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紫外及び可視光応答性チタニア系光触媒 新技術説明会

国内特許コード P05A008282
整理番号 383
掲載日 2006年2月24日
出願番号 特願2004-200959
公開番号 特開2006-021112
登録番号 特許第4576526号
出願日 平成16年7月7日(2004.7.7)
公開日 平成18年1月26日(2006.1.26)
登録日 平成22年9月3日(2010.9.3)
発明者
  • 岩本 伸司
  • 井上 正志
  • 尾崎 裕謙
出願人
  • 学校法人京都大学
発明の名称 紫外及び可視光応答性チタニア系光触媒 新技術説明会
発明の概要

【課題】 優れた可視光応答性を示す光触媒を提供する。
【解決手段】 一般式TiSixNyO2+2x-y(0.01<x<1、0.003<y<0.3)で表され、その吸収スペクトルが、300nmにおける吸光度を1とした場合に、450nmにおける吸光度が0.1以上であり、かつ600nmにおける吸光度が0.1以下であるチタニア系触媒とする。
【選択図】 図6

従来技術、競合技術の概要


光照射により有機物分解反応や水の分解反応等に対して触媒作用を示す光触媒として、チタニア(酸化チタン)がよく知られている。この光触媒作用は、チタニアがそのバンドギャップエネルギーより大きいエネルギーをもつ光を吸収すると、価電子帯の電子が伝導帯に励起され、価電子帯には正孔が生成して、これらが触媒表面で外部の物質と酸化・還元反応を起こすことにより生じる(特許文献1等参照)。



また、チタニアは、紫外光を照射することにより、超親水性を示すようになる。このため、表面にチタニアが塗布されたガラスや鏡等に紫外光を照射することにより、ガラスや鏡の曇りを防止等することができる(特許文献2等参照)。



しかし、チタニアは紫外光領域においてのみ光応答性(触媒活性)を示し、太陽光に多く含まれる可視光領域においては光応答性を示さない。このため、従来のチタニアでは、太陽光エネルギーを十分利用できない。また、紫外光照射が行えないような場所では、この種の触媒を利用することができないという問題があった。



このような問題を解決するものとして、チタニアにクロムや鉄等をドーピングしたり、チタニアをアンモニアで処理する方法等が提案されている。このような処理が施されたチタニア触媒は、可視光に対して応答性を示すようになる(特許文献3~5等参照)。従って、例えば室内(例えばトイレや風呂など)において、蛍光灯などの光を照射することにより、有機物を分解し、防汚・脱臭作用等を示すようになる。




【特許文献1】特開平10-121266号公報

【特許文献2】国際公開第96/29375号パンフレット

【特許文献3】特開平9-192496号公報

【特許文献4】国際公開第01/010552号パンフレット

【特許文献5】特開2003-200057号公報

産業上の利用分野


本発明は、優れた可視光応答性を示すチタニア系光触媒に関する。本発明に係る触媒は、建造物や機器の壁面、床、天井、什器、ガラス、鏡、照明、紙、布、板等にコーティングして、これらに付着する有機物を分解したり、抗菌機能を持たせたりすることができる。更には、水の分解等にも利用することができる。

特許請求の範囲 【請求項1】
アナタース型結晶構造を有するチタニア結晶格子中のテトラヘドラルホールにSiが挿入されたシリカ修飾チタニアにさらに窒素が導入された一般式TiSiNO2+2x-y(0.01<x<1、0.003<y<0.3)で表される窒素導入シリカ修飾チタニア光触媒であって、300nmにおける吸光度を1とした場合に、450nmにおける吸光度が0.1以上、かつ600nmにおける吸光度が0.1以下である吸収スペクトルを有することを特徴とする紫外及び可視光応答性チタニア系光触媒。

【請求項2】
300nmにおける吸光度を1とした場合に、450nmにおける吸光度が0.2以上、かつ600nmにおける吸光度が0.05以下である吸収スペクトルを有することを特徴とする請求項1に記載の紫外及び可視光応答性チタニア系光触媒。

【請求項3】
一般式TiSiNO2+2x-yにおいて、x,yが、0.03≦x≦0.3、0.005≦y≦0.03であることを特徴とする請求項1又は2に記載の紫外及び可視光応答性チタニア系光触媒。

【請求項4】
請求項1のチタニア系光触媒を製造する方法であって、前記シリカ修飾チタニアに対して、アンモニア雰囲気において450~700℃で加熱処理を行い、更に酸化雰囲気において300~600℃で加熱処理を行うことを特徴とする紫外及び可視光応答性チタニア系光触媒の製造方法。
産業区分
  • その他無機化学
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2004200959thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
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