含有光催化剂的有机材料制造技术

本发明专利技术提供一种含有光催化剂的有机材料，所述含有光催化剂的有机材料在保持光催化功能的同时，抑制与光催化剂接触的有机材料的分解、劣化。所述有机材料包含由有机物构成的构件、和该构件中含有的光催化剂，其特征在于，所述光催化剂包含具有催化活性的基体、和被覆该基体的实质上无细孔的氧化硅膜，所述光催化剂的碱金属含量为１ｐｐｍ以上１０００ｐｐｍ以下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一(photocatalyst)而成的含有光催化剂的有机材料,
技术介绍
二氧化钛、氧化锌等金属氧化物半导体显示吸收具有与其带宽相 当的能量的光的性质。近年，因光照射激发生成的空穴和电子引发的 高反应性受到关注，人们正尝试将上述金属氧化物半导体作为"光催 化剂"，用于水质净化、防污、抗菌、除臭、大气净化等环境净化中。 此处，水质净化、大气净化、或除臭的功能，是在光催化剂的氧化还 原作用下分解污染物质或臭气物质的效果，具体而言，可进一步应用 于分解voc、环境激素类、氮氧化物、氨、胺类、醛类、低级脂肪酸、硫化氢、硫醇类等。防污功能是利用将油等有机物分解成二氧化碳和 水从而消除污染的效果。抗菌功能是在光催化剂的分解作用下通过杀 灭细菌等或使细菌等休眠来抑制繁殖的效果。另外，除分解作用之外，还已知在光照射下对水的亲和性也显著 提高，所以被提案用作自清洁材料或防雾材料。如上所述，光催化剂通过吸收光显示多种优异的功能，因此，使 各种构件中含有光催化剂的复合材料的应用进一 步发展。但是，仅仅使光催化剂与构件复合时，在构件由树脂、纤维、木 材、纸等有机物构成的情况下，光催化剂分解构件本身，出现裂紋、 龟裂，光催化剂从构件上剥离，导致构件本身的劣化脆化。针对上述问题，已经提出了改良方法。例如，可以举出在臭气物 质.氧气及光透过性树脂中配合用多孔无机物被覆的氧化钛光催化剂 而形成的除臭片(参见专利文献l)、含有多孔微胶嚢状光催化剂的树脂组合物(参见专利文献2)。但是，上述方法用多孔无机物较厚 地被覆氧化钛之类光催化剂粒子，使光催化剂本来的性能大幅度降 低。另外，也提出了在塑料膜的表面载带光催化剂粒子作为光催化剂 的具有光催化功能的膜原料(参见专利文献3),所述光催化剂粒子 用惰性陶瓷部分地被覆光催化剂表面，但很难说在光催化剂表面部分 地被覆陶瓷就能够充分地抑制对构件的影响。已有文献公开了将有机氢聚珪氧烷(organo hydrogen polysiloxane)以气态供给于光催化剂，形成二氧化硅类被膜，即使被 覆，在光照射条件下的杀菌活性也比原来的光催化剂的活性高(参见 专利文献4)。有文献记载了选择性地除去氨气、胺类气体等碱性气体的氧化钛 光催化剂(参见专利文献5)。该文献记载的光催化剂包含由具有光 催化活性的氧化钛粒子构成的芯核、和包围该芯核的二氧化硅水合物 的被覆层。此被覆层具有如下功能，即通过选择性地吸附碱性气体、 将其高效地供给至氧化钛芯核的活性部分来提高光催化剂整体的碱 性气体除去能力。但是，专利文献4、 5中记载的光催化剂，对有机物质的光分解性 能不充分，专利文献5中记载的光催化剂，对碱性气体之外的有害气 体的吸附能力不充分。 一般认为其原因在于专利文献5记载的方法所 得的光催化剂的结构或二氧化硅水合物的被膜层的机械强度或耐久 性不充分。专利文献l:特开平09 - 182782号公报专利文献2:特开平09 - 225321号7>才艮专利文献3:专利3484470号公寺艮专利文献4:特开昭62- 260717号公报专利文献5:特开2002 - 159865号公报
