JP6276123B2 - 光触媒材料 - Google Patents
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Description
(1−1)光触媒材料の構成
本実施形態1における可視光応答型の光触媒材料は、酸化タングステンの粒子の表面に酸化モリブデンが担持されてなる。
本実施形態1の光触媒材料を製造する方法としては、1次粒子径が2nm〜100nmである酸化タングステン粒子を、酸化タングステンに対して、酸化モリブデン重量で0.1重量%〜20重量%になるようにモリブデン化合物を水に溶解させた水溶液に、分散させる。分散した水溶液の水を蒸発させ、水分を除去し、焼成を行い、酸化モリブデンを酸化タングステン表面に担持する方法が挙げられる。かかる方法により酸化タングステンの表面に、目的の粒径の酸化モリブデンを担持することができる。
本発明の他の実施形態を以下に説明する。
本実施形態2の光触媒材料は、酸化モリブデンだけでなく白金も酸化タングステン粒子の表面に担持させている点で上記実施形態1の光触媒材料と相違している。酸化モリブデンとともに白金を担持させることにより、白金の担持量が少量であっても、光触媒活性を高く維持する可視光応答型の光触媒材料を実現することができる。
酸化モリブデンと白金を同時に担持する本実施形態2の光触媒材料を製造する方法としては、1次粒子径が2nm〜100nmである酸化タングステン粒子を、酸化タングステンに対して、酸化モリブデン重量で0.1重量%〜20重量%になるようにモリブデン化合物を水に溶解させた水溶液に、分散させる工程において、モリブデン化合物と同時に、酸化タングステンに対して、白金重量で0.001重量%〜0.1重量%になるように白金化合物(先述の酸化白金(II)等)を水に溶解させればよい。かかる方法により、酸化モリブデンと白金を同時に酸化タングステン表面に担持することができる。
本発明の態様1に係る光触媒材料は、酸化タングステンの粒子の表面に、助触媒としての酸化モリブデンが担持されている可視光応答型の光触媒材料であって、上記酸化モリブデンの全ての粒径が1nm〜50nmであることを特徴としている。
まず、酸化タングステン(キシダ化学、99.9%)の比表面積と1次粒子径を、比表面積測定装置(島津製作所、フローソーブ2310)にて測定した。本実施例1において用いる酸化タングステンの比表面積は5.1m2/gであり、1次粒子径は164nmであった。
酸化タングステンに対して、酸化モリブデンの割合を20重量%にした他は、実施例1と同様の方法で、20重量%の酸化モリブデンを担持させた酸化タングステン粒子を得た。得られた本実施例2の光触媒材料(20重量%の酸化モリブデンを担持させた酸化タングステン粒子)の酸化モリブデンの全ての粒径は、2nm〜50nmの範囲であった。
酸化タングステンに対して、酸化モリブデンの割合を0.1重量%にした他は、実施例1と同様の方法で、0.1重量%の酸化モリブデンを担持させた酸化タングステン粒子を得た。得られた本実施例3の光触媒材料(0.1重量%の酸化モリブデンを担持させた酸化タングステン粒子)の酸化モリブデンの粒径は、1nm〜10nmの範囲であった。
まず、酸化タングステン(キシダ化学、99.9%)の比表面積と1次粒子径を、比表面積測定装置(島津製作所、フローソーブ2310)にて測定した。本実施例4において用いる酸化タングステンの比表面積は5.1m2/gであり、1次粒子径は164nmであった。
酸化タングステンに対して、白金の割合を0.01重量%にした他は、実施例4と同様の方法で、1重量%の酸化モリブデンと0.01重量%の白金を担持させた酸化タングステン粒子を得た。得られた本実施例5の光触媒材料(1重量%の酸化モリブデンを担持させた酸化タングステン粒子)の酸化モリブデンの全ての粒径は、1nm〜20nmの範囲であった。
酸化タングステンに対して、酸化モリブデンの割合を0.05重量%にした他は、実施例1と同様の方法で、0.05重量%の酸化モリブデンを担持させた酸化タングステン粒子を得た。
まず、酸化タングステン(キシダ化学、99.9%)の比表面積と1次粒子径を、比表面積測定装置(島津製作所、フローソーブ2310)にて測定した。本比較例1において用いる酸化タングステンの比表面積は5.1m2/gであり、1次粒子径は164nmであった。
酸化タングステンに対して、酸化モリブデンの割合を30重量%にした他は、実施例1と同様の方法で、30重量%の酸化モリブデンを担持させた酸化タングステン粒子を得た。得られた本比較例2の光触媒材料(30重量%の酸化モリブデンを担持させた酸化タングステン粒子)の酸化モリブデンの粒径は、2nm〜70nmの範囲であった。
まず、酸化タングステン(キシダ化学、99.9%)の比表面積と1次粒子径を、比表面積測定装置(島津製作所、フローソーブ2310)にて測定した。本比較例3において用いる酸化タングステンの比表面積は5.1m2/gであり、1次粒子径は164nmであった。
まず、酸化タングステン(キシダ化学、99.9%)の比表面積と1次粒子径を、比表面積測定装置(島津製作所、フローソーブ2310)にて測定した。本比較例4において用いる酸化タングステンの比表面積は5.1m2/gであり、1次粒子径は164nmであった。
酸化タングステンに対して、塩化モリブデン(V)を加えなかった他は、実施例4と同様の方法で、0.025重量%の白金を担持させた酸化タングステン粒子を得た。
まず、酸化タングステン(キシダ化学、99.9%)の比表面積と1次粒子径を、比表面積測定装置(島津製作所、フローソーブ2310)にて測定した。本比較例6において用いる酸化タングステンの比表面積は5.1m2/gであり、1次粒子径は164nmであった。
まず、酸化タングステン(キシダ化学、99.9%)の比表面積と1次粒子径を、比表面積測定装置(島津製作所、フローソーブ2310)にて測定した。本比較例7において用いる酸化タングステンの比表面積は5.1m2/gであり、1次粒子径は164nmであった。
酸化タングステン粒子の表面に、粒径が全て1nm〜50nmの範囲内である酸化モリブデンが担持されている実施例1、実施例2、実施例3、実施例4、実施例5および実施例6によれば、(i)何も担持していない比較例1の光触媒材料、および(ii)粒径が上記範囲から外れた酸化モリブデンが担持されている比較例2および比較例4の光触媒材料に比べて、優れた光触媒活性を示した。
Claims (4)
- 酸化タングステンの粒子の表面に、助触媒としての酸化モリブデンが担持されている可視光応答型の光触媒材料であって、
上記酸化モリブデンの全ての粒径が1nm〜50nmであり、
上記酸化タングステンの粒子の1次粒子径は、2nm〜100nmであることを特徴とする光触媒材料。 - 上記酸化モリブデンの担持量は、上記酸化タングステンに対して0.1〜20重量%であることを特徴とする請求項1に記載の光触媒材料。
- 上記酸化タングステンの粒子の表面に、白金またはその化合物が更に担持されていることを特徴とする請求項1または2に記載の光触媒材料。
- 上記白金の担持量は、上記酸化タングステンに対して0.001〜0.1重量%であることを特徴とする請求項3に記載の光触媒材料。
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