[发明专利]生产用于光催化剂的三氧化钨粉末的方法，用于光催化剂的三氧化钨粉末，及光催化剂产品

说明书

技术领域

本发明涉及生产可见光光催化剂材料的方法、光催化剂材料和光催化 剂产品，特别涉及生产用于光催化剂的三氧化钨粉末的方法、用于光催化 剂的三氧化钨粉末和光催化剂产品。

背景技术

目前，二氧化钛经常用作光催化剂材料，用于比如防垢和除臭的目的。 此外，光催化剂材料用于多种领域，包括用于室外用途的建筑材料、用于 室内用途的建筑材料、和用于家用电器(比如照明设备、冰箱、空调和卫生 间设备)的材料。然而，由于二氧化钛在紫外线区激发，在接收较少量紫外 光的室内领域中不能获得足够的光催化性能。

因此，最近已进行在可见光下也具有光催化性能的光催化剂(所谓的可 见光光催化剂)的研究和开发。

关于可见光光催化剂，已知钨氧化物。使用钨氧化物作为可见光光催 化剂的技术公开于例如专利文献1(日本未审专利申请公开No. 2001-152130)。

关于在专利文献1中公开的作为可见光光催化剂的钨氧化物，通过溅 射处理在基板上形成钨氧化物膜，所述钨氧化物的晶体结构主要是三斜。 然而，所述溅射处理涉及将基板暴露于高温。因此，有时不能进行溅射处 理，取决于基板的耐热温度。此外，溅射操作经常在高真空室等中进行， 并涉及复杂的真空控制和处理。因此，出现了生产成本因基板的形状和尺 寸可能极高的问题，和在宽区域上难以成膜的问题，例如在结构材料上。

另一方面，也考虑使用钨氧化物粉末作为光催化剂。如果钨氧化物处 于粉末形式，可通过将所述粉末和有机结合剂(比如树脂)混合，并将所述混 合物涂布在基板上来形成膜。因此，无需将基板暴露于高温，并可以在具 有宽区域的材料(比如结构材料)上成膜。

关于生产钨氧化物粉末的方法，例如，日本未审专利申请公开No. 2002-293544(专利文献2)描述了在空气中通过加热偏钨酸铵(APT)获得三氧 化钨粉末的方法。在提出的所述方法中，通过其中将APT在空气中加热的 方法获得粒径为0.010μm(BET比表面积为82m²/g)的三斜三氧化钨粉末。然 而，制造效率低，因为需要20小时或更长时间的混炼以稳定BET比表面 积。

专利文献1：日本未审专利申请公开No.2001-152130

专利文献2：日本未审专利申请公开No.2002-293544

专利文献3：日本未审专利申请公开No.2006-102737

非专利文献1：Journal of Solid State Chemistry，Vol.143，No.24，p.32， 1999

发明内容

关于高效地获得细粉末的方法，例如，日本未审专利申请公开No. 2006-102737(专利文献3)公开了热等离子体处理。通过热等离子体处理获得 1nm到200nm的细粉末。

通过热等离子体处理确实有效地获得了细粉末。然而，即使所述细粉 末原样用作光催化剂，光催化性质因为下列原因也不一定令人满意：尽管 通过所述热等离子体方法获得了1nm到200nm的细粉末，但它们的平均粒 径变化大。当光催化剂粉末用于光催化剂产品时，通过在基板上形成膜生 产光催化剂产品。所述膜通过下述过程形成：将所述光催化剂粉末和树脂 粘合剂混合，将所述混合物涂布在基板上，然后干燥所述混合物。因此， 所述膜含有光催化剂粉末。通常，就含有光催化剂粉末的膜而言，暴露在 所述膜的表面上的光催化剂粉末发挥光催化效果。在这样的情况下，所述 光催化剂粉末的平均粒径越小，比表面积越大，因此，光催化效果由此变 得越大。然而，如果平均粒径变化，膜的厚度或表面的粗糙度出现差异。 膜的厚度或表面的粗糙度差异引起透光率变化，将产生外观问题，比如颜 色不均匀。

此外，有多种钨氧化物，比如三氧化钨WO₃、二氧化钨WO₂、WO、 W₂O₃、W₄O₅和W₄O₁₁。其中，三氧化钨WO₃主要用于光催化剂材料，因 为它具有优异的光催化性能且在空气中在常温下稳定。