JPH11290697A - 光触媒酸化チタン、および光触媒脱臭体、および光触媒脱臭、環境浄化装置 - Google Patents
光触媒酸化チタン、および光触媒脱臭体、および光触媒脱臭、環境浄化装置Info
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Landscapes
- Disinfection, Sterilisation Or Deodorisation Of Air (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 太陽光や通常蛍光灯に含まれる４００ｎｍ〜
８００ｎｍの光を吸収して光触媒活性を持つ酸化チタン
およびその製造方法およびそれを搭載した脱臭、環境浄
化装置の提供。 【解決手段】 遷移金属元素群から選択される少なくと
も1種以上の金属をドーピングすることを特徴とする光
酸化チタン。
８００ｎｍの光を吸収して光触媒活性を持つ酸化チタン
およびその製造方法およびそれを搭載した脱臭、環境浄
化装置の提供。 【解決手段】 遷移金属元素群から選択される少なくと
も1種以上の金属をドーピングすることを特徴とする光
酸化チタン。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、空調および産業分
野に使用される空気清浄、環境浄化技術に関する。
野に使用される空気清浄、環境浄化技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】酸化チタンによる光触媒反応は脱臭、防
汚、環境浄化技術への応用研究が活発に行われている。
しかし従来の酸化チタン光触媒では３８０ｎｍ以下の紫
外光では作用するが、約４００ｎｍ〜８００ｎｍの可視
光では作用しなかった。このため太陽光や通常蛍光灯で
は含まれる紫外光が数％以下であるために十分な効果を
得ることは困難であった。またこの欠点を改良した酸化
チタンとしては、特開平９−２６２４８２号公報に記載
されたものが知られている。
汚、環境浄化技術への応用研究が活発に行われている。
しかし従来の酸化チタン光触媒では３８０ｎｍ以下の紫
外光では作用するが、約４００ｎｍ〜８００ｎｍの可視
光では作用しなかった。このため太陽光や通常蛍光灯で
は含まれる紫外光が数％以下であるために十分な効果を
得ることは困難であった。またこの欠点を改良した酸化
チタンとしては、特開平９−２６２４８２号公報に記載
されたものが知られている。
【０００３】Ｃｒ、Ｖ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｍｇ、Ａｇ、Ｐ
ｄ、Ｎｉ、ＭｎおよびＰｔからなる群から選択される１
種以上の金属のイオンを３０ＫｅＶ以上の高エネルギー
に加速して酸化チタンに照射し、１×１０１５イオン／
ｇ−酸化チタン以上の割合で酸化チタンの内部に含有さ
せることにより可視光も吸収できるようにしている。
ｄ、Ｎｉ、ＭｎおよびＰｔからなる群から選択される１
種以上の金属のイオンを３０ＫｅＶ以上の高エネルギー
に加速して酸化チタンに照射し、１×１０１５イオン／
ｇ−酸化チタン以上の割合で酸化チタンの内部に含有さ
せることにより可視光も吸収できるようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の光触
媒酸化チタンでは、機器組み込みで使用する場合は上記
したように太陽光や通常蛍光灯では光触媒反応活性が低
いため、紫外線ランプを光源として使用する必要があ
り、光触媒酸化チタンは半永久的に使用可能でも紫外線
ランプを交換する必要があった。また紫外線ランプは通
常の蛍光灯に比べて寿命が著しく短いため頻繁に交換す
る必要があった。
媒酸化チタンでは、機器組み込みで使用する場合は上記
したように太陽光や通常蛍光灯では光触媒反応活性が低
いため、紫外線ランプを光源として使用する必要があ
