下将得到的光催化剂^t液保管3小时,结果保管中未见固 液分离。另外,对使用所得到的光催化剂分散液形成的光催化剂层的光催化活性(曱醛的分解)进行评价,结果一级反应速度常数为1.791T1。 (实施例21)
向在制造例3中得到的氧化钬粒子*液中,添加在实施例15中使用 的氯化钯(PdCl2)的盐酸水溶液,使得氯化钇g原子换算、相对于氧化 钬粒子的使用量100质量份为0.06质量份,进而,添加甲醇,使得其浓度 成为全部溶剂的1.1质量%,得到含有氯化钯的氧化钬粒子^t液。用水 将该分散液100质量份中含有的固体成分(氧化钬粒子的量)调节为5质 量份(固体成分浓度5质量% )。
接着,将上述含有氯化把的氧化钬粒子分歉液30g转移至100mL烧 杯,边搅拌,边用高压水银灯(Ushio电机制、高压水银灯"UM-102"、 高压水银灯点灯装置"UM - 103B - B,,)进行1小时的光照射(紫外线照 射),由此将分散液中的氯化钯还原成钯,得到含有钯的氧化钬粒子M 液。该经光照射后的光催化剂^液的pH为7.8。
接着,按照使氧化钬粒子与氧化钨粒子的比率成为1: 1 (质量比) 的方式,混合上述含有把的氧化钬粒子介軟液、和在实施例13中得到的含 有铂的氧化钨粒子介歉液(由此,分歉液中的钯以及铂的含量按把以及铂 原子换算,相对于氧化钬粒子和氧化鴒粒子的合计使用量100质量份,钯 为0.03质量份,铂为0.06质量份),得到光催化剂*液。用水将该光催 化剂分散液100质量份中含有的固体成分(氧化钬粒子和氧化钨粒子的合 计量)调节为5质量份(固体成分浓度5质量% )。 pH为4.0。
在20 "C下将得到的光催化剂*液保管3小时,结果保管中未见固
化活性(甲醛的分解)进行评价,结果一级反应速度常数为0.901h1。 (实施例22 )
按照使氧化4^立子与氧化钨粒子的比率成为3: 1 (质量比)的方式, 混合在实施例19中得到的含有钯的氧化钬粒子M液、和在实施例13中 得到的含有铂的氧化钨粒子分散液(由此,分歉液中的钯以及铂的含量按 钯以及铂原子换算,相对于氧化钬粒子和氧化鴒粒子的合计使用量100质 量份,分别为0.045质量份以及0.03质量份),得到光催化剂分散液。用水将该光催化剂分散液100质量份中含有的固体成分(氧化钬粒子和氧化鴒 粒子的合计量)调节为5质量份(固体成分浓度5质量% )。 pH为4.8。
在20 C下将得到的光催化剂*液保管3小时,结果保管中未见固 液分离。另外,对使用所得到的光催化剂M液形成的光催化剂层的光催 化活性(甲搭的分解)进行评价,结果一级^速度常数为0.978h"。
(实施例23)
向在制造例3中得到的氧化钬粒子分歉液中,添加四氯金酸(HAuCl4 ) 水溶液,使得四氯金酸M原子换算、相对于氧化钬粒子的使用量100质 量份为0.06质量份,进而,添加曱醇,使得其浓度成为全部溶剂的l.l质 量%,得到含有四氯金酸的氧化钬粒子分散液。该分散液100质量份中含 有的固体成刺氧化钬粒子的量)为5.1质量斷固体成分浓度5.1质量。/。)。
接着,将上述含有四氯金酸的氧化钬粒子介軟液30g转移至100mL 烧杯,边搅拌,边用高压水银灯(Ushio电机制、高压水银灯"UM-102"、 高压水银灯点灯装置"UM - 103B - B,,)进行30分钟的光照射(紫外线 照射),由此将分散液中的四氯金酸还原成金,得到含有金的氧化钛粒子 綠液。
