JP2002255555A

Visible light responsive material and method for producing the same

Abstract

[Task] Provision of a photoresponsive material that also responds to visible light and a method for producing the same.

Solution.Main signals with g values of 2.004 to 2.0007 and g values of 1.985 to 1.986 and 2.024 in ESR measured under irradiation with light containing at least anatase-type titanium oxide and having a wavelength of 420 nm or more at 77 K in vacuum. A visible light responsive material in which two sub-signals are observed, and these three signals are microscopically observed or virtually non-observed in vacuum, 77K, in the dark. A method of heating amorphous or incomplete crystalline titanium oxide and / or titanium hydroxide (raw titanium compound) in the presence of ammonia or a derivative thereof, in which light absorption at a wavelength of 450 nm of the produced material is achieved. A method for producing a visible light responsive material, wherein the heating is terminated when the absorption of light at a wavelength of 450 nm of the raw material titanium compound is larger than that of the raw material titanium compound.

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19 claims: 9 independent, 10 dependent

  1. 1
    【特許請求の範囲】 【請求項1】少なくともアナターゼ型酸化チタンを含む酸化チタンであり、かつ真空中、77Kにおいて420nm以上の波長を有する光の照射下で測定したESRにおいて、g値が2.004~2.007である主シグナルとg値が1.985~1.986及び2.024である2つの副シグナルが観測され、かつこれらの3つのシグナルは真空中、77K、暗黒下において微小に観測されるか、又は実質的に観測されないことを特徴とする可視光応答型材料の製造方法であって、 硫酸チタンを加水分解して得られた加水分解物を、水または水酸化アンモニウム水溶液で洗浄した後に、アンモニア又はその誘導体の存在下で加熱し、 生成する材料の波長450nmにおける光の吸収が、加水分解物の波長450nmにおける光の吸収より大きい時点で前記加熱を終了させて、 可視光応答性が改善された可視光応答型材料を得ることを特徴とする前記製造方法。
  2. 2
    【請求項2】加水分解物の水又は水酸化アンモニウム水溶液での洗浄を、加水分解物に含まれる硫酸イオン量が減少するように行う請求項1に記載の製造方法。
  3. 3
    【請求項3】加水分解物の水または水酸化アンモニウム水溶液による洗浄を、濾過物として得られた加水分解物に水または水酸化アンモニウム水溶液をさらに通過させることで行うか、または加水分解物の濾過物を水または水酸化アンモニウム水溶液に懸濁させ、得られた懸濁物を濾過することにより行う、請求項1または2に記載の製造方法。
  4. 4
    【請求項4】得られる可視光応答型材料が波長520nmの光によりNOの酸化活性を有するものである請求項1~3のいずれか1項に記載の製造方法。
  5. 5
    【請求項5】得られる可視光応答型材料が波長570nmの光によりNOの酸化活性を有するものである請求項1~3のいずれか1項に記載の製造方法。
  6. 6
    【請求項6】前記加熱を250~500°Cの範囲の温度で、かつ常圧下で行う請求項1~5のいずれか1項に記載の製造方法。
  7. 7
    【請求項7】前記加熱をアンモニアガス雰囲気下またはアンモニウム塩の共存下で行う請求項1~6のいずれか1項に記載の製造方法。
  8. 8
    【請求項8】前記加熱を、生成する材料の450nmの波長の光に対する反射率が0.85以下(但し、600nmの波長の光に対する反射率を1とする)となるように行う請求項1~7のいずれか1項に記載の製造方法。
  9. 9
    【請求項9】前記加熱を、生成する材料の450nmの波長の光に対する反射率が0.80以下(但し、600nmの波長の光に対する反射率を1とする)となるように行う請求項1~7のいずれか1項に記載の製造方法。
  10. 10
    【請求項10】前記加熱を、生成する材料の450nmの波長の光に対する反射率が0.70以下(但し、600nmの波長の光に対する反射率を1とする)となるように行う請求項1~7のいずれか1項に記載の製造方法。
  11. 11
    【請求項11】加水分解を硫酸チタン水溶液に水酸化アンモニウム水溶液を連続的または断続的に添加して行うか、水酸化アンモニウム水溶液に硫酸チタン水溶液を連続的または断続的に添加して行う請求項1~10のいずれか1項に記載の製造方法。
  12. 12
    【請求項12】加水分解を0~100°Cの範囲の温度で行う請求項1~11のいずれか1項に記載の製造方法。
  13. 13
    【請求項13】加熱して得られた材料を水又は水溶液で洗浄する請求項1~12のいずれか一項に記載の製造方法。
  14. 14
    【請求項14】少なくともアナターゼ型酸化チタンを含む酸化チタンであり、かつ真空中、77Kにおいて420nm以上の波長を有する光の照射下で測定したESRにおいて、g値が2.004~2.007である主シグナルとg値が1.985~1.986及び2.024である2つの副シグナルが観測され、かつこれらの3つのシグナルは真空中、77K、暗黒下において微小に観測されるか、又は実質的に観測されない可視光応答型材料に可視光線を含む光線を照射することを含む殺菌、防藻、防黴、及び/又は防汚方法。
  15. 15
    【請求項15】少なくともアナターゼ型酸化チタンを含む酸化チタンであり、かつ真空中、77Kにおいて420nm以上の波長を有する光の照射下で測定したESRにおいて、g値が2.004~2.007である主シグナルとg値が1.985~1.986及び2.024である2つの副シグナルが観測され、かつこれらの3つのシグナルは真空中、77K、暗黒下において微小に観測されるか、又は実質的に観測されない可視光応答型材料に可視光線を含む光線を照射することを含む水の浄化方法。
  16. 16
    【請求項16】少なくともアナターゼ型酸化チタンを含む酸化チタンであり、かつ真空中、77Kにおいて420nm以上の波長を有する光の照射下で測定したESRにおいて、g値が2.004~2.007である主シグナルとg値が1.985~1.986及び2.024である2つの副シグナルが観測され、かつこれらの3つのシグナルは真空中、77K、暗黒下において微小に観測されるか、又は実質的に観測されない可視光応答型材料に可視光線を含む光線を照射することを含む大気中に含まれる窒素酸化物の低減方法。
  17. 17
    【請求項17】前記可視光応答型材料に含まれる酸化チタンはチタンと酸素とが不定比である請求項14~16のいずれか1項に記載の方法。
  18. 18
    【請求項18】前記可視光応答型材料は粉末または膜である請求項14~17のいずれか1項に記載の方法。
  19. 19
    【請求項19】前記可視光応答型材料は600nmの波長の光に対する反射率を1としたときに、450nmの波長の光に対する反射率が0.70以下である請求項14~18のいずれか1項に記載の方法。
Independent claims19