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メソポーラス酸化タングステンの製造方法、光触媒の製造方法、及びメソポーラス酸化タングステン電極の製造方法

国内特許コード P140010503
整理番号 S2013-1431-N0
掲載日 2014年4月22日
出願番号 特願2013-194449
公開番号 特開2015-059068
登録番号 特許第6162010号
出願日 平成25年9月19日(2013.9.19)
公開日 平成27年3月30日(2015.3.30)
登録日 平成29年6月23日(2017.6.23)
発明者
  • 八木 政行
  • デブラジ チャンドラ
出願人
  • 国立大学法人 新潟大学
発明の名称 メソポーラス酸化タングステンの製造方法、光触媒の製造方法、及びメソポーラス酸化タングステン電極の製造方法
発明の概要 【課題】水の酸化触媒活性に優れる新たな物質及びその製造法方法、光触媒、並びに前記物質を含有する電極の提供。
【解決手段】過酸化タングステン酸と、ヘキサデシル-2-ピリジニルメチルアミンと、酸と、有機溶媒とを混合し、メソポーラス酸化タングステン前駆体を調製する前駆体調製工程と、前記メソポーラス酸化タングステン前駆体を焼成する焼成工程と、を少なくとも含むメソポーラス酸化タングステンの製造方法である。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要



エネルギー問題や環境問題を背景として、化石燃料に依存しないクリーンなエネルギー供給システムの開発が望まれている。人工光合成系は、太陽光により高エネルギー物質を生成するクリーンで安全なエネルギー変換システムであるため、将来のエネルギー源として期待されている。前記人工光合成系を構築するためには、高活性かつ安定な水の酸化触媒の開発が重要である。





しかし、水の酸化触媒能を有する分子触媒は、報告例が少なく、数例しか知られていなかった。その上、これまで報告されている水の酸化触媒能を有する分子触媒は、触媒活性が不十分であった(例えば、非特許文献1~3参照)。





酸化タングステンは、水の酸化が熱力学的に可能な価電子帯エネルギー準位を有する安定な可視域半導体であるため、可視光光分解システムの光アノード材料として期待されている。酸化タングステンに関しては、これまでに、結晶性メソポーラス酸化タングステンが知られている(非特許文献4参照)。

しかし、この提案の技術では、結晶化が不十分で、かつメソ孔のサイズが大きく、水の酸化触媒活性が十分満足できるものではないという問題があった。

なお、十分に結晶化したメソポーラス酸化タングステンは、これまで報告されていない。





したがって、従来の水の酸化触媒よりも触媒活性の高い新たな物質及びその製造方法、光触媒、並びに前記物質を含有する電極の提供が強く求められているのが現状である。

産業上の利用分野



本発明は、メソポーラス酸化タングステン及びその製造方法、前記メソポーラス酸化タングステンを含有する光触媒、並びに前記メソポーラス酸化タングステンを有するメソポーラス酸化タングステン電極に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
過酸化タングステン酸と、ヘキサデシル-2-ピリジニルメチルアミンと、酸と、有機溶媒とを混合し、メソポーラス酸化タングステン前駆体を調製する前駆体調製工程と、
前記メソポーラス酸化タングステン前駆体を焼成する焼成工程と、
を少なくとも含むことを特徴とするメソポーラス酸化タングステンの製造方法。

【請求項2】
焼成工程における焼成温度が、400℃~600℃である請求項1に記載のメソポーラス酸化タングステンの製造方法。

【請求項3】
焼成工程が、ヘキサデシル-2-ピリジニルメチルアミンを炭化する炭化処理と、前記炭化処理で得られた炭化物を燃焼させる燃焼処理とを含む請求項1から2のいずれかに記載のメソポーラス酸化タングステンの製造方法。

【請求項4】
炭化処理が、不活性雰囲気下で行われ、燃焼処理が、O含有雰囲気下で行われる請求項3に記載のメソポーラス酸化タングステンの製造方法。

【請求項5】
メソポーラス酸化タングステンを含有し、水の酸化を触媒する光触媒の製造方法であって、
請求項1から4のいずれかに記載のメソポーラス酸化タングステンの製造方法を用いて、前記メソポーラス酸化タングステンを製造することを含むことを特徴とする光触媒の製造方法。

【請求項6】
導電性基体上に、メソポーラス酸化タングステンを含有するメソポーラス酸化タングステン層を有するメソポーラス酸化タングステン電極の製造方法であって、
請求項1から4のいずれかに記載のメソポーラス酸化タングステンの製造方法を用いて、前記メソポーラス酸化タングステンを製造することを含むことを特徴とするメソポーラス酸化タングステン電極の製造方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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出願権利状態 登録
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