本发明专利技术公开有一种结晶性高、且一次粒径小的金属氧化物粒子的制造方法。具体而言，本发明专利技术的金属氧化物粒子的制造方法包含：准备水性分散体的工序，所述水性分散体包含水溶性过渡金属络合物、及水分散型有机聚合物粒子，所述水溶性过渡金属络合物包含选自钛离子、钽离子及铌离子的1种过渡金属离子、及与其配位而成的疏水性络合剂及亲水性络合剂而成；干燥工序，使所述水性分散体干燥，制作干燥体；及烧成工序，对所述干燥体进行烧成。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及。具体而言，涉及结晶性高、且一次粒径小 的。
技术介绍
存在一种金属氧化物粒子，其为可利用在太阳光中大量包含的可见光线的可见光 应答型光催化剂。该可见光应答型光催化剂被期待应用于有机物的光分解、通过水的光分 解的氢制造。其中，以氢的制造为目的的水分解用光催化剂作为用于利用了可再生能源的 氢制造方法的光催化剂而受到关注。其结果，对可得到高活性的水分解用光催化剂的需求 逐年提尚。 作为具有可见光应答性的水分解用光触媒，已知铑掺杂钛酸锶（Rh-SrTi03)通过 水的光分解的产氢能力非常高。此外，已知将产氧用光触媒与Rh_SrTi03组合的ZScheme 型系统在水分解反应中可得到高的能源转换效率（日本特开2004-008963号公报（专利文 献 1)，Sasaki等，J.Phys.Chem.C17536 ~17542 页，2009 年（非专利文献 1))。 以往，已知Rh-SrTi03是通过固相反应法、水热合成法来制作的，且在这些方法 中进行在l〇〇〇°C左右烧成的高结晶化处理（专利文献1，Iwashina等，JOURNALOFTHE AMERICANCHEMICALSOCIETY13272 ~13275 页，2011 年（非专利文献 2))。已知通过这些 方法而得到的Rh_SrTi(Mt子的一次粒径为数百nm~数μπι左右，且在可见光照射下显示 高产氢能力。另一方面，为了使Rh_SrTi03粒子更加高活性化，而要求有使Rh-SrTiO3粒子 的比表面积增大的即微细结晶的Rh-SrTi03粒子。 此外，提出有使大量羧酸（柠檬酸）与金属络合，而通过聚合?热分解的络合物聚 合法来制作Ca和Ta的复合氧化物前体的制作方法（日本特开2002-066333号公报（专利 文献2))。 此外，提出有通过对钛化合物和二酮化合物进行混合，得到钛-乙酰丙酮络合物， 并将该钛-乙酰丙酮络合物添加到包含有机羧酸的水溶液，来得到包含钛络合物的稳定的 水溶液的方法（日本特开2012-056947号公报（专利文献3))。 专利文献1 :日本特开2004-008963号公报 专利文献2 :日本特开2002-066333号公报 专利文献3 :日本特开2012-056947号公报 非专利文献 非专利文献 1:Sasaki等，J.Phys.Chem.C17536 ~17542 页，2009 年 非专利文献 2:Iwashina等，JOURNALOFTHEAMERICANCHEMICALSOCIETY13272 ~ 13275 页，2011 年
技术实现思路
本专利技术者此番得到如下见解，S卩，通过使用包含特定的水溶性过渡金属络合物、及 水分散型有机聚合物粒子的水性分散体，能够制造具有高结晶性，且一次粒径小的（比表 面积大）金属氧化物粒子。此外，如此得到的金属氧化物粒子在可见光照射下具有更高的 产氢能力。本专利技术是基于这样的见解的专利技术。 因而，本专利技术所要解决的技术问题是提供一种结晶性高、且一次粒径小的金属氧 化物粒子的制造方法。此外，本专利技术的目的为提供一种在可见光照射下具有高产氢能力的 金属氧化物粒子。 而且，本专利技术的包含：准备水性分散体的工序，所述 水性分散体包含水溶性过渡金属络合物、及水分散型有机聚合物粒子，所述水溶性过渡金 属络合物包含选自钛离子、钽离子及铌离子的1种过渡金属离子、及与其配位而成的疏水 性络合剂及亲水性络合剂而成；干燥工序，使所述水性分散体干燥，制作干燥体；及烧成工 序，对所述干燥体进行烧成。 根据本专利技术的优选的形态，本专利技术的的所述疏水性络合剂 为二酮化合物。 根据本专利技术的优选的形态，本专利技术的的所述亲水性化合物 为羧酸。 根据本专利技术的优选的形态，本专利技术的的对所述干燥体进行 烧成的温度为700°C以上1100°C以下。 