二氧化硅二氧化钛复合气凝胶颗粒、光催化剂形成用组合物和光催化剂制造技术

本发明专利技术提供一种二氧化硅二氧化钛复合气凝胶颗粒、包含该二氧化硅二氧化钛复合气凝胶颗粒的光催化剂形成用组合物和光催化剂。所述二氧化硅二氧化钛复合气凝胶颗粒包含基础颗粒，所述基础颗粒中，硅与钛的元素比Si/Ti大于0且等于或小于6。所述二氧化硅二氧化钛复合材料的BET比表面积在200m

Silica titania composite aerogel particles, composition for photocatalyst formation and photocatalyst

The invention provides a silica titania composite aerogel particle, a composition and a photocatalyst for the formation of the photocatalyst comprising the silica titania composite aerogel particles. The silica titania composite aerogel particles contain basic particles, and the ratio of silicon to titanium Si/Ti is greater than 0 and equal to or less than 6 in the base particles. The BET specific surface area of the silica-titanium dioxide composite is 200 m.

【技术实现步骤摘要】
二氧化硅二氧化钛复合气凝胶颗粒、光催化剂形成用组合物和光催化剂
本专利技术涉及二氧化硅二氧化钛复合气凝胶颗粒、光催化剂形成用组合物和光催化剂。
技术介绍
专利文献1公开了一种吸附剂，其具有由具有微孔或中孔等细孔的多孔材料形成的颗粒材料和热喷涂并附着在颗粒材料的外表面上的含有光催化剂颗粒的热喷涂膜，其中在光催化剂颗粒与颗粒材料的外表面之间以及在以热喷涂并附着状态相互重叠的光催化剂颗粒之间形成大于细孔的间隙。专利文献2中公开了一种用于涂布的吸附剂-光催化混合型除臭材料，其包含氧化钛纳米颗粒分散体、吸附剂(例如沸石)、无机化合物分散体(例如氧化钛分散体)、二氧化硅化合物(例如，SiO2)和金属微粒(例如，九水合硝酸铁)。专利文献3公开了一种氨分解催化剂，其含有：具有氨分解能力的金属颗粒(例如，镍、钌和锇)和具有直径小于金属颗粒的粒径的细孔并且接触金属颗粒的多孔材料(例如，ZSM5、硅质岩(silicalite)和含钛沸石)。专利文献4中公开了一种废气处理催化剂原料用含钛粉末，其含有二氧化钛和钛复合氧化物中的至少一种，并且含有0.03质量％至0.5质量％的作为P2O5的磷和0.4质量％至4.0质量％硫酸根。专利文献5公开了二氧化钛，其中通过场发射扫描电子显微镜观察到的一次颗粒的最大粒径Dtop与平均粒径D50之比Dtop/D50为1至3。专利文献6公开了一种光催化剂，其为由可见光响应性光催化剂氧化钛和多孔二氧化硅构成的复合物，其中BET比表面积为200m2/g至1000m2/g，孔体积为0.10cm3/g至1.0cm3/g，孔径为1nm至10nm。专利文献7公开了一种催化剂，其包含多孔基材(例如，堇青石)，依次沉积在多孔基材表面上的由氧化物颗粒(例如氧化铝，SiO2)形成的第一涂层、第二涂层和设置在第二涂层上的催化剂组分，其中，构成第一涂层的氧化物颗粒的粒径大于构成第二涂层的氧化物颗粒的粒径。专利文献8公开了通过将分散在含有金属氧化物的载体(例如二氧化硅、氧化铝、二氧化钛、氧化锆)中的纳米级金属超细颗粒固定而形成的多孔复合物。专利文献9公开了一种多孔光催化剂，其中将硅胶粉碎成细颗粒，向其中加入粘合剂，并且用氧化钛涂布硅胶细颗粒的多孔表面。引用列表专利文献[专利文献1]：JP-A-2017-035645[专利文献2]：JP-A-2016-221447[专利文献3]：JP-A-2016－064407[专利文献4]：JP-A-2015-142917[专利文献5]：JP-A-2011-057552[专利文献6]：JP-A-2009-131760[专利文献7]：JP-A-2006-281155[专利文献8]：JP-A-2006-247524[专利文献9]：JP-A-2003-170061
技术实现思路
技术问题通常用作光催化剂材料的氧化钛颗粒通过吸收紫外线而表现出光催化剂功能。因此，在能够确保足够紫外线的晴天的白天，氧化钛颗粒能够表现出光催化剂功能；然而光催化剂功能在夜晚或阴影下趋于劣化。例如，当使用氧化钛颗粒作为外墙材料时，在阳光和阴影之间抗污染性能可能不同。另外，当将氧化钛颗粒用于空气净化器或净水器时，可能需要在空气净化器或净水器内部安装黑光等作为紫外线的光源。鉴于上述情况，需要在可见光区域也表现出光催化剂功能的光催化剂材料。另一方面，作为提高表现出光催化剂功能的比表面积的技术，已知通过将光催化剂颗粒附着在由诸如沸石和硅胶等微孔材料或者中孔材料形成的多孔材料的孔表面上而获得的光催化剂材料。但是，在该光催化剂材料中，光催化剂颗粒堵塞多孔材料的孔入口，或者光不入射到细孔内，因此在一些情况下光催化剂功能不一定提高。本专利技术是在上述情况下作出的。本专利技术的目的是提供一种二氧化硅二氧化钛复合气凝胶颗粒，与在可见吸收光谱中450nm和750nm的波长处不具有吸收的二氧化硅二氧化钛复合气凝胶颗粒相比，本专利技术的颗粒即使在可见光区域中也表现出高的光催化剂功能。问题的解决方案解决上述问题的具体手段包括以下方面。<1>根据本专利技术的一个方面，提供一种二氧化硅二氧化钛复合气凝胶颗粒，其包含基础颗粒，所述基础颗粒中，硅与钛的元素比Si/Ti大于0且等于或小于6，其中，BET比表面积在200m2/g至1200m2/g的范围内，并且吸收在450nm和750nm的波长处。<2>如<1>所述的二氧化硅二氧化钛复合气凝胶颗粒可以在400nm至800nm的波长范围内具有吸收。<3>在<1>所述的二氧化硅二氧化钛复合气凝胶颗粒中，体积平均粒径可以为0.1μm至3μm，体积粒度分布可以在1.5至10范围内。<4>在<1>所述的二氧化硅二氧化钛复合气凝胶颗粒中，所述基础颗粒可以是一次颗粒凝集的凝集颗粒，并且所述一次颗粒的平均粒径可以为1nm至90nm。<5>如<1>所述的二氧化硅二氧化钛复合气凝胶颗粒可以包含在所述基础颗粒上由二氧化钛形成的第一层。<6>如<5>所述的二氧化硅二氧化钛复合气凝胶颗粒可以还包含在所述第一层上的第二层，并且含有具有金属原子和烃基的金属化合物。<7>在<6>所述的二氧化硅二氧化钛复合气凝胶颗粒中，所述第二层的所述金属化合物可以通过氧原子与所述第一层结合。<8>如<1>所述的二氧化硅二氧化钛复合气凝胶颗粒，可以还包含表面层，所述表面层存在于所述基础颗粒上，并且含有具有金属原子和烃基的金属化合物。<9>在<8>所述的二氧化硅二氧化钛复合气凝胶颗粒中，所述表面层的所述金属化合物可以通过氧原子与所述基础颗粒结合。<10>在<9>所述的二氧化硅二氧化钛复合气凝胶颗粒中，所述金属化合物的烃基可以与所述金属原子直接结合。<11>在<8>所述的二氧化硅二氧化钛复合气凝胶颗粒中，所述金属原子可以是硅原子。<12>在<8>所述的二氧化硅二氧化钛复合气凝胶颗粒中，所述烃基可以是具有1个碳原子至20个碳原子的饱和或不饱和脂肪族烃基或具有1个碳原子至20个碳原子的芳香族烃基。<13>在<12>所述的二氧化硅二氧化钛复合气凝胶颗粒中，所述烃基可以是具有1个碳原子至20个碳原子的饱和脂肪族烃基。<14>在<12>所述的二氧化硅二氧化钛复合气凝胶颗粒中，所述烃基可以是具有4个碳原子至10个碳原子的饱和脂肪族烃基。<15>在<1>所述的二氧化硅二氧化钛复合气凝胶颗粒中，所述基础颗粒中硅与钛的元素比Si/Ti可以在0.05至4的范围内。<16>在<1>所述的二氧化硅二氧化钛复合气凝胶颗粒中，所述BET比表面积可以在300m2/g至1100m2/g的范围内。<17>根据本专利技术的另一方面，提供一种光催化剂形成用组合物，所述组合物含有<1>所述的二氧化硅二氧化钛复合气凝胶颗粒，和至少一种选自由分散介质和粘合剂组成的组中的化合物。<18>根据本专利技术的另一方面，提供一种光催化剂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种二氧化硅二氧化钛复合气凝胶颗粒，其包含基础颗粒，所述基础颗粒中，硅与钛的元素比Si/Ti大于0且等于或小于6，其中，所述二氧化硅二氧化钛复合材料的BET比表面积在200m2/g至1200m2/g的范围内，并且所述二氧化硅二氧化钛复合材料在450nm和750nm的波长处具有吸收。