り、光触媒酸化チタンは半永久的に使用可能でも紫外線
ランプを交換する必要があった。また紫外線ランプは通
常の蛍光灯に比べて寿命が著しく短いため頻繁に交換す
る必要があった。
【０００５】またＣｒ、Ｖ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｍｇ、Ａｇ、
Ｐｄ、Ｎｉ、ＭｎおよびＰｔからなる群から選択される
１種以上の金属のイオンを３０ＫｅＶ以上の高エネルギ
ーに加速して酸化チタンに照射し、１×１０１５イオン
／ｇ−酸化チタン以上の割合で酸化チタンの内部に含有
させることにより可視光も吸収できるようにした酸化チ
タンは装置コストがかかることや、大量生産には不向き
であるという問題が有った。
Ｐｄ、Ｎｉ、ＭｎおよびＰｔからなる群から選択される
１種以上の金属のイオンを３０ＫｅＶ以上の高エネルギ
ーに加速して酸化チタンに照射し、１×１０１５イオン
／ｇ−酸化チタン以上の割合で酸化チタンの内部に含有
させることにより可視光も吸収できるようにした酸化チ
タンは装置コストがかかることや、大量生産には不向き
であるという問題が有った。
【０００６】本発明はこのような従来の課題を解決する
ものであり、４００ｎｍ〜８００ｎｍの波長の可視光領
域の光を吸収して活性化し、悪臭や環境汚染物質を酸化
分解し、かつ抗菌作用も有する酸化チタンを提供するこ
とを目的としている。
ものであり、４００ｎｍ〜８００ｎｍの波長の可視光領
域の光を吸収して活性化し、悪臭や環境汚染物質を酸化
分解し、かつ抗菌作用も有する酸化チタンを提供するこ
とを目的としている。
【０００７】また、４００ｎｍ〜８００ｎｍの波長の可
視光領域の光を吸収して活性化するだけでなく、１００
℃〜３００℃の熱エネルギーによっても悪臭や環境汚染
物質を酸化分解し、かつ抗菌作用も有する酸化チタンを
提供することを目的としている。
視光領域の光を吸収して活性化するだけでなく、１００
℃〜３００℃の熱エネルギーによっても悪臭や環境汚染
物質を酸化分解し、かつ抗菌作用も有する酸化チタンを
提供することを目的としている。
【０００８】また、すでに半導体分野において実用化さ
れている簡易な方法で４００ｎｍ〜８００ｎｍの波長の
可視光領域の光を吸収して活性化し、悪臭や環境汚染物
質を酸化分解し、かつ抗菌作用も有する酸化チタンを提
供することを目的としている。
れている簡易な方法で４００ｎｍ〜８００ｎｍの波長の
可視光領域の光を吸収して活性化し、悪臭や環境汚染物
質を酸化分解し、かつ抗菌作用も有する酸化チタンを提
供することを目的としている。
【０００９】また、効率的に悪臭、環境汚染物質を吸着
除去し、４００ｎｍ〜８００ｎｍの波長の可視光領域の
光を吸収して活性化し、悪臭や環境汚染物質を酸化分解
し、かつ抗菌作用も有する酸化チタンを提供することを
目的としている。
除去し、４００ｎｍ〜８００ｎｍの波長の可視光領域の
光を吸収して活性化し、悪臭や環境汚染物質を酸化分解
し、かつ抗菌作用も有する酸化チタンを提供することを
目的としている。
【００１０】また、ブラックライト等の特殊な光源を使
用することなく悪臭や環境汚染物質を酸化分解し、かつ
抗菌作用も有する空気、環境浄化機を提供することを目
的としている。
用することなく悪臭や環境汚染物質を酸化分解し、かつ
抗菌作用も有する空気、環境浄化機を提供することを目
的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の酸化チタンは上
記目的を達成するために、遷移金属元素群から選択され
る少なくとも１種以上の金属をドーピングしたものであ
る。
記目的を達成するために、遷移金属元素群から選択され
る少なくとも１種以上の金属をドーピングしたものであ
る。
【００１２】本発明によれば、遷移金属元素群から選択
される少なくとも１種以上の金属をドーピングすること
で酸化チタンのバンドギャップを小さくすることで４０
０ｎｍ〜８００ｎｍの波長の可視光領域の光を吸収して