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述情况而完成的，本专利技术的目的在于提供一种使 有机材料中含有光催化剂而形成的含有光催化剂的有机材料，本专利技术 的含有光催化剂的有机材料在保持能够满足防污、除臭、抗菌等要求 的光催化剂功能的同时可以抑制与光催化剂接触的有机材料的分解、 劣化。本专利技术人等着眼于多孔二氧化硅被覆光催化剂虽然难以使有机 材料劣化，但光催化活性不充分这一点，推测其低活性的原因在于光 被多孔膜散射、光难于到达成为核的金属化合物半导体，认为只要用 无细孔的二氧化硅膜被覆即可解决上述问题。于是，经潜心研究，结 果发现一种含有光催化剂的有机材料，其中包含由有机物构成的构 件、和该构件中含有的光催化剂，其特征在于，所述光催化剂包含具 有光催化活性的基体、和被覆该基体的实质上无细孔的氧化硅膜，所述光催化剂的碱金属含量为1 ppm以上1000ppm以下，所述含有光催化 剂的有机材料具有优异的光催化活性、且有机材料难于劣化，从而完 成了本专利技术。即，本专利技术涉及一种含有光催化剂的有机材料，所述含有光催化 剂的有机材料由有机物构成的构件、和所述构件中含有的光催化剂构 成,其特征在于，所述光催化剂包含 具有光催化活性的基体、 和被覆该基体的实质上无细孔的氧化硅膜， 所述光催化剂的碱金属含量为1 ppm以上1000ppm以下。 根据本专利技术，能够在保持必要的光催化活性的同时抑制有机材料 的分解、劣化。附图说明通过下述优选的实施方案及其中所附的以下附图，进 一 步详细说 明上述目的、及其他目的、特征及优点。是表示光催化剂l的对数(log)微分细孔容积分布曲线(实线)、和相当于该光催化剂基体的无氧化硅膜的光催化剂(光催化剂 20)的对数微分细孔容积分布曲线(虚线)的图。是表示光催化剂5的对数微分细孔容积分布曲线(实线)、和相当于该光催化剂基体的无氧化硅膜的光催化剂(光催化剂21)的对数微分细孔容积分布曲线(虚线)的图。是表示光催化剂15的对数微分细孔容积分布曲线(实线)、 和相当于该光催化剂基体的无氧化硅膜的光催化剂(光催化剂20)的 对数微分细孔容积分布曲线(虛线)的图。是表示光催化剂19的对数微分细孔容积分布曲线(实线)、 和相当于该光催化剂基体的无氧化硅膜的光催化剂(光催化剂20)的 对数微分细孔容积分布曲线(虛线)的图。是表示光催化剂2 2的对数微分细孔容积分布曲线(实线)、 和相当于该光催化剂基体的无氧化硅膜的光催化剂(光催化剂20)的 对数微分细孔容积分布曲线(虛线)的图。是表示光催化剂23的对数微分细孔容积分布曲线(实线)、 和相当于该光催化剂基体的无氧化硅膜的光催化剂(光催化剂21)的 对数微分细孔容积分布曲线(虛线)的图。和相当于该光催化剂基体的无氧化硅膜的光催化剂(光催化剂20)的 对数微分细孔容积分布曲线(虚线)的图。是表示光催化剂26的对数微分细孔容积分布曲线(实线)、 和相当于该光催化剂基体的无氧化硅膜的光催化剂(光催化剂20)的对数微分细孔容积分布曲线(虛线)的图。具体实施方式本专利技术的含有光催化剂的有机材料，由有机物构成的构件、和 该构件中含有的光催化剂构成。本专利技术的特征在于，此光催化剂包含 具有光催化活性的基体和被覆该基体的实质上无细孔的氧化硅膜，且 碱金属含量为lppm以上1000ppm以下(以下、适当地筒称为"氧化硅被覆光催化剂")。上述氧化硅被覆光催化剂是指由氧化硅构成的膜被覆具有光催 化功能的基体的表面而形成的催化剂。因此不包括在氧化硅存在下之 后再形成光催化剂而制成的、光催化剂被固定在氧化硅上而形成的物 质，也不包括使氧化硅和光催化剂在同一容器中同时形成而得到的复 合体。氧化硅膜被覆基体的状态没有特殊的限制，包括被覆部分基体的 状态、被覆整个基体的状态中的任一种，但从有机材料难以劣化方面 来看，优选用由氧化硅构成的膜均匀地被覆基体表面。此处，所谓氧 化硅膜含有未烧成的膜及烧成后的膜两种。本专利技术中优选烧成后的氧 化硅的烧成膜。作为具有光催化活性的基体(以下，适当地简称为"基体，，)， 可以使用金属化合物光半导体。作为金本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含有光催化剂的有机材料，由有机物构成的构件、和所述构件中含有的光催化剂构成，　　　　其特征在于，所述光催化剂包含　　　　具有光催化活性的基体、　　　　和被覆该基体的实质上无细孔的氧化硅膜，　　　　所述光催化剂的碱金属含量为１ｐｐｍ以上１０００ｐｐｍ以下。

【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：堀内伸彦，锅田贵司，宫添智，
申请(专利权)人：三井化学株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]