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銅ドープ酸化チタンの製造方法 コモンズ

国内特許コード P120006621
整理番号 N11081
掲載日 2012年2月9日
出願番号 特願2011-238260
公開番号 特開2012-111683
登録番号 特許第5835706号
出願日 平成23年10月31日(2011.10.31)
公開日 平成24年6月14日(2012.6.14)
登録日 平成27年11月13日(2015.11.13)
優先権データ
  • 特願2010-247269 (2010.11.4) JP
発明者
  • 錦織 広昌
  • 久保田 智志
  • 田中 伸明
  • 佐藤 隆史
出願人
  • 国立大学法人信州大学
発明の名称 銅ドープ酸化チタンの製造方法 コモンズ
発明の概要 【課題】 従来のゾルゲル法によって得られる銅ドープ酸化チタンに比べて光触媒作用に優れた銅ドープ酸化チタンを得る製造方法を提供する。
【解決手段】 チタンアルコキシドに銅アルコキシドを加えて調製した溶液を還流処理する工程と、還流処理後の溶液に酸触媒を加えて、銅ドープ酸化チタンの前駆体となるゾル溶液を形成する工程と、前記ゾル溶液を加熱し、アルコキシドの加水分解と重縮合反応を進行させてゲルとするゲル化工程と、前記ゲルを蒸留水に浸漬させて加熱し、有機物を除去する水熱処理工程と、前記水熱処理を施したゲルを焼成し結晶化させて銅ドープ酸化チタンを形成する焼成工程とを備える。
【選択図】 図5
従来技術、競合技術の概要


酸化チタンは、優れた光触媒作用を有することで知られており、有害物質の分解、脱臭、防汚等に幅広く利用されてきた。近年は、光触媒デバイスや半導体デバイス等へ応用についても検討されている。
酸化チタンの光触媒作用は、紫外光領域の光吸収によって発現する。しかしながら、太陽光は紫外光領域の光が占める割合はわずかであることから、可視光領域での光を利用可能として効果的な光触媒作用が得られるようにすること、また、光誘起された電子と正孔との再結合速度が大きいことから、再結合速度を抑制して光触媒機能を向上させることが求められている。



これらの問題を解決する方法として、酸化チタンに窒素や金属をドープし、酸化チタンのバンドギャップ中に不純物準位を組み込むことにより、可視光領域での光吸収を可能とし、また不純物準位に電子をトラップすることによって電子と正孔の再結合を抑制して光触媒作用を活性化する方法が研究されている(特許文献1~5等)。

産業上の利用分野


本出願は、ゾルゲル法を用いる銅ドープ酸化チタンの製造方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
チタンアルコキシド銅アルコキシドとの混合溶液を還流処理する工程と、
還流処理後の溶液に酸触媒を加えて、銅ドープ酸化チタンの前駆体となるゾル溶液を形成する工程と、
前記ゾル溶液を加熱し、アルコキシドの加水分解と重縮合反応を進行させて乾燥ゲルとした後、乾燥ゲルを粉砕して粉末とするゲル化工程と、
前記ゲル化工程で得られた乾燥ゲルの粉末を蒸留水に浸漬させて加熱し、有機物を除去する水熱処理工程と、
前記水熱処理を施したゲルを焼成し結晶化させて銅ドープ酸化チタンを形成する焼成工程と、
を備える銅ドープ酸化チタンの製造方法。

【請求項2】
前記チタンアルコキシドとして、チタンテトライソプロポキシドを使用し、前記銅アルコキシドとして銅(II)イソプロポキシドを使用することを特徴とする請求項1記載の銅ドープ酸化チタンの製造方法。

【請求項3】
チタンに対する銅の添加量を0.05mol%~0.10mol%とすることを特徴とする請求項1または2記載の銅ドープ酸化チタンの製造方法。
産業区分
  • 無機化合物
  • 処理操作
  • その他無機化学
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2011238260thum.jpg
出願権利状態 登録
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