根据本专利技术的，能够制造结晶性高、且一次粒径小的 金属氧化物粒子。此外，根据本专利技术的方法，能够制造适合于在可见光照射下具有高产氢能 力的光催化剂粒子的金属氧化物粒子。【附图说明】 图1表示通过本专利技术的制造方法而得到的铑掺杂钛酸锶粒子的扫描型电子显微 镜照片。 图2表示通过本专利技术的制造方法而得到的铑掺杂钛酸锶粒子的透射电子显微镜照片。 图3表示通过本专利技术的制造方法而得到的铑掺杂钛酸锶粒子的水分解的量子收率的 测定结果。【具体实施方式】 本专利技术的为所谓的热分解法（水溶液热分解法）。"水溶液 热分解法"是指通过对包含水溶性过渡金属络合物而成的水溶液进行加热，伴随着溶剂即 水的蒸发，引起过渡金属络合物彼此的脱水缩聚反应，其后进行烧成而得到结晶化的粒子 的方法。在本专利技术中，通过将后述的水解反应缓慢的过渡金属络合物用作原料，首先可以使 过渡金属络合物稳定地溶解于水。而且，在本专利技术中，通过对包含这样的可稳定地溶解于水 的过渡金属络合物的水溶液进行加热，伴随着溶剂即水的蒸发，缓慢地产生过渡金属络合 物彼此的脱水缩聚反应。并且，认为可得到以下优点，即，通过与后述的水分散型有机聚合 物粒子的组合，热分解时的结晶核的生成速度变慢，其结果可以使结晶微细化。 包含水溶性过渡金属络合物和水分散型有机聚合物粒子的水性分散体的制备 水溶性过渡金属络合物的制备 本专利技术所使用的水性分散体包含水溶性过渡金属络合物和水分散型有机聚合物粒子 而成，该水性分散体例如可通过制备包含水溶性过渡金属络合物的水溶液，并将该水溶液 和水分散型有机聚合物粒子进行混合来得到。 本专利技术所使用的水溶性过渡金属络合物可优选以选自钛化合物、钽化合物及铌化 合物的1种过渡金属化合物（前体）作为原料，并通过依此地使疏水性络合剂及亲水性络 合剂与过渡金属离子结合的方法来得到。 具体而言，通过混合搅拌过渡金属化合物和疏水性络合剂，来得到过渡金属-疏 水性络合剂络合物。通过一边搅拌一边将该过渡金属-疏水性络合剂络合物逐步地添加到 包含亲水性络合剂的水溶液中，能够得到包含过渡金属络合物的水溶液。反应可以在o°c以 上的温度，优选在室温附近的温度（约20°c)下进行。根据其他的优选的形态，为了促进疏 水性络合剂及亲水性络合剂与过渡金属离子的结合形成，可通过在40~90°C的温度下一 边加热一边进行搅拌，来制备包含更稳定的过渡金属络合物的水溶液。包含用这样的方法 而得到的过渡金属络合物的水溶液即使在1年以上的室温下的保存后也不形成沉淀物，具 有优良的稳定性。 此外，虽然用于络合物形成的溶剂可以为水，但也可以使用水溶性有机溶剂作为 溶剂。由此，能够使过渡金属化合物的溶解性提高。作为水溶性有机溶剂，可以适当使用甲 醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、溶纤剂类溶剂、卡必醇类溶剂。 虽然包含水溶性过渡金属络合物的水溶液中的各种原料的混合比例不受特别限 定，但混合比例优选相对于水100克，包含过渡金属1原子的过渡金属化合物为0. 01~0. 2 摩尔，更优选为〇. 02~0. 1摩尔，疏水性络合剂为0. 005~0. 4摩尔，更优选为0. 015~ 0. 15摩尔，亲水性络合剂为0. 05~2摩尔，更优选为0. 1~1摩尔。通过以该比例进行混 合，过渡金属化合物可良好地溶于水，且可使热分解后的粒子高结晶化及微细化。此外，作 为相对于过渡金属化合物的疏水性络合剂的摩尔比率，优选本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种制造方法，其为金属氧化物粒子的制造方法，其特征在于，包含：准备水性分散体的工序，所述水性分散体包含水溶性过渡金属络合物、及水分散型有机聚合物粒子，所述水溶性过渡金属络合物包含选自钛离子、钽离子及铌离子的1种过渡金属离子、及与其配位而成的疏水性络合剂及亲水性络合剂而成；干燥工序，使所述水性分散体干燥，制作干燥体；及烧成工序，对所述干燥体进行烧成。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：德留弘优，奥中早百合，
申请(专利权)人：TOTO株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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