[发明专利]光催化剂材料及其生产方法、以及使用该材料的污染物质分解方法

说明书

技术领域

本发明涉及光催化剂材料，特别是涉及能够对可见光做出响应的光催 化剂材料。此外，本发明还涉及该光催化剂材料的生产方法。另外，本发 明还涉及使用该光催化剂材料的污染物质分解方法。

背景技术

光催化剂具有大的氧化/分解例如有机物或NOx等一部分无机物的能 力，因而能够利用低成本且环境负荷非常小的光作为能源，所以，近年来 其在环境净化、脱臭、防污、杀菌等方面的应用有所进展，研究开发出了 各种产品。

这其中，需要能够对可见光做出反应的光催化剂材料，其研究开发正 在进行。

例如，专利文献1公开了一种可见光响应型光催化剂，其中，在氧化 钛等光催化剂粒子表面负载有以铂计为0.01～1重量％的量的卤化铂化合物。

专利文献1：日本特开2004-73910。

发明内容

发明所要解决的问题

然而，专利文献1公开的光催化剂材料使用了微量(以铂计为0.01～1重 量％)的铂，但是用铂本身就存在材料价格高的问题。

此外，存在的事实是：依然希望有可见光响应型的光催化剂。

因而，本发明的目的是解决上述问题、满足上述要求。

具体地，本发明的目的是提供：不使用铂且能够以低成本获得的光催 化剂材料、特别是可见光响应型光催化剂材料。

此外，除上述目的之外或在上述目的的基础上，本发明的目的还在于 提供：具有传统光催化剂材料所没有的光催化机理的材料、该材料的生产 方法、使用该材料的污染物质的分解方法。

解决问题的方法

本发明人等为实现上述目的进行了深入研究的结果，发现了如下发明。

<1>一种光催化剂材料，该光催化剂材料具有a)第1金属的氧化物以 及b)第2金属的水络盐(アクア錯塩，aqua complex salt)；其中，

就所述第1金属的氧化物而言，该氧化物中的导带下端的氧化还原电 位比0.2V(相对于标准电极电位，pH＝0时的值)更低(即更为于负值一侧， ょり負側，rather negative side than)，优选为0.0～-0.6V(相对于标准电极电 位，pH＝0时的值)、更优选为-0.046～-0.6V(相对于标准电极电位，pH＝0时 的值)，

就所述第2金属的水络盐而言，该水络盐中的第2金属的离子的氧化 还原电位比3.0V(相对于标准电极电位，pH＝0时的值)更低，优选为 2.0～3.0V(相对于标准电极电位，pH＝0时的值)、更优选为2.3～3.0V(相对于 标准电极电位，pH＝0时的值)，

该材料中，第2金属的水络盐化学吸附在第1金属的氧化物上。

<2>在上述<1>中，就光催化剂材料而言，可以通过光照射，使水络盐 中第2金属的离子的电子被激发至第1金属的氧化物的导带，并随之产生 光催化作用。

<3>在上述<1>或<2>中，a)第1金属的氧化物可以选自TiO₂、ZrO₂、 ZnO、Ta₂O₅、Nb₂O₅、SrTiO₃、NaTaO₃、KTaO₃、NaNbO₃以及KNbO₃中， 优选为TiO₂或ZnO，更优选为TiO₂。

<4>在上述<1>～<3>的任一项中，第2金属的离子选自Cr³⁺、Ce³⁺、Co²⁺、 Ag⁺、Ni⁴⁺以及Mn²⁺中为佳，优选可以为Cr³⁺。