【技术特征摘要】
2017.09.12 JP 2017-174867;2017.09.12 JP 2017-174871.一种二氧化硅二氧化钛复合气凝胶颗粒，其包含基础颗粒，所述基础颗粒中，硅与钛的元素比Si/Ti大于0且等于或小于6，其中，所述二氧化硅二氧化钛复合材料的BET比表面积在200m2/g至1200m2/g的范围内，并且所述二氧化硅二氧化钛复合材料在450nm和750nm的波长处具有吸收。2.如权利要求1所述的二氧化硅二氧化钛复合气凝胶颗粒，其中，所述二氧化硅二氧化钛复合材料在400nm至800nm的波长范围内具有吸收。3.如权利要求1所述的二氧化硅二氧化钛复合气凝胶颗粒，其中，所述二氧化硅二氧化钛复合材料具有0.1μm至3μm的体积平均粒径和1.5至10范围内的体积粒度分布。4.如权利要求1所述的二氧化硅二氧化钛复合气凝胶颗粒，其中，所述基础颗粒是一次颗粒凝集的凝集颗粒，并且所述一次颗粒的平均粒径为1nm至90nm。5.如权利要求1所述的二氧化硅二氧化钛复合气凝胶颗粒，其包含在所述基础颗粒上由二氧化钛形成的第一层。6.如权利要求5所述的二氧化硅二氧化钛复合气凝胶颗粒，其还包含在所述第一层上的第二层，所述第二层含有具有金属原子和烃基的金属化合物。7.如权利要求6所述的二氧化硅二氧化钛复合气凝胶颗粒，其中，所述第二层的所述金属化合物通过氧原子与所述基础颗粒或所述第一层结合。8.如权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：鹿岛保伸，吉川英昭，角仓康夫，岩永猛，野崎骏介，竹内荣，钱谷优香，奥野广良，
申请(专利权)人：富士施乐株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP