[发明专利]负载有过渡金属化合物的氧化钛

说明书

技术领域

本发明涉及在氧化钛上负载过渡金属化合物而得到的负载有过渡金属化合物的氧化钛。上述负载有过渡金属化合物的氧化钛对可见光的响应性优异，能够发挥优异的光催化剂能力。

背景技术

负载有过渡金属化合物的氧化钛具有光催化剂能力，通过照射可见光或紫外线等光，能够发挥强氧化力而将有害化学物质分解为水或二氧化碳，通过对负载有过渡金属化合物的氧化钛悬浮液进行涂布或混合，能够对被涂布的物体或被混合物质赋予抗菌、防霉、除臭、空气净化、水质净化及防污效果等。而且，已知在负载有过渡金属化合物的氧化钛含有卤素离子等离子性杂质的情况下，对紫外线及可见光的响应性会下降。

已知有负载有过渡金属化合物的氧化钛可经由下述工序进行制造(参照专利文献1、2等)。

1.氧化钛制造工序：对钛化合物进行水热处理而得到氧化钛悬浮液；

2.负载过渡金属化合物的工序：通过将过渡金属化合物添加在氧化钛悬浮液中而得到负载有过渡金属化合物的氧化钛悬浮液；

3.精制工序：通过对负载有过渡金属化合物的氧化钛悬浮液施加使用全量过滤方式的加压或减压过滤、或者离心分离等处理而使固液分离从而降低离子性杂质的含量；

但是，就上述方法而言，在精制工序中由于固液分离而使负载有过渡金属化合物的氧化钛发生压紧化从而使高活性面的露出量下降，因此，存在不能得到具有足够光催化剂能力的负载有过渡金属化合物的氧化钛的问题。进而，一旦发生了压紧化的负载有过渡金属化合物的氧化钛即使之后实施粉碎处理等而再分散，仍然还是不能得到充分的光催化剂能力。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平10-158015号公报

专利文献2：日本特开昭62-235215号公报

发明内容

发明要解决的问题

因此，本发明的目的在于，提供一种对可见光的响应性优异，且发挥优异的光催化剂能力的负载有过渡金属化合物的氧化钛。

用于解决问题的技术方案

本发明人为解决上述问题而进行了潜心的研究，结果发现：棒状的负载有过渡金属化合物的氧化钛一旦通过施加离心分离等固液分离处理而发生压紧化时，即使之后通过粉碎而再分散，棒状的晶体结构也会被切断，且因为下述1、2等理由，可见光区域的光催化剂能力显著下降。

1.负载有过渡金属化合物的氧化钛的平均长宽比变小，成为更接近球状的形状，所以氧化反应场和还原反应场的分离性下降，无法避免逆反应或副反应的进行；

2.由于棒状晶体结构被切断，会产生未负载过渡金属化合物的氧化钛片，该氧化钛片不能发挥可见光响应性。

而且，在纯化工序中，当采用利用横流过滤方式进行的膜过滤处理代替离心分离等固液分离处理时，负载有过渡金属化合物的氧化钛就不会发生压紧化，能够在维持棒状晶体结构的状态下高效地除去离子性杂质，可得到离子性杂质的含量极低，且棒状的负载有过渡金属化合物的氧化钛。还发现：在进行水热处理时对反应体系内进行搅拌时，就会得到平均短径极小，且平均长宽比大的负载有过渡金属化合物的氧化钛。并且发现：如上所述得到的负载有过渡金属化合物的氧化钛对可见光的响应性优异，能够发挥优异的光催化剂能力。本发明是基于这些见解而完成的。

即，本发明提供一种负载有过渡金属化合物的氧化钛，其在结晶性氧化钛上负载有过渡金属化合物，所述负载有过渡金属化合物的氧化钛平均短径为50nm以下，平均长宽比(长径/短径)为1.5以上。

作为上述结晶性氧化钛，优选具有结晶面(110)及结晶面(111)的金红石型氧化钛和/或具有结晶面(110)、结晶面(111)及结晶面(001)的金红石型氧化钛。

比表面积优选为10m²/g以上。

本发明还提供一种氧化钛，其平均短径为50nm以下，平均长宽比(长径/短径)为1.5以上。

发明效果

本发明的负载有过渡金属化合物的氧化钛的平均短径为50nm以下，且平均长宽比(长径/短径)为1.5以上。因此，对可见光的响应性优异，能够吸收太阳光或白炽灯、萤光灯、LED等通常生活空间的光，并将有害化学物质分解为水或二氧化碳。即，本发明的负载有过渡金属化合物的氧化钛悬浮液可优选用作LED照明下用光催化剂。而且，能够应用于抗菌防霉、除臭、空气净化、水净化等各种用途，且能够应用于以室内的壁纸或家具为主的家庭内或医院、学校等公共设施内的环境净化、家电制品的高功能化等广范的范围。

附图说明