氧化铈的纳米粒子、包含氧化铈的纳米粒子的分散液、氧化剂、抗病毒剂及抗菌剂制造技术

本发明专利技术的课题在于提供具有高氧化性能、抗病毒性能、抗菌性能的氧化铈的纳米粒子、包含氧化铈的纳米粒子的分散液。本发明专利技术是通过在含有下述通式(I)表示的硼化合物及铈(III)离子的溶液中添加氧化剂而制造的氧化铈的纳米粒子。BR

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】氧化铈的纳米粒子、包含氧化铈的纳米粒子的分散液、氧化剂、抗病毒剂及抗菌剂


[0001]本专利技术涉及氧化铈的纳米粒子、包含该纳米粒子的分散液、以及包含该纳米粒子或该分散液的氧化剂、抗病毒剂及抗菌剂。

技术介绍

[0002]近年来，随着对安全、卫生管理的意识提高，分解有害物质、微生物的抗菌技术受到了关注。例如，氧化钛具有利用光催化特性将有机物氧化分解的特性，通过有机色素的分解反应等来评价性能。这样的氧化分解特性除了作为抗菌剂进行利用以外，还被期待在分解乙醛、氨等小分子、过敏原、病毒等各种有害物质的用途中进行利用。
[0003]另一方面，氧化铈的纳米粒子(纳米氧化铈)具有与氧化酶、过氧化物酶等氧化酶同样的催化活性，被期待作为氧化剂的应用。这些催化剂活性不需要紫外线等特别光源，因此即使在室内、暗处等氧化钛难以使用的情况下，也可以期待展现出分解有害物质的用途。
[0004]在使用容易凝聚的金属纳米粒子作为氧化剂等的情况下，采用使其预先与合成时会成为稳定剂的化合物共存，使得到的纳米粒子稳定分散的方法。在氧化铈的纳米粒子的情况下，例如，将聚丙烯酸作为稳定剂并利用过氧化氢将铈(III)离子氧化而获得粒子分散液，或者将葡聚糖作为稳定剂在氨水中进行铈(III)离子的碱中和而获得粒子分散液。
[0005]此处，非专利文献1中记载了表面被聚丙烯酸、葡聚糖包覆的氧化铈的纳米粒子的合成方法。非专利文献1中公开了特别是将聚丙烯酸作为稳定剂时，作为表示氧化性能值的氧化酶活性变高。
[0006]另外，专利文献1中公开了一种研磨组合物，其包含利用硼酸进行了表面改性的胶体氧化铈，并记载了该粒子通过带负电而在较宽的pH范围内稳定分散。
[0007]进而，专利文献2中公开了将用乙二胺四乙酸(EDTA)、乳酸等有机羧酸作为稳定剂的纳米氧化铈、硼酸分散于烃液体或柴油燃料中而形成的反胶束组合物，记载了通过将该组合物添加到燃料中来提高柴油发动机的效率。
[0008]现有技术文献
[0009]非专利文献
[0010]非专利文献1：A.Asati，Angew.Chem.Int.Ed.2009，48，2308
‑
2312.
[0011]专利文献
[0012]专利文献1：日本特开2003
‑
183631号公报
[0013]专利文献2：日本特表2010
‑
502821号公报

