[发明专利]担载有贵金属的光催化体粒子分散液的制造方法、担载有贵金属的光催化体粒子分散液、亲水化剂及光催化功能制品

说明书

技术领域

本发明涉及担载有贵金属的光催化体粒子分散液的制造方法、担载有贵金属的光催化体粒子分散液、以及采用该担载有贵金属的光催化体粒子分散液得到的亲水化剂和光催化功能制品。

背景技术

如果对半导体照射具有带隙以上的能量的光，则价带的电子被激发到导带，从而在价带上生成空穴。由于这样生成的空穴具有强氧化能力，激发出来的电子具有强还原能力，因此，使氧化还原作用影响到与半导体接触的物质。通过该氧化还原作用，生成以OH自由基为代表的活性氧种，从而能够分解有机物等。将可以显示出这样的作用的半导体称为光催化体，已知氧化钨作为光催化体。氧化钨是在荧光灯的照明下显示出高光催化作用的光催化体。

已知通过将贵金属担载在属于粒子状光催化体的光催化体粒子而提高了光催化活性的担载有贵金属的光催化体粒子，作为其制造方法，已知：对于将贵金属的前体溶解在分散有光催化体粒子的分散介质中得到的原料分散液，不调整其pH地、在牺牲剂存在下，照射具有光催化体粒子带隙以上的能量的光来获得担载有贵金属的光催化体粒子（非专利文献1）。

现有技术文献

非专利文献

非专利文献1：“Solar Energy Materials and Solar Cells”，1998年，第51卷，第2号，p.203-209

发明内容

但是，采用所述以往的制造方法得到的担载有贵金属的光催化体粒子在分散介质中易沉降，难以获得担载有贵金属的光催化体粒子的分散稳定性优异的担载有贵金属的光催化体粒子分散液，因此在工业上制造时处理麻烦。另外由于该担载有贵金属的光催化体粒子在可见光照射下的OH自由基生成量少而无法显示出充分的光催化活性。

因此，需要分散稳定性优异、显示出高光催化活性的光催化体粒子分散液。

于是，本发明人等为了开发出分散稳定性优异、显示出高光催化活性的光催化体粒子分散液进行了深入研究，结果发现，将含有光催化体粒子、分散介质、贵金属前体的原料分散液的pH调整到2.8～5.5的范围，进一步使原料分散液中的溶解氧量为1.0mg/L以下，对上述原料分散液照射具有上述光催化体粒子带隙以上的能量的光，之后，在上述原料分散液中添加牺牲剂，进一步照射具有上述光催化体粒子带隙以上的能量的光，由此使贵金属担载在上述光催化体粒子的表面，这样获得的担载有贵金属的光催化体粒子分散液的分散稳定性优异，显示出高光催化活性，进而完成了本发明。

即，本发明由以下构成。

（1）一种担载有贵金属的光催化体粒子分散液的制造方法，其特征在于，是在光催化体粒子的表面担载了贵金属的担载有贵金属的光催化体粒子分散在分散介质中形成的担载有贵金属的光催化体粒子分散液的制造方法，包括：

1）将在上述分散介质中分散上述光催化体粒子且溶解上述贵金属前体而得的原料分散液的pH调整到2.8～5.5的范围；

2）进一步使上述原料分散液中的溶解氧量为1.0mg/L以下，对上述原料分散液照射具有上述光催化体粒子带隙以上的能量的光；

3）工序2）后，在上述原料分散液中添加牺牲剂，进一步照射具有上述光催化体粒子带隙以上的能量的光，由此使贵金属担载在上述光催化体粒子的表面。

（2）根据上述（1）所述的担载有贵金属的光催化体粒子分散液的制造方法，其中，上述贵金属是选自Cu、Pt、Au、Pd、Ag、Ru、Ir及Rh中的至少1种贵金属。

（3）根据上述（1）或（2）所述的担载有贵金属的光催化体粒子分散液的制造方法，其中，上述光催化体粒子是氧化钨。

（4）一种担载有贵金属的光催化体粒子分散液，采用上述（1）～（3）中任一项所述的担载有贵金属的光催化体粒子分散液的制造方法而得到。

（5）根据上述（4）所述的担载有贵金属的光催化体粒子分散液，其中，相对于100质量份光催化体粒子，含有0.01质量份～1质量份的贵金属原子，进行以照度20000勒克司（lux）的白色发光二极管为光源的可见光照射20分钟，由此生成相对于1g担载有贵金属的光催化体粒子为7.5×10¹⁷个以上的OH自由基。

根据本发明，能够制造在荧光灯所包含的可见光等实用光源下呈现出高光催化活性、分散稳定性优异的担载有贵金属的光催化体粒子分散液。因此，在工业上制造时容易处理。进而，根据本发明，能够提供可维持优异的亲水性的亲水化剂。另外，根据本发明，能够提供可在基材上形成均匀的膜质的光催化体层并且该光催化体层显示出高光催化活性的光催化功能制品。