锐钛矿型或金红石型氧化钛微粒分散液的制造方法及在表面上具有光催化剂薄膜的部件技术

技术编号:9645353 阅读:183 留言:0更新日期:2014-02-07 07:16
本发明专利技术可提供在氧化钛微粒的分散稳定性方面优异,而且可简便地制作透明性高的光催化剂薄膜的锐钛矿型或金红石型氧化钛微粒分散液的制造方法及在表面上具有使用该分散液所形成的光催化剂薄膜的部件,其中该锐钛矿型或金红石型氧化钛微粒分散液的制造方法的特征在于,在由不含锡或含锡的过氧钛酸溶液制造锐钛矿型或金红石型氧化钛微粒分散液的方法中,向流通型反应器中连续供给该过氧钛酸溶液,在150-250℃、0.5-10MPa的条件下进行水热处理。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术可提供在氧化钛微粒的分散稳定性方面优异,而且可简便地制作透明性高的光催化剂薄膜的锐钛矿型或金红石型氧化钛微粒分散液的制造方法及在表面上具有使用该分散液所形成的光催化剂薄膜的部件,其中该锐钛矿型或金红石型氧化钛微粒分散液的制造方法的特征在于,在由不含锡或含锡的过氧钛酸溶液制造锐钛矿型或金红石型氧化钛微粒分散液的方法中,向流通型反应器中连续供给该过氧钛酸溶液,在150-250℃、0.5-10MPa的条件下进行水热处理。【专利说明】锐钛矿型或金红石型氧化钛微粒分散液的制造方法及在表面上具有光催化剂薄膜的部件
本专利技术涉及锐钛矿型或金红石型氧化钛微粒分散液的制造方法及在表面上具有使用该分散液而形成的光催化剂薄膜的部件,更详细地,本专利技术涉及在氧化钛微粒的分散稳定性方面优异,而且能够简便地制作光催化剂薄膜的锐钛矿型或金红石型氧化钛微粒分散液的制造方法,以及在表面上具有使用该分散液而形成的光催化剂薄膜的部件。
技术介绍
氧化钛在各种各样的用途,例如顔料、紫外线遮蔽剂、催化剂、光催化剂、催化剂载体、吸附剂、离子交换剂、填充剂、增强剂、陶瓷用原料、钙钛矿型复合氧化物等的复合氧化物的前体,以及磁带的底涂涂料中使用。其中,因为在各种基材的表面上涂覆光催化性氧化钛微粒的分散液而形成的光催化性涂膜通过氧化钛的光催化作用分解有机物,使膜表面变为亲水性,因此,该光催化性氧化钛微粒多用于基材表面的浄化、除臭、抗菌等用途。但是,为了提高其光催化活性,必须扩大光催化剂颗粒与分解对象物质之间的接触面积,因此要求颗粒的一次粒径为50nm以下。而且,为了不失去该基材的设计性,也要求膜的透明性。作为氧化钛微粒分散液的一般制造方法,可举出例如使用有机高分子分散剂等的分散助剂,通过湿式分散机,将采用气相法或液相法合成的氧化钛微粉末分散于分散介质中的方法(特开平1-003020号公报、特开平6-279725号公报、特开平7-247119号公报)。但是,这些制造方法的问题在于因为容易导致平均粒径50nm以下的超微粒凝聚,因此为了将其分散至一次颗粒必须耗费大量的劳动,且有时分散为一次颗粒是不可能的。而且,尽管也公开了`通过将用过氧化氢将氢氧化钛溶解而形成的过氧钛酸溶液进行水热处理,而制造长期稳定的锐钛矿型氧化钛分散液的方法(特开平10-67516号公报),或通过在锡化合物共存下对过氧钛酸溶液进行水热处理而制造金红石型氧化钛分散液的方法(特开平1-78928号公报),但该方法的问题在于,水热处理需要例如在85-200°C下40-2小时比较长的反应时间,且因为是分批式的反应,因此无法确立生产效率良好的制造方法。
技术实现思路
本专利技术所要解决的课题本专利技术是鉴于以上情况而完成的,其目的在于提供可连续地在短时间内获得锐钛矿型或金红石型氧化钛微粒分散液的制造方法,以及在表面上具有使用该分散液而形成的光催化剂薄膜的部件,其中该锐钛矿型或金红石型氧化钛微粒分散液在氧化钛微粒的分散稳定性方面优异,且能够简便地制造透明性高的光催化剂薄膜。用于解决课题的手段本专利技术人为了实现上述目的,进行了专心的研究,结果获知了通过利用流通式反应器使过氧钛酸溶液进行水热反应可连续地在短时间内获得锐钛矿型或金红石型氧化钛微粒分散液,该氧化钛微粒分散液的氧化钛微粒的分散稳定性优异,且由该氧化钛微粒分散液能够简便地制造透明性高的光催化剂薄膜,从而完成了本专利技术。因此,本专利技术提供了下述锐钛矿型或金红石型氧化钛微粒分散液的制造方法,以及在表面上具有使用该分散液而形成的光催化剂薄膜的部件。