高活性光催化剂粒子、其制造方法及其用途
2019-11-22

高活性光催化剂粒子、其制造方法及其用途

本发明提供二氧化钛和作为光催化剂惰性的化合物的复合粒子的制造方法,该法发包括:准备含有二氧化钛的pH是3~5的水系浆液的工序、准备含有作为光催化剂惰性的化合物的水系溶液的工序、以及在pH4~10的范围使两者发生反应的工序的二氧化钛和作为光催化剂惰性的化合物的复合粒子的制造方法,并提供由该方法制造的高活性光催化剂粒子及其用途。

通常,在二氧化钛的表面如果存在作为光催化剂惰性的化合物,光催化活性就降低,但令人惊奇地发现,如果用上述方法进行表面处理,尽管在二氧化钛的表面存在作为光催化剂惰性的化合物,但与未处理品相比,其光催化活性提高。而且,这样的效果是通过如本发明那样,在全工序极力抑制原料二氧化钛和生成的复合粒子的凝集而显现的。特别是,在用多元酸进行局部的表面处理的情况下,该效果显著地显现。虽然其理由还不清楚,但可认为:数种电子吸引性的羧基或磺酰基等显示和二氧化钛表面的特定Ti原子优先地相互作用,因此通过光吸收在二氧化钛粒子内生成的电子在其表面发生电荷分离,作为结果,其光催化活性提高也一个原因。

接着在纯水中溶解IOOg的焦磷酸(关东化学株式会社制,试剂特级)得到5质量%的焦磷酸水溶液2kg。

在反应槽中装入50L这样得到的2质量%二氧化钛浆液,一边冷却一边进行充分地搅拌。一边用I小时向其中添加2kg的5质量%焦磷酸钠水溶液和10质量%苛性钠水溶液,一边进行调制,使混合后的pH成为8〜9。在此期间,反应温度是20〜25°C。 在22〜28°C将得到的含有焦磷酸的ニ氧化钛浆液保持I小时。此时的导电率是10000μS/cm。接着,用旋转压滤机(コ卜ブキ技研株式会社制)进行过滤洗净,充分水洗至过滤液的导电率成为50μS/cm后,作为凝缩液得到光催化性浆液。測定得到的光催化性浆液的PH(株式会社堀场制作所制D-22)是7.8。

另外,本发明的光催化剂粒子是含有ニ氧化钛和作为光催化剂惰性的化合物的复合粒子的光催化剂粒子,是在含有20ppm体积的こ醒的5升干燥空气中,对在直径9cm的平面上均匀铺上的3.5g光催化剂粒子用昼白色荧光灯进行波长365nm的紫外线强度成为6uff/cm2的光照射时,照射I小时后的こ醛的分解率成为大于或等于20%的光催化剂粒子。优选DWA是大于或等于40%,更优选DWA是大于或等于80%。

技术领域

另外,在本发明中,以显示光催化性的膜的铅笔硬度是大于或等于2H为特征。所说的膜的铅笔硬度大,意味着该膜不易划伤。特别是作为粘合剂如果采用Zr化合物,就容易得到強固的膜。作为基材(物品),没有特别的限制,可以是无机基材,也可以是有机基材。作为无机基材,可例示出Si化合物、Al化合物、各种陶瓷或金属等。具体可例示ニ氧化硅、氧化铝、莫来石、尖晶石、ニ氧化锆、ニ氧化钛、石墨、碳纳米管、金刚石、铁、不锈钢、钛、错、银、钽等。

(39)光催化性粉体,其特征在于,含有前项30〜38中的任一项记载的光催化剂粒子。

一边搅拌预先计量的50升(以下,升记为L)纯水ー边加热,使温度保持在98°C。用120分钟向其中滴下Ti浓度15质量%的四氯化钛水溶液(住友钛株式会社制)3.6kg。在滴下后,用电透析机将得到的白色悬浮液进行脱氯,使浆液的PH达到4。采集这样得到的光催化剂浆液的一部分,利用干燥恒量法測定固形成分浓度是2质量%。用X射线衍射装置进行结果解析的结果,所得到的粉末是板钛矿型ニ氧化钛。其板钛矿含有率为89质量%、锐钛矿含有率为11质量%。该粉末的DWA是38%。

附图的简单说明

(31)在前项30中记载的光催化剂粒子,其中,作为光催化剂惰性的化合物是从磷酸盐、缩合磷酸盐、硼酸盐、硫酸盐、缩合硫酸盐和羧酸盐中选择的盐。

含有本发明的光催化性粉体的这些有机聚合物组合物,可以以复合物、母炼胶等形态使用。有机聚合物组合物中的光催化性粉体的浓度,就该组合物总质量来说,是

实施例3、 除了将实施例I中记载的IOOg焦磷酸钠(太平化学产业株式会社制,食品添加用)变成IOOg四聚磷酸钠(太平化学产业株式会社制,食品添加用)以外,进行和实施例I相同的处理,得到光催化性浆液。測定得到的光催化性浆液的PH是7.7。另外,使用大家电子株式会社制ELS-8000,測定按照电泳光散射法測定的(-电位时,等电点是I.9。

(67)物品,它是具有显示光催化性的膜的物品,其特征在于,在含有60ppm体积的硫化氢的5升干燥空气中,在表面积400cm2的显示光催化性的膜上,用昼白色荧光灯照射波长365nm的紫外线强度成为6μW/cm2的光,照射6小时后的硫化氢的分解率成为大于或等于20%。

接着调制成含有900g该粉末的2重量%水浆液50L时,pH是2.3。用阴离子交换树脂使其脱盐,使PH达到3.7。