[发明专利]氧化钛光催化剂及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及氧化钛光催化剂及其制造方法。

背景技术

近年来，氧化钛光催化剂出于杀菌或防污等目的而在各种地方得以实 用，其用途不限于室外用途，逐渐地也应用在室内的杀菌和除臭等中。因 此，就以往需要紫外区域能量的氧化钛的激发体系而言，要求在可见区域 的能量下也能有效地被激发的氧化钛。这些要求多通过使氧化钛载持或固 溶异种元素来实现，根据所加异种元素的不同，可以控制氧化钛的激发波 长。

但是，多数情况下，这种利用异种元素的载持或固溶的处理有时会使 氧化钛自身本来的激发效率显著下降，作为适应于可见光的替代，原本的 紫外线的效果降低，结果活性降低的情况也很多。

以往已知的是通过利用无机酸等除去氧化钛的晶格缺陷，氧化钛的光 催化活性得以提高(非专利文献1)。特别是已知氧化钛表面的羟基容易与 氟交换，从而提高氧化钛在利用紫外线的激发体系中的光催化性能，因此 提出了利用氢氟酸等氟化合物来处理氧化钛(非专利文献2、专利文献1、 专利文献2)。但是，根据所处理的氧化钛的不同，有时效果未能充分地表 现出来。

另外，关于除臭或空气质量净化，一直期待将四大臭气成分的乙醛、 乙酸、氨、硫化合物气体(硫化氢、甲基硫醇等)迅速地除臭、分解的技 术。作为该方法，可以列举出使用活性炭、沸石等吸附剂将臭气浓缩后贮 藏的方法、或者利用热分解法、热催化剂分解法、臭氧分解法、等离子体 放电分解法、光催化剂分解法等将臭气直接分解的方法。

专利文献1：日本特开平7-303835号公报

专利文献2：日本特开2004-292225号公报

非专利文献1：Proceedings Electrochemical Society、1988年、第88卷、 第14号、p23-33

非专利文献2：The Journal of Physical Chemistry、1990年、第94卷、 p4276-4280

但是，在使用吸附剂的方法中存在下述问题：对烟草的主流烟或副流 烟中大量含有的乙醛的吸附力低，即使暂时被吸附，也会再次释放出臭气。 另外，直接分解法的热分解法、催化剂分解法中存在发热或消耗电力的问 题，臭氧分解法、等离子体放电分解法中存在臭氧产生所带来的安全性的 问题，光催化剂分解法中分解速度存在问题。特别是光催化剂分解法中， 由于用作光催化剂材料的氧化钛本来所具有的气体吸附能力，对于乙醛的 除去能力比其它方式更优异，但是分解速度在实用方面还不充分。

发明内容

本发明提高可以提高分解速度的氧化钛光催化剂及其制造方法。

本发明的氧化钛光催化剂至少含有锐钛矿型氧化钛和氟，其特征在于， 上述氟的含量为2.5重量％～3.5重量％，且上述氟的90重量％以上与上述锐 钛矿型氧化钛发生化学键合。

本发明的氧化钛光催化剂的制造方法是至少含有锐钛矿型氧化钛和氟 的氧化钛光催化剂的制造方法，其特征在于，其包含下述工序：

将正丁基胺的吸附量为8μmol/g以下的锐钛矿型氧化钛的水分散液和 氟化合物混合，并且在上述混合液的pH超过3时使用酸将pH调节至3以 下，从而在上述混合液中使上述氧化钛和上述氟化合物发生反应；

通过将上述反应得到的反应物洗涤，从而获得氧化钛光催化剂，该氧 化钛光催化剂至少含有锐钛矿型氧化钛和氟，且上述氟的含量为2.5重量 ％～3.5重量％，上述氟中的与上述锐钛矿型氧化钛发生化学键合的氟的比例 为90重量％以上。

另外，本发明的氧化钛光催化剂的制造方法是至少含有锐钛矿型氧化 钛和氟的氧化钛光催化剂的制造方法，其特征在于，其包含下述工序：

将氧化钛的水性分散液用碱性溶液调节至pH达到7.5～9.5的范围，然 后过滤；

将上述过滤得到的过滤物在水中再分散；

在上述再分散得到的再分散液中加入氟化合物而获得悬浮液后，使用 酸将上述悬浮液的pH调节至3以下，从而使上述氧化钛和上述氟化合物发 生反应；

通过将上述反应得到的反应物洗涤，从而获得氧化钛光催化剂，该氧 化钛光催化剂至少含有锐钛矿型氧化钛和氟，且上述氟的含量为2.5重量 ％～3.5重量％，上述氟中的与上述锐钛矿型氧化钛发生化学键合的氟的比例 为90重量％以上。