(I)锐钛矿型氧化钛微粒分散液的制造方法,其特征在于,在由过氧钛酸溶液制造锐钛矿型氧化钛微粒分散液的方法中,向流通式反应器连续供给过氧钛酸溶液,在150-250°C、0.5-1OMPa的条件下进行水热处理。(2)根据(1)所述的锐钛矿型氧化钛微粒分散液的制造方法,其特征在于,通过使用激光的动态散射法所测量的所述锐钛矿型氧化钛微粒分散液中的氧化钛微粒的体积基准的50%累积分布径(D5tl)为50nm以下。(3)根据(1)或(2)所述的锐钛矿型氧化钛微粒分散液的制造方法,其特征在干,在2分钟以内,将向流通式反应器中连续供给的过氧钛酸溶液加热至设定的水热反应温度。(4)根据(1) - (3)任一项所述的锐钛矿型氧化钛微粒分散液的制造方法,其特征在于,接着,在2分钟以内,将对过氧钛酸溶液进行水热处理而制造的氧化钛微粒分散液冷却至40°C以下。(5)根据(1) - (4)任一项所述的锐钛矿型氧化钛微粒分散液的制造方法,其特征在于,调整反应时间,使流通式反应器内由过氧钛酸溶液至氧化钛微粒分散液的转化率为95-99.5%。 (6)锐钛矿型氧化钛微粒分散液的制造方法,其特征在干,向通过(1) - (5)任一项所述的制造方法而获得的锐钛矿型氧化钛微粒分散液中进ー步添加粘结剂。(7)根据(6)所述的锐钛矿型氧化钛微粒分散液的制造方法,其特征在于,所述粘结剂为硅化合物类粘结剂。(8)部件,其特征在于,在其表面上具有使用通过(I) - (7)任一项所述的制造方法获得的锐钛矿型氧化钛微粒分散液而形成的光催化剂薄膜。(9)金红石型氧化钛微粒分散液的制造方法,其特征在于,在由含锡的过氧钛酸溶液制造金红石型氧化钛微粒分散液的方法中,向流通式反应器连续供给过氧钛酸溶液,在150-250°C、0.5-1OMPa的条件下进行水热处理。(10)根据(9)所述的金红石型氧化钛微粒分散液的制造方法,其特征在于,锡成分的含量以与氧化钛的摩尔比(Ti/Sn)计为1-1000。(11)根据(9)或(10)所述的金红石型氧化钛微粒分散液的制造方法,其特征在于,通过使用激光的动态散射法而测量的所述金红石型氧化钛微粒分散液中的氧化钛微粒的体积基准的50%累积分布径(D5tl)为50nm以下。( 12)根据(9) - ( 11)任一项所述的金红石型氧化钛微粒分散液的制造方法,其特征在于,在2分钟以内,将向流通式反应器中连续供给的过氧钛酸溶液加热至设定的水热反应温度。(13)根据(9) - (12)任一项所述的金红石型氧化钛微粒分散液的制造方法,其特征在于,接着,在2分钟以内,将对过氧钛酸溶液进行水热处理而制造的氧化钛微粒分散液冷却至40°C以下。(14)根据(9) - (13)任一项所述的金红石型氧化钛微粒分散液的制造方法,其特征在于,调整反应时间,以使在流通式反应器内由过氧钛酸溶液至氧化钛微粒分散液的转化率为95-99.5%。(15)金红石型氧化钛微粒分散液的制造方法,其特征在干,向通过(9) - (14)任一项所述的制造方法而获得的金红石型氧化钛微粒分散液中进ー步添加粘结剂。(16)根据(15)所述的金红石型氧化钛微粒分散液的制造方法,其特征在于,所述粘结剂为硅化合物类粘结剂。(17)部件,其特征在于,在其表面上具有使用通过(9)_ (16)任一项所述的制造方法获得的金红石型氧化钛微粒分散液而形成的光催化剂薄膜。专利技术效果根据本专利技术,能够提供在氧化钛微粒的分散稳定性方面优异、而且能够简便地制作透明性高的光催化剂薄膜的锐钛矿型或金红石型氧化钛微粒分散液的制造方法及在表面上具有使用该分散液而形成的光催化剂薄膜的部件。【专利附图】【附图说明】为本本文档来自技高网
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【技术保护点】
锐钛矿型氧化钛微粒分散液的制造方法,其特征在于,在由过氧钛酸溶液制造锐钛矿型氧化钛微粒分散液的方法中,向流通式反应器中连续供给过氧钛酸溶液,在150?250℃、0.5?10MPa的条件下进行水热处理。

【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:古馆学井上友博高桥志郎荣口吉次天野正
申请(专利权)人:信越化学工业株式会社
类型:
国别省市:

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