技术实现思路

[0014]专利技术所要解决的问题
[0015]本专利技术人等对利用氧化铈的纳米粒子的氧化性能的用途进行了研究。然而发现，对于非专利文献1中记载的用聚丙烯酸包覆表面的氧化铈的纳米粒子、市售的氧化铈的纳
米粒子，即使进行有机色素的氧化分解，结果仍是分解率低。另外，对于以专利文献1为参考的向氧化铈的纳米粒子中后续添加硼酸而进行表面改性的制造方法，也得到分解率低的结果。进而，对于以专利文献2为参考的向用EDTA/乳酸作为稳定剂的氧化铈的纳米粒子中后续添加硼酸而形成的分散液，也得到分解率低的结果。根据这些结果，将发现具有高氧化性能的氧化铈的纳米粒子作为课题做了进一步研究。
[0016]解决问题的手段
[0017]为了解决上述课题，本专利技术人等着眼于氧化铈的纳米粒子的制造方法，特别是对稳定剂进行了研究。结果发现，通过在含有通式BR
n
(OR
’
)3‑
n
表示的硼化合物和铈(III)离子的溶液中添加氧化剂而制造的含有氧化铈的纳米粒子的分散液的有机色素的氧化分解的分解率变高。另外，还发现这样制造的分散液的抗病毒性能也高，从而完成了本专利技术。
[0018]本专利技术如以下所述。
[0019](1)一种氧化铈的纳米粒子，其是通过在含有下述通式(I)表示的硼化合物和铈(III)离子的溶液中添加氧化剂来制造的。
[0020]BR
n
(OR')3‑
n
(I)
[0021]式(I)中，n为0～2的整数，R表示碳原子数为1～4的烷基、苯基和甲苯基中的任意之一，R
’
表示氢、碳原子数为1～4的烷基、苯基和甲苯基中的任意之一。R或R
’
存在多个时，各自可以相同也可以不同。
[0022](2)根据(1)所述的氧化铈的纳米粒子，其中添加所述氧化剂时所述溶液的pH值为5以上。
[0023](3)根据(1)或(2)所述的氧化铈的纳米粒子，所述通式(I)表示的硼化合物为硼酸、硼酸酯、一烃基硼酸、一烃基硼酸的酯、二烃基硼酸、二烃基硼酸的酯或硼酸盐。
[0024](4)根据(1)～(3)中任一项所述的氧化铈的纳米粒子，其中相对于铈元素1摩尔，包含0.001摩尔以上的硼。
[0025](5)根据(1)～(4)中任一项所述的氧化铈的纳米粒子，其为含有所述通式(I)所示的硼化合物的氧化铈的纳米粒子，在XANES光谱中在5726～5729eV及5735～5739eV之间具有极大吸收值。
[0026](6)根据(1)～(5)中任一项所述的氧化铈的纳米粒子，其含有相对于1摩尔铈元素为0.0001摩尔以上的过渡金属。
[0027](7)一种氧化铈的纳米粒子，其为包含下述通式(I)表示的硼化合物的氧化铈的纳米粒子，且在XANES光谱中在5726～5729eV及5735～5739eV之间具有极大吸收值。
[0028]BR
n
(OR')3‑
n
(I)
[0029]式(I)中，n为0～2的整数，R表示碳原子数为1～4的烷基、苯基和甲苯基中的任意之一，R
’
表示氢、碳原子数为1～4的烷基、苯基和甲苯基中的任意之一。R或R
’
存在多个时，各自可以相同也可以不同。
[0030](8)根据(7)所述的氧化铈的纳米粒子，其中，所述通式(I)表示的硼化合物为硼酸、硼酸酯、一烃基硼酸、一烃基硼酸的酯、二烃基硼酸、二烃基硼酸的酯或硼酸盐。
[0031](9)一种分散液，其含有(1)～(8)中任一项所述的氧化铈的纳米粒子。
[0032](10)一种氧化剂，其包含(1)～(8)中任一项所述的氧化铈的纳米粒子或(9)所述的分散液。
[0033](11)一种抗病毒剂，其包含(1)～(8)中任一项所述的氧化铈的纳米粒子或(9)所述的分散液。
[0034](12)一种抗菌剂，其包含(1)～(8)中任一项所述的氧化铈的纳米粒子或(9)所述的分散液。
[0035]专利技术效果
[0036]如果使用本专利技术的氧化铈的纳米粒子或含有该纳米粒子的分散液，则能够以比以往的氧化铈的纳米粒子更高的收率将有机物、各种有害物质氧化分解。此外，本专利技术的氧化铈的纳米粒子或含有该纳米粒子的分散液可以用作使各种病毒失活的高性能抗病毒剂和抗菌剂。
附图说明
[0037]图1是表示在实施例18中测定的、实施例1及比较例2中制备本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种氧化铈的纳米粒子，其是通过在含有下述通式(I)所示的硼化合物和铈(III)离子的溶液中添加氧化剂来制造的，BR
n
(OR')3‑
n
(I)式(I)中，n为0～2的整数，R表示碳原子数为1～4的烷基、苯基和甲苯基中的任意之一，R
’
表示氢、碳原子数为1～4的烷基、苯基和甲苯基中的任意之一，R或R
’
存在多个时，各自可以相同也可以不同。2.根据权利要求1所述的氧化铈的纳米粒子，其中添加所述氧化剂时所述溶液的pH值为5以上。3.根据权利要求1或2所述的氧化铈的纳米粒子，所述通式(I)所示的硼化合物为硼酸、硼酸酯、一烃基硼酸、一烃基硼酸的酯、二烃基硼酸、二烃基硼酸的酯或硼酸盐。4.根据权利要求1～3中任一项所述的氧化铈的纳米粒子，其中相对于铈元素1摩尔，包含0.001摩尔以上的硼。5.根据权利要求1～4中任一项所述的氧化铈的纳米粒子，其为含有所述通式(I)所示的硼化合物的氧化铈的纳米粒子，在XANES光谱中在5726～5729eV及5735～5739eV之间具有极大吸收值。6.根据权利要求1～5中任一项所述的氧化铈的纳米粒子，其含有相对于1摩尔...

【专利技术属性】
技术研发人员：关口翔太，本白水崇光，伊藤正照，
申请(专利权)人：东丽株式会社，
类型：发明
国别省市：