活性化し、悪臭や環境汚染物質を酸化分解し、かつ抗菌
作用も有する酸化チタンが得られる。
される少なくとも１種以上の金属をドーピングすること
で酸化チタンのバンドギャップを小さくすることで４０
０ｎｍ〜８００ｎｍの波長の可視光領域の光を吸収して
活性化し、悪臭や環境汚染物質を酸化分解し、かつ抗菌
作用も有する酸化チタンが得られる。
【００１３】また、他の手段は、遷移金属元素群から選
択される少なくとも１種以上の金属酸化物を複合酸化物
化したものである。
択される少なくとも１種以上の金属酸化物を複合酸化物
化したものである。
【００１４】本発明によれば、４００ｎｍ〜８００ｎｍ
の波長の可視光領域の光を吸収して活性化するだけでな
く、１００℃〜３００℃の熱エネルギーによっても悪臭
や環境汚染物質を酸化分解し、かつ抗菌作用も有する酸
化チタンが得られる。
の波長の可視光領域の光を吸収して活性化するだけでな
く、１００℃〜３００℃の熱エネルギーによっても悪臭
や環境汚染物質を酸化分解し、かつ抗菌作用も有する酸
化チタンが得られる。
【００１５】また、他の手段は酸化チタンにプラズマを
照射することにより遷移金属をドーピングしたものであ
る。
照射することにより遷移金属をドーピングしたものであ
る。
【００１６】本発明によれば簡易な方法で４００ｎｍ〜
８００ｎｍの波長の可視光領域の光を吸収して活性化
し、悪臭や環境汚染物質を酸化分解し、かつ抗菌作用も
有する酸化チタンが得られる。
８００ｎｍの波長の可視光領域の光を吸収して活性化
し、悪臭や環境汚染物質を酸化分解し、かつ抗菌作用も
有する酸化チタンが得られる。
【００１７】また、他の手段はゼオライト、活性炭、シ
リカゲル、酸化アルミニウム、酸化珪素から選択される
少なくとも１種以上の吸着剤と結合材と光触媒酸化チタ
ンとを混合成形したものである。
リカゲル、酸化アルミニウム、酸化珪素から選択される
少なくとも１種以上の吸着剤と結合材と光触媒酸化チタ
ンとを混合成形したものである。
【００１８】本発明によれば吸着剤の作用により効率的
に悪臭、環境汚染物質を吸着除去し、かつ４００ｎｍ〜
８００ｎｍの波長の可視光領域の光を吸収して活性化
し、悪臭や環境汚染物質を酸化分解し、かつ抗菌作用も
有する酸化チタン脱臭体が得られる。
に悪臭、環境汚染物質を吸着除去し、かつ４００ｎｍ〜
８００ｎｍの波長の可視光領域の光を吸収して活性化
し、悪臭や環境汚染物質を酸化分解し、かつ抗菌作用も
有する酸化チタン脱臭体が得られる。
【００１９】また、他の手段は可視光領域の光を吸収し
て活性化し、悪臭や環境汚染物質を酸化分解し、かつ抗
菌作用も有する酸化チタンを脱臭、環境浄化材として搭
載した脱臭、環境浄化装置である。
て活性化し、悪臭や環境汚染物質を酸化分解し、かつ抗
菌作用も有する酸化チタンを脱臭、環境浄化材として搭
載した脱臭、環境浄化装置である。
【００２０】
【発明の実施の形態】本発明は、バンドギャップ以上の
エネルギーを持つ４００ｎｍ以下の波長の光を吸収する
ことにより電子と生孔を生成し、悪臭や環境汚染物質を
酸化分解し、かつ抗菌作用を持つ光触媒酸化チタンにお
いて遷移金属元素群から選択される少なくとも1種以上
の金属をドーピングしたもので４００ｎｍ〜８００ｎｍ
の可視光によっても悪臭、環境汚染物質を酸化分解する
ことができ、かつ抗菌作用も持つという作用を有する。
エネルギーを持つ４００ｎｍ以下の波長の光を吸収する
ことにより電子と生孔を生成し、悪臭や環境汚染物質を
酸化分解し、かつ抗菌作用を持つ光触媒酸化チタンにお
いて遷移金属元素群から選択される少なくとも1種以上
の金属をドーピングしたもので４００ｎｍ〜８００ｎｍ
の可視光によっても悪臭、環境汚染物質を酸化分解する
ことができ、かつ抗菌作用も持つという作用を有する。
【００２１】また、遷移金属元素群から選択される少な
くとも１種以上の金属酸化物と複合酸化物化した酸化チ
タンで、光エネルギーだけでなく熱エネルギーによって
