光催化剂分散体制造技术

本发明专利技术的光催化剂分散体是一种包含光催化剂及水系溶剂的分散体，其中，按相对于光催化剂１００重量份以小于５重量份的比例含有磷酸铵盐，并且，不含有聚合性硅化合物或相对于光催化剂１００重量份按７．５重量份以下的比例含有聚合性硅化合物，同时聚合性硅化合物／磷酸铵盐（重量比）的值为５以下，ｐＨ为５～９。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于形成显现光催化活性的涂膜的光催化剂分散体。
技术介绍
对半导体照射光时，生成具有强还原作用的电子和具有强氧化作用的空穴，通过氧化还原作用，分解与半导体接触的分子种。将这样的作用称为光催化作用，通过利用此光催化作用，能够使水和大气中的有机物等分解·无害化。因此，显现光催化作用的物质即光催化剂，近年来开始在例如水处理、除臭、废气处理、大气净化、土壤处理、抗菌·抗霉、防污·防浊等各种用途中普及。作为显现光催化作用的物质即光催化剂，例如氧化钛粉末使用得最广泛，也已实用化。可是，实际使用氧化钛粉末等光催化剂时，需要将氧化钛粉末等的光催化剂与基材等进行固定，作为手法之一，是一种将光催化剂分散在液态介质中，以分散体的状态涂敷在基材等上的方法。光催化剂的分散体大致分为显示出酸性区域的pH的分散体，显示出中性区域的pH的分散体，显示出碱性区域的pH的分散体，通常按照用途等区别使用。例如，考虑对基材的腐蚀性和对人体的危害性的问题的时候等，希望优选不是酸性和碱性的而是具有中性区域pH的分散体。但是，在中性区域中，存在难以分散光催化剂粒子这样的缺点，担心分散稳定性变差，结果不能稳定地形成涂敷膜。因此，以前，为了在具有中性区域的pH的分散体中确保良好的分散稳定性，采用使其含有磷酸铵盐作为分散稳定剂这样的办法。作为含有磷酸铵盐的光催化剂分散体，提出有例如包含光催化剂、聚合性硅化合物、磷酸铵及分散介质，磷酸铵的含量按重量比处于磷酸铵/聚合性硅化合物＝1/30～1/8范围内的涂料(特开2005-54139号公报)，和组合磷酸化合物粘合剂及平均粒径1～300nm的氧化物粒子而成的涂布材料(USP6783845)。
技术实现思路
但是，在光催化剂分散体中过多添加磷酸铵盐或聚合性硅化合物的时候，存在光催化剂活性下降的趋势，特开2005-54139号公报和USP6783845中公开的分散体也存在根据用途光催化剂活性不充分的情况。因此，就要求一种既确保中性区域的分散稳定性、又能够形成发挥高的光催化活性的涂敷膜的光催化剂分散体。因此，本专利技术的课题在于，提供一种通过可见光的照射就能够容易地在中性区域中形成显现出高的光催化活性的涂敷膜的光催化剂分散体。本专利技术者为了解决上述课题，反复锐意研究的结果，发现通过使其含有作为分散稳定剂的适量的磷酸铵盐，即使在中性区域也能够形成稳定的涂敷膜；同时，通过使其完全不含有作为现有的粘合剂而经常含有的聚合性硅化合物，或即使含有也比现有的含量少(相对于光催化剂和磷酸铵盐这两者而言为少量)，可以一举解决上述课题，并最终完成了本专利技术。即，本专利技术涉及以下构成。(1)一种光催化剂分散体，它是包含光催化剂及水系溶剂的分散体，其特征在于，按相对于光催化剂100重量份小于5重量份的比例含有磷酸铵盐，并且不含有聚合性硅化合物或相对于光催化剂100重量份按7.5重量份以下的比例含有聚合性硅化合物，同时聚合性硅化合物/磷酸铵盐(重量比)的值在5以下，pH为5～9。(2)上述(1)的光催化剂分散体，光催化剂是氧化钛。(3)上述(1)或(2)所述的光催化剂分散体，光催化剂对荧光灯的光照射显现出光催化活性。(4)上述(1)～(3)任意一项所述的光催化剂分散体，磷酸铵盐是磷酸二氢铵及磷酸氢二铵的任意一方或两方。根据本专利技术的光催化剂分散体，具有所谓的能够在中性区域中容易地形成通过可见光照射而显现出高的光催化活性的涂敷膜的效果。即，本专利技术的光催化剂分散体，容易对例如纤维材料、建筑材料、汽车材料等各种材料涂敷光催化体，能够对这些材料赋予高的光催化活性。通过本专利技术的光催化剂分散体被赋予光催化活性的各种材料，能够分解大气中的NOx，分解居住空间和作业空间中的恶臭物质(例如，烟草味)、抑制细菌(例如放射菌)、藻类、霉菌等的繁殖。