[發明專利]負載有過渡金屬化合物的氧化鈦

有效

• 申請號: 201380048744.4
• 申請日: 2013-09-06
• 公開（公告）號: CN104640631B
• 公開（公告）日: 2017-07-14
• 發明（設計）人: 渡邊仁志;松岡美緒
• 申請（專利權）人: 株式會社大賽璐
• 主分類號: B01J35/02
• 分類號: B01J35/02;B01D53/86;B01J23/745;C01G23/053;C01G49/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所11105
• 代理人: 張濤

技術領域

本發明涉及在氧化鈦上負載過渡金屬化合物而得到的負載有過渡金屬化合物的氧化鈦。上述負載有過渡金屬化合物的氧化鈦對可見光的響應性優異，能夠發揮優異的光催化劑能力。

背景技術

負載有過渡金屬化合物的氧化鈦具有光催化劑能力，通過照射可見光或紫外線等光，能夠發揮強氧化力而將有害化學物質分解為水或二氧化碳，通過對負載有過渡金屬化合物的氧化鈦懸浮液進行涂布或混合，能夠對被涂布的物體或被混合物質賦予抗菌、防霉、除臭、空氣凈化、水質凈化及防污效果等。而且，已知在負載有過渡金屬化合物的氧化鈦含有鹵素離子等離子性雜質的情況下，對紫外線及可見光的響應性會下降。

已知有負載有過渡金屬化合物的氧化鈦可經由下述工序進行制造(參照專利文獻1、2等)。

1.氧化鈦制造工序：對鈦化合物進行水熱處理而得到氧化鈦懸浮液；

2.負載過渡金屬化合物的工序：通過將過渡金屬化合物添加在氧化鈦懸浮液中而得到負載有過渡金屬化合物的氧化鈦懸浮液；

3.精制工序：通過對負載有過渡金屬化合物的氧化鈦懸浮液施加使用全量過濾方式的加壓或減壓過濾、或者離心分離等處理而使固液分離從而降低離子性雜質的含量；

但是，就上述方法而言，在精制工序中由于固液分離而使負載有過渡金屬化合物的氧化鈦發生壓緊化從而使高活性面的露出量下降，因此，存在不能得到具有足夠光催化劑能力的負載有過渡金屬化合物的氧化鈦的問題。進而，一旦發生了壓緊化的負載有過渡金屬化合物的氧化鈦即使之后實施粉碎處理等而再分散，仍然還是不能得到充分的光催化劑能力。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開平10-158015號公報

專利文獻2：日本特開昭62-235215號公報

發明內容

發明要解決的問題

因此，本發明的目的在于，提供一種對可見光的響應性優異，且發揮優異的光催化劑能力的負載有過渡金屬化合物的氧化鈦。

用于解決問題的技術方案

本發明人為解決上述問題而進行了潛心的研究，結果發現：棒狀的負載有過渡金屬化合物的氧化鈦一旦通過施加離心分離等固液分離處理而發生壓緊化時，即使之后通過粉碎而再分散，棒狀的晶體結構也會被切斷，且因為下述1、2等理由，可見光區域的光催化劑能力顯著下降。

1.負載有過渡金屬化合物的氧化鈦的平均長寬比變小，成為更接近球狀的形狀，所以氧化反應場和還原反應場的分離性下降，無法避免逆反應或副反應的進行；

2.由于棒狀晶體結構被切斷，會產生未負載過渡金屬化合物的氧化鈦片，該氧化鈦片不能發揮可見光響應性。

而且，在純化工序中，當采用利用橫流過濾方式進行的膜過濾處理代替離心分離等固液分離處理時，負載有過渡金屬化合物的氧化鈦就不會發生壓緊化，能夠在維持棒狀晶體結構的狀態下高效地除去離子性雜質，可得到離子性雜質的含量極低，且棒狀的負載有過渡金屬化合物的氧化鈦。還發現：在進行水熱處理時對反應體系內進行攪拌時，就會得到平均短徑極小，且平均長寬比大的負載有過渡金屬化合物的氧化鈦。并且發現：如上所述得到的負載有過渡金屬化合物的氧化鈦對可見光的響應性優異，能夠發揮優異的光催化劑能力。本發明是基于這些見解而完成的。

即，本發明提供一種負載有過渡金屬化合物的氧化鈦，其在結晶性氧化鈦上負載有過渡金屬化合物，所述負載有過渡金屬化合物的氧化鈦平均短徑為50nm以下，平均長寬比(長徑/短徑)為1.5以上。

作為上述結晶性氧化鈦，優選具有結晶面(110)及結晶面(111)的金紅石型氧化鈦和/或具有結晶面(110)、結晶面(111)及結晶面(001)的金紅石型氧化鈦。

比表面積優選為10m²/g以上。

本發明還提供一種氧化鈦，其平均短徑為50nm以下，平均長寬比(長徑/短徑)為1.5以上。

發明效果

本發明的負載有過渡金屬化合物的氧化鈦的平均短徑為50nm以下，且平均長寬比(長徑/短徑)為1.5以上。因此，對可見光的響應性優異，能夠吸收太陽光或白熾燈、螢光燈、LED等通常生活空間的光，并將有害化學物質分解為水或二氧化碳。即，本發明的負載有過渡金屬化合物的氧化鈦懸浮液可優選用作LED照明下用光催化劑。而且，能夠應用于抗菌防霉、除臭、空氣凈化、水凈化等各種用途，且能夠應用于以室內的壁紙或家具為主的家庭內或醫院、學校等公共設施內的環境凈化、家電制品的高功能化等廣范的范圍。

附圖說明