も悪臭、環境汚染物質を酸化分解することができ、かつ
抗菌作用も持つという作用を有する。
くとも１種以上の金属酸化物と複合酸化物化した酸化チ
タンで、光エネルギーだけでなく熱エネルギーによって
も悪臭、環境汚染物質を酸化分解することができ、かつ
抗菌作用も持つという作用を有する。
【００２２】また、半導体分野において実用化されてい
る簡易な方法のプラズマ照射をすることにより遷移金属
をドーピングした酸化チタンで４００ｎｍ〜８００ｎｍ
の波長の可視光領域の光を吸収して活性化し、悪臭や環
境汚染物質を酸化分解し、かつ抗菌作用も有するという
作用を有する。
る簡易な方法のプラズマ照射をすることにより遷移金属
をドーピングした酸化チタンで４００ｎｍ〜８００ｎｍ
の波長の可視光領域の光を吸収して活性化し、悪臭や環
境汚染物質を酸化分解し、かつ抗菌作用も有するという
作用を有する。
【００２３】また、ゼオライト、活性炭、シリカゲル、
酸化アルミニウム、酸化珪素から選択される少なくとも
１種以上の吸着剤と結合材と光触媒酸化チタンとを混合
成形することで効率的に悪臭、環境汚染物質を吸着除去
し、かつ４００ｎｍ〜８００ｎｍの波長の可視光領域の
光を吸収して活性化し、悪臭や環境汚染物質を酸化分解
し、かつ抗菌作用も有するという作用を有する。
酸化アルミニウム、酸化珪素から選択される少なくとも
１種以上の吸着剤と結合材と光触媒酸化チタンとを混合
成形することで効率的に悪臭、環境汚染物質を吸着除去
し、かつ４００ｎｍ〜８００ｎｍの波長の可視光領域の
光を吸収して活性化し、悪臭や環境汚染物質を酸化分解
し、かつ抗菌作用も有するという作用を有する。
【００２４】以下、本発明の実施の形態について説明す
る。 （実施の形態１）本発明の一実施の形態について説明す
る。
る。 （実施の形態１）本発明の一実施の形態について説明す
る。
【００２５】チタンに対し金属量で０．１〜１００ｗｔ
％となるような量の遷移金属の塩をエチレングリコール
に溶解させた後チタンテトライソプロポキシドと混合
し、その後水を加えて加水分解させることにより酸化チ
タンに均一に遷移金属を分散させた酸化チタンゲルを得
る。その後に得られたゲルを焼成する。
％となるような量の遷移金属の塩をエチレングリコール
に溶解させた後チタンテトライソプロポキシドと混合
し、その後水を加えて加水分解させることにより酸化チ
タンに均一に遷移金属を分散させた酸化チタンゲルを得
る。その後に得られたゲルを焼成する。
【００２６】なお、本実施の形態ではチタン原料にチタ
ンテトライソプロポキシドを用いたが、金属アルコキシ
ドであれば何でも良く、同様の効果が期待できる。
ンテトライソプロポキシドを用いたが、金属アルコキシ
ドであれば何でも良く、同様の効果が期待できる。
【００２７】（実施の形態２）実施の形態１と同様に酸
化チタンを調製し、溶媒中に分散した後、遷移金属酸化
物塩溶液と混合し、水酸化ナトリウムを加えて共沈させ
る。得られた沈殿物を分離し、焼成することで酸化チタ
ンと遷移金属の複合酸化物を得ることが可能となる。
化チタンを調製し、溶媒中に分散した後、遷移金属酸化
物塩溶液と混合し、水酸化ナトリウムを加えて共沈させ
る。得られた沈殿物を分離し、焼成することで酸化チタ
ンと遷移金属の複合酸化物を得ることが可能となる。
【００２８】なお、本実施の形態では水酸化ナトリウム
を用いたが遷移金属酸化物塩水溶液と共沈をおこすもの
であれば同様の効果が期待できる。
を用いたが遷移金属酸化物塩水溶液と共沈をおこすもの
であれば同様の効果が期待できる。
【００２９】（実施の形態３）真空槽内に遷移金属を含
む固体を金属プラズマ源として固定し、同一空間内に酸
化チタンを保持し、その後電圧を印加し、プラズマを発
生させて金属プラズマを酸化チタンに照射することで遷
移金属をドーピングした酸化チタンを得る。なお、遷移
金属をドーピングする酸化チタンの形態は粉末、固体
状、膜状等何でも良い。
む固体を金属プラズマ源として固定し、同一空間内に酸