接着,向上述含有金的氧化钬粒子*液中,添加在实施例15中使 用的氯化钯(PdCb)的盐酸水溶液,使得氯化扭^4G原子换算、相对于氧 化钬粒子的使用量100质量份为0.06质量份,边搅拌,边用高压水银灯
(Ushio电机制、高压7jc银灯"UM-102"、高压7JC银灯点灯装置"UM - 103B - B")进行30分钟的光照射(紫外线照射),由此将介歉液中的氯 化4eii原成钯,得到含有钯以及金的氧化钬粒子分軟液。该经光照射后的 光催化剂介軟液的pH为7.7。在该时刻,在20X:下将得到的^t液保管3 小时,结果保管中未见固液分离。该^t液100质量份中含有的固体成分
(氧化钬粒子的量)为5.00质量份(固体成分浓度5.00质量% )。
接着,按照使氧化钬粒子与氧化钨粒子的比率成为1: l(质量比) 的方式,混合上述含有钯以及金的氧化钬粒子^t液、和在实施例13中得 到的含有铂的氧化钨粒子分軟液(由此,分散液中的金、钯以及铂的含量, 相对于氧化钬粒子和氧化鴒粒子的合计使用量100质量份,金和把按原子换算为0.03质量份,铂按原子换算为0.06质量份),得到光催化剂*液。 用水将该光催化剂分散液100质量份中含有的固体成分(氧化钬粒子和氧 化钨粒子的合计量)调节为5质量份(固体成分浓度5质量% )。 pH为4.2。
在20'C下将得到的光催化剂^t液保管3小时,结果保管中未见固 液分离。另外,对使用所得到的光催化剂^t液形成的光催化剂层的光催 化活性(曱醛的分解)进Wf价,结果一级反应速度常数为1.20h"。
(实施例24 )
按照使氧化钬粒子与氧化钨粒子的比率成为3: 1 (质量比)的方式, 混合在实施例21中得到的含有钯以及金的氧化4^立子M液、和在实施例 13中得到的含有铂的氧化鵠粒子^t液(由此,M液中的金、钯以及铂 的含量,相对于氧化钬粒子和氧化钨粒子的合计使用量100质量份,金和 钇按原子换算为0.045质量份、铂按原子换算为0.03质量份),得到光催化 剂分散液。用水将该光催化剂*液100质量份中含有的固体成分(氧化 钬粒子和氧化钨粒子的合计量湖节为5质量斷固体成分浓度5质量% )。 pH为5.1。
在20'C下将得到的光催化剂M液保管3小时,结果保管中未见固 液分离。另外,对使用所得到的光催化剂M液形成的光催化剂层的光催 化活性(曱醛的分解)进行评价,结果一级反应速度常数为1.891T1。
(实施例25 )
按照使氧化钬粒子与氧化钨粒子的比率成为1: 1 (质量比)的方式, 混合在制造例3中得到的氧化钬粒子^:液和在制造例4中得到的氧化鴒
粒子^t液。接着,向该介軟液中添加六氯铂酸(H2PtCl6)水溶液和在实
施例15中使用的氯化钯水溶液,使得六氯铂酸以及氯化钇按铂以及把原子 换算、相对于氧化钬粒子和氧化钨粒子的合计使用量100质量份分别为 0.048质量份和0.012质量份,得到含有六氯铂酸以及氯化钯的氧化钬粒子以 及氧化鵠粒子分散液。
向该*液中添加水,用水将光催化剂*液100质量份中含有的 固体成分(氧化钬粒子和氧化鵠粒子的合计量)调节为5质量份(固体成 分浓度5质量% ),得到氧化钬粒子以及氧化钨粒子分散液。pH为3.8。在该时刻,在20t:下将得到的^t液保管3小时,结果保管中未见固液分
