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酸化チタンナノ粒子の合成方法 コモンズ

国内特許コード P130010052
掲載日 2013年11月12日
出願番号 特願2013-219727
公開番号 特開2015-081211
出願日 平成25年10月23日(2013.10.23)
公開日 平成27年4月27日(2015.4.27)
発明者
  • シャンムガム サラバナン
  • 曽我 哲夫
出願人
  • 国立大学法人 名古屋工業大学
発明の名称 酸化チタンナノ粒子の合成方法 コモンズ
発明の概要 【課題】従来の強酸等の薬品を用いる代わりに、環境にやさしい原材料を用い、同じ原料系で、ルチル(正方晶系)、アナターゼ(正方晶系)の結晶系の酸化チタンの合成を行う。
【解決手段】三塩化チタン水溶液に花の抽出液を滴下し、攪拌することにより合成する酸化チタンナノ粒子の合成方法であり、三塩化チタン水溶液に添加する花の抽出液の量や乾燥温度を変化させてアナターゼとルチルの割合を変える酸化チタンナノ粒子の合成方法である。抽出液としては黄炎木の花の抽出液が好適である。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要



酸化チタン(TiO)は3つの結晶構造、すわわち、ルチル(正方晶系)、アナターゼ(正方晶系)およびブルッカイト(斜方晶系)を有する。ルチルは顔料等に、アナターゼは光触媒材料に、ブルッカイトはより性能が高い光触媒材料として、それぞれ利用され、また今後の展開が注目されている。上記3つのタイプの酸化チタンはその結晶構造の違いから、用途に応じて製造され、用いられる。例えば、空気中で安定であり、取扱いが簡便な三塩化チタン(TiCl)水溶液を出発原料として、ブルッカイトを製造する方法が開示されている(特許文献1参照)。しかし、特許文献1に示されるように、ブルッカイト単相しか得られず、その他の相を得るには別の出発原料および別の反応系を用いる必要があった。すなわち、所望する相に応じて出発原料および反応プロセスを変更することは、製造プロセスを複雑にして、コスト高になるという問題が生じる。





そこで、同様の出発原料から、ルチル、アナターゼおよびブルッカイトの相制御を行う製造方法として、三塩化チタンと酸化剤とpH調製剤とを混合し、三塩化チタンの濃度、酸化剤の種類、および混合溶液のpH値との組み合わせを変える技術が特許文献2に開示されている。しかし、酸化剤は過硫酸アンモニウム、過塩素酸、硝酸、および過酸化水素という強酸から選択しており、これら薬品の処理が必要であり、環境に良くない。またコスト高でもある。

産業上の利用分野



本発明は、顔料、光触媒、太陽電池、誘電体材料、あるいは光学材料等の幅広い分野で使用される酸化チタンの合成方法に関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
三塩化チタン水溶液に花の抽出液を滴下し、攪拌することにより合成する酸化チタンナノ粒子の合成方法。

【請求項2】
三塩化チタン水溶液に添加する花の抽出液の量を変化させて、合成されるアナターゼとルチルの割合を変える請求項1に記載の酸化チタンナノ粒子の合成方法。

【請求項3】
三塩化チタン水溶液への花の抽出液の滴下を40℃~200℃で行う、請求項1または2に記載の酸化チタンナノ粒子の合成方法。

【請求項4】
1mL~50mLの三塩化チタンを水で100mLに希釈した水溶液に5mL~160mLの花の抽出液を滴下する、請求項1~3のいずれかに記載の酸化チタンナノ粒子の合成方法。

【請求項5】
前記抽出液が黄炎木の花の抽出液である、請求項1~4のいずれかに記載の酸化チタンナノ粒子の合成方法。

【請求項6】
前記合成された酸化チタンナノ粒子を60℃~90℃で乾燥させる、請求項1~5のいずれかに記載の酸化チタンナノ粒子の合成方法。

【請求項7】
前記合成された酸化チタンナノ粒子を300℃~800℃で焼成させる、請求項1~6のいずれかに記載の酸化チタンナノ粒子の合成方法。

【請求項8】
前記合成されたアナターゼ型酸化チタンナノ粒子を、600℃~1000℃で焼成してルチル型酸化チタンナノ粒子を得る、請求項1~7のいずれかに記載の酸化チタンナノ粒子の合成方法。

【請求項9】
前記花から取り出す抽出液の抽出を40℃~95℃で行なう、請求項1~8のいずれかに記載の酸化チタンナノ粒子の合成方法。

【請求項10】
前記花から取り出した抽出液をフィルタでろ過する、請求項9に記載の酸化チタンナノ粒子の合成方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2013219727thum.jpg
出願権利状態 公開
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