化チタンを保持し、その後電圧を印加し、プラズマを発
生させて金属プラズマを酸化チタンに照射することで遷
移金属をドーピングした酸化チタンを得る。なお、遷移
金属をドーピングする酸化チタンの形態は粉末、固体
状、膜状等何でも良い。
【００３０】（実施の形態４）実施の形態１、２、３と
同様に酸化チタンを調製し、この酸化チタンとペンタシ
ル型ゼオライト、シリカゾルを混合して焼成することで
吸着作用も優れた脱臭体を得る。
同様に酸化チタンを調製し、この酸化チタンとペンタシ
ル型ゼオライト、シリカゾルを混合して焼成することで
吸着作用も優れた脱臭体を得る。
【００３１】なお、本実施の形態では吸着剤としてペン
タシル型ゼオライトを用いたが他のゼオライト、活性
炭、シリカゲル、酸化アルミニウム、酸化珪素等の吸着
作用を持つ物質なら何でもよい。
タシル型ゼオライトを用いたが他のゼオライト、活性
炭、シリカゲル、酸化アルミニウム、酸化珪素等の吸着
作用を持つ物質なら何でもよい。
【００３２】なお、本実施の形態では結合材としてシリ
カゾルを用いたがアルミナゾル、メチルセルロース等の
焼結作用を有するバインダーであれば何でもよい。
カゾルを用いたがアルミナゾル、メチルセルロース等の
焼結作用を有するバインダーであれば何でもよい。
【００３３】（実施の形態５）実施の形態１、２、３、
４と同様に酸化チタンを調製し、セラミックハニカムに
担持する。この脱臭、環境浄化体を空気清浄器に搭載
し、脱臭、環境浄化装置とする。
４と同様に酸化チタンを調製し、セラミックハニカムに
担持する。この脱臭、環境浄化体を空気清浄器に搭載
し、脱臭、環境浄化装置とする。
【００３４】なお、本実施の形態では酸化チタンをセラ
ミックハニカムに担持したが、コージェライトハニカ
ム、セラミックペーパー等何でもよい。
ミックハニカムに担持したが、コージェライトハニカ
ム、セラミックペーパー等何でもよい。
【００３５】
【発明の効果】上記のように、酸化チタンに遷移金属を
ドーピングすることで可視光領域も吸収し、悪臭や環境
汚染物質を酸化分解し、かつ抗菌作用も有する酸化チタ
ンを提供することができる。
ドーピングすることで可視光領域も吸収し、悪臭や環境
汚染物質を酸化分解し、かつ抗菌作用も有する酸化チタ
ンを提供することができる。
【００３６】すなわち、遷移金属をドーピングした酸化
チタンはバンドギャップが小さくなり４００ｎｍ〜８０
０ｎｍの波長の光でも励起され、光触媒活性を持つよう
になる。
チタンはバンドギャップが小さくなり４００ｎｍ〜８０
０ｎｍの波長の光でも励起され、光触媒活性を持つよう
になる。
Claims (5)
- 【請求項１】 遷移金属元素群から選択される少なくと
も1種以上の金属をドーピングした光触媒酸化チタン。 - 【請求項２】 遷移金属元素群から選択される少なくと
も１種以上の金属酸化物と複合酸化物化した請求項１記
載の光触媒酸化チタン。 - 【請求項３】 真空槽内に遷移金属を含む固体と前記遷
移金属がドーピングされる酸化チタンとを保持する工程
と、前記真空槽内の内部に金属プラズマを発生させ、発
生した前記金属プラズマを照射することにより前記遷移
金属をドーピングした請求項1または２記載の光触媒酸
化チタン。 - 【請求項４】 ゼオライト、活性炭、シリカゲル、酸化
アルミニウム、酸化珪素から選択される少なくとも１種
以上の吸着剤と結合材と請求項１、２または３記載の光
触媒酸化チタンとを混合成形した脱臭体。 - 【請求項５】 請求項１、２、３または４記載の光触媒