性(曱醛的分解)进树价,结果一级^Jt:i^常数为0.813h1。 (参考例1)
将在实施例1~25中得到的光催化剂^t液分别涂布到顶棚材料上, 随后,干燥而使*介质挥发,在表面形成光催化剂层,此时通过基于屋 内照明的光照射,可以降低屋内空间中甲醛、乙醛、丙酮、曱苯等挥发性 有机物的浓度、恶臭物质的浓度,进而,可以将金黄色葡萄球菌、大肠杆 菌等病原菌杀死。
(参考例2 )
将在实施例1 ~25中得到的光催化剂^t液分别涂布在瓷砖上,随后, 干燥而使*介质挥发,在表面形成光催化剂层,此时通迚基于屋内照明 的光照射,可以降低屋内空间中甲醛、乙醛、曱苯、丙酮等挥发性有机物 的浓度、恶臭物质的浓度,进而,可以将金黄色葡萄球菌、大肠杆菌等病 原菌杀死。
(参考例3 )
将在实施例1 ~25中得到的光催化剂*液分别涂布在玻璃上,随后, 干燥而使^介质挥发,在表面形成光催化剂层,此时通迚基于屋内照明 的光照射,可以降低屋内空间中甲醛、乙醛、甲苯、丙酮等挥发性有机物 的浓度、恶臭物质的浓度,进而,可以将金黄色葡萄球菌、大肠杆菌等病 原菌杀死。
(参考例4)
将在实施例1~25中得到的光催化剂分歉液分别涂布在墙纸上,随后, 干燥而使M介质挥发,在表面形成光催化剂层,此时通it基于屋内照明 的光照射,可以降低屋内空间中甲醛、乙醛、甲苯、丙酮等挥发性有机物 的浓度、恶臭物质的浓度,进而,可以将金黄色葡萄球菌、大肠杆菌等病 原菌杀死。
(参考例5 )将在实施例1 ~25中得到的光催化剂分歉液分别涂布在地板上,随后, 干燥而使*介质挥发,在表面形成光催化剂层,此时通迚基于屋内照明 的光照射,可以降低屋内空间中甲醛、乙醛、甲苯、丙酮等挥发性有机物 的浓度、恶臭物质的浓度,进而,可以将金黄色葡萄球菌、大肠杆菌等病 原菌杀死。
(参考例6 )
将在实施例1~25中得到的光催化剂^:液涂布在汽车用^Mjl汽 车用片材、汽车顶棚材料等汽车内装材料的表面上,1^,干燥而使M 介质挥发,在表面形成光催化剂层,此时通过基于车内照明的光照射,可 以降低车内空间中曱醛、乙醛、甲苯、丙酮等挥发性有机物的浓度、恶臭 物质的浓度,进而,可以将金黄色葡萄球菌、大肠杆菌等病原菌杀死。
(参考例7)
将在实施例1~25中得到的光催化剂M液分别涂布在空调的表面 上,随后,千燥而使^a介质挥发,在表面形成光催化剂层,此时通itt 于屋内照明的光照射,可以降低屋内空间中曱醛、乙醛、甲苯、丙酮等挥 发性有机物的浓度、恶臭物质的浓度,进而,可以将金黄色葡萄球菌、大 肠杆菌等病原菌杀死。
(参考例8 )
将在实施例1 ~ 25中得到的光催化剂^t液分别涂布在水箱上,随后, 干燥而使*介质挥发,在表面形成光催化剂层,此时通迚基于屋内照明、 冰箱内的光源的光照射,可以降低水箱中乙烯等挥发性有机物的浓度、恶 臭物质的浓度,进而,可以将金黄色葡萄球菌、大肠杆菌等病原菌杀死。
权利要求
1.一种光催化剂分散液,含有氧化钛粒子、氧化钨粒子、磷酸(盐)以及分散介质,其特征在于,所述磷酸(盐)的含量相对于所述氧化钛粒子为0.001摩尔倍~0.2摩尔倍,其中,所述磷酸(盐)是磷酸和/或磷酸盐。
2. 根据权利要求l所述的光催化剂分散液,其中, 还含有吸电子性物质或其前体。