具体实施例方式本专利技术的光催化剂分散体包含光催化剂和水系溶剂。本专利技术的光催化剂可以是含有显现光催化活性的成分的粉末，例如，可列举出成分为Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Tc、Re、Fe、Co、Ni、Ru、Rh、Pd、Os、Ir、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Cd、Ga、In、Tl、Ge、Sn、Pb、Bi、La、Ce这样的金属元素的1种或2种以上的氧化物、氮化物、硫化物、氧氮化物、氧硫化物、氮氟化物、氧氟化物、氧氮氟化物等的粉末。在这些粉末之中，特别优选氧化钛作为本专利技术的光催化剂。更详细地，氧化钛有锐钛矿型和金红石型，基于光催化活性这点上优选锐钛矿型氧化钛。锐钛矿型氧化钛的情况下，优选其锐钛矿化率在40％以上，更优选在60％以上，最优选80％以上。再有，通过利用X射线衍射法测量衍射光谱，求出处于此光谱中的氧化钛的最强干涉线(面指数101)的峰面积，就能够计算出此时的锐钛矿化率。作为光催化剂使用的氧化钛，例如，通过使钛化合物和碱反应，在生成物中添加氨，经熟化后，进行固液分离，接着，焙烧固形物的方法(以下也称此方法为“氧化钛调制方法A”)等就能够调制出来。以下，说明此氧化钛调制方法A，但不用说，本专利技术中的光催化剂不限于通过此调制方法来获得。在氧化钛调制方法A中，作为钛化合物，例如可使用三氯化钛，四氯化钛，硫酸钛，硫酸氧钛，氯化氧钛等，作为与钛化合物反应的碱，例如，可以使用氢氧化钠，氢氧化钾，碳酸钠，碳酸钾，氨，联氨，羟胺，单乙醇胺，非环式胺化合物，环式脂肪族胺化合物等。在氧化钛调制方法A中，钛化合物与碱的反应为pH2以上、优选在pH3以上，pH7以下，优选pH5以下的范围内进行最好。钛化合物和碱的反应温度，通常为90℃以下，优选在70℃以下，更优选在55℃以下。此外，钛化合物和碱的反应能够在存在过氧化氢水溶液的情况下进行。在氧化钛调制方法A中，对通过向钛化合物和碱反应所获得的生成物添加氨熟化时，优选将添加的氨的量设定为使再加上上述反应时所使用的碱的量的总量超过存在水的情况下使钛化合物变为氢氧化钛所必需的碱的化学计量量。具体地，优选上述化学计量量为基准的1.1倍以上，更优选1.5倍以上。再有，对于此时的上限，即便碱的量更多，也不能获得与该量相称的效果，只是于经济方面不利，所以优选上述化学计量量为基准的20倍以下，更优选在10倍以下。在氧化钛调制方法A中，添加氨熟化时的温度例如为0℃以上、优选10℃以上，110℃以下、优选80℃以下，更优选55℃以下；熟化的时间为1分钟～10小时，优选10分钟～2小时，可以一边搅拌一边保持的方法来进行。在氧化钛调制方法A中，熟化后的生成物的固液分离，例如可以通过加压过滤，减压过滤、离心分离、滗析等来进行。此外，固液分离中，优选根据洗涤所获得的固形物的操作来进行。在氧化钛调制方法A中，能够例如使用气流焙烧炉、隧道炉、转炉等装置，以通常在300℃以上、优选在350℃以上，600℃以下，优选在500℃以下，更优选在400℃以下的范围内的温度来进行固液分离出的固形物或进行过任何的洗涤的固形物的焙烧。焙烧时间可以按照焙烧温度和焙烧装置等来决定，不能一概而论，通常为10分钟～30小时，优选30分钟～5小时。在氧化钛调制方法A中，在焙烧所获得的氧化钛中，根据需要，也可以负载钨氧化物、铌氧化物、铁氧化物、镍氧化物这样的显现固体酸性的化合物，或镧氧化物、铈氧化物这样的显示固体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光催化剂分散体，包含光催化剂及水系溶剂，其特征在于，相对于光催化剂１００重量份以小于５重量份的比例含有磷酸铵盐，并且，不含有聚合性硅化合物或相对于光催化剂１００重量份按７．５重量份以下的比例含有聚合性硅化合物，同时聚合性硅化合物／磷酸铵盐按重量比计的值为５以下，ｐＨ为５～９。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：铃木敬一郎，冲泰行，小池宏信，
申请(专利权)人：住友化学株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]