酸化チタンを搭載した脱臭、環境浄化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10104463A JPH11290697A (ja) | 1998-04-15 | 1998-04-15 | 光触媒酸化チタン、および光触媒脱臭体、および光触媒脱臭、環境浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10104463A JPH11290697A (ja) | 1998-04-15 | 1998-04-15 | 光触媒酸化チタン、および光触媒脱臭体、および光触媒脱臭、環境浄化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11290697A true JPH11290697A (ja) | 1999-10-26 |
Family
ID=14381293
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10104463A Pending JPH11290697A (ja) | 1998-04-15 | 1998-04-15 | 光触媒酸化チタン、および光触媒脱臭体、および光触媒脱臭、環境浄化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11290697A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000010706A1 (en) * | 1998-08-21 | 2000-03-02 | Ecodevice Laboratory Co., Ltd. | Visible radiation type photocatalyst and production method thereof |
| JP2001348512A (ja) * | 2000-06-09 | 2001-12-18 | Nippon Soda Co Ltd | 光触媒コーティング剤及び光触媒担持構造体 |
| JP2002095976A (ja) * | 2000-07-17 | 2002-04-02 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 光触媒体 |
| KR100436836B1 (ko) * | 2001-06-12 | 2004-06-26 | 대한민국 | 에틸렌 글리콜을 이용한 티타네이트 분말의 제조방법 |
| KR100440785B1 (ko) * | 2001-10-24 | 2004-07-21 | 오승훈 | 가시광에 감응하는 광촉매 광학박막과 그 제조방법 |
| JP2008538305A (ja) * | 2005-04-11 | 2008-10-23 | サン−ゴバン グラス フランス | 殺菌性基体 |
| US7666385B2 (en) | 2004-02-20 | 2010-02-23 | Industrial Technology Research Institute | Nanostructured zinc oxide photocatalyst for visible light and manufacturing method of the same |
| KR101046314B1 (ko) | 2011-02-14 | 2011-07-05 | (주)엔지텍 | 나노금속 담지 금속산화물 촉매 분말을 이용한 항균/탈취 흡착제의 제조방법 및 이에 의해 제조된 항균/탈취 흡착제 |
| JP2021087902A (ja) * | 2019-12-02 | 2021-06-10 | 国立大学法人福島大学 | 可視光応答型酸化チタン担持材料、有機物の分解方法、及び可視光応答型酸化チタン担持材料の製造方法 |
| KR20220084906A (ko) * | 2020-12-14 | 2022-06-21 | 공경배 | 오염물질 분해용 복합 광촉매 및 이의 제조방법 |
-
1998
- 1998-04-15 JP JP10104463A patent/JPH11290697A/ja active Pending
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