3. 根据权利要求2所述的光催化剂分散液,其中, 所述吸电子性物质或其前体含有从Cu、 Pt、 Au、 Pd、 Ag、 Fe、 Nb、Ru、 Ir、 Rh以及Co中选择的1种以上的金属原子。
4. 根据权利要求2所述的光催化剂分散液,其中, 所述吸电子性物质或其前体,M属原子换算,相对于所述氧化钬粒子以及氧化鵠粒子的合计量100质量份为0.005质量份~ 0.6质量份。
5. 根据权利要求l所述的光催化剂分散液,其中,所述磷酸(盐)选自磷酸、磷酸铵盐、磷酸钠盐以及磷酸钾盐。
6. 根据权利要求l所述的光催化剂分散液,其中, 所述氧化钬粒子的平均^ft粒径为20nm ~ 150nm。
7. 根据权利要求l所述的光催化剂分軟液,其中, 所述氧化钬粒子的BET比表面积为100m2/g ~ 500m2/g。
8. 根据权利要求1所述的光催化剂M液,其中, 所述氧化鵠粒子的平均分散粒径为50nm~200nm。
9. 根据权利要求1所述的光催化剂M液,其中, 所述IU匕鵠丰立子的BET比表面积为5m2/g ~ 100m2/g。
10. 根据权利要求l所述的光催化剂分散液,其中, 所述氧化钬粒子与所述氧化鵠粒子的质量比为4: 1~1: 8。
11. 根据权利要求l所述的光催化剂分散液,其中, 所述*介质的质量相对于所述氧化钬粒子以及氧化鴒粒子的合计质量为5倍~200倍。
12. 根据权利要求l所述的光催化剂分散液,其中, 氢离子浓度为pH2.0 ~ pH7.0。
13. —种光催化剂^lt液的制造方法,其特征在于, 使氧化钬粒子*于溶解有磷酸(盐)的*介质中而得到氧化钬粒子分散液,并将所得到的氧化钬粒子*液和氧化鵠粒子混合。
14. 根据权利要求13所述的光催化剂^t液的制造方法,其中, 使所述氧化钨粒子^b^M介质中而成为氧化钨粒子^t液之后,与所述氧化钬粒子^t液混合。
15. 根据权利要求13所述的光催化剂^t液的制造方法,其中, 包括添加吸电子性物质或其前体的工序。
16. 根据权利要求14所述的光催化剂介軟液的制造方法,其中, 包括将吸电子性物质或其前体添加到所述氧化鴒粒子分散液中的工序。
17. 根据权利要求15所述的光催化剂分軟液的制造方法,其中, 在添加了所述吸电子性物质的前体之后,进行光照射。
18. 根据权利要求17所述的光催化剂^t液的制造方法,其中, 所述光照射在混合氧化钛粒子分散液和氧化鴒粒子之前进行。
19. 一种在表面具备光催化剂层的光催化功能产品,其中, 所述光催化剂层使用权利要求1所述的光催化剂M液形成。
全文摘要
本发明提供一种光催化剂分散液及其制造方法。所述光催化剂分散液含有氧化钛粒子、氧化钨粒子、磷酸(盐)以及分散介质,其中,磷酸(盐)的含量相对于氧化钛粒子为0.001~0.2摩尔倍。在该光催化剂分散液中,粒子的凝集受到抑制而不易发生固液分离。该光催化剂分散液的制造方法,使氧化钛粒子分散在溶解有磷酸(盐)的分散介质中而得到氧化钛粒子分散液,并将所得到的氧化钛粒子分散液和氧化钨粒子混合。
文档编号B01J21/00GK101596460SQ200910145589
公开日2009年12月9日 申请日期2009年6月3日 优先权日2008年6月5日
发明者奥迫显仙, 村田诚, 酒谷能彰 申请人:住友化学株式会社
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