(57)【要約】【課題】大きな比表面積を有し、高い光触媒活性を示すウニ状酸化鉄光触媒とこの光触媒の製造法を提供すること。【解決手段】針状酸化鉄の一端が集まって形成されたウニ状の粒子であって、比表面積が２００ｍ２／ｇ以上であるウニ状酸化鉄光触媒である。このウニ状酸化鉄光触媒は、直径０．４〜６μｍ程度の粒子であり、鉄（III）イオンを含む水溶液に硫酸イオンを添加して加熱することによって製造することができる。【選択図】図６
2015054299.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１０本以上の針状酸化鉄粒子の一端が集合したウニ状の形状をなし、
比表面積が２００ｍ２／ｇ以上であることを特徴とするウニ状酸化鉄光触媒。
【請求項２】
前記針状酸化鉄が、非晶質含水酸化鉄、ゲーサイト（α―ＦｅＯＯＨ）及びアカガネイト
（β―ＦｅＯＯＨ）から選ばれる少なくとも１種の鉄酸化物を含有することを特徴とする
請求項１に記載のウニ状酸化鉄光触媒。
【請求項３】
鉄（III）イオンを含む水溶液に硫酸イオンを添加し鉄（III）／硫酸塩混合溶液を得る工
程と、
該工程の後に該鉄（III）／硫酸塩混合溶液を加熱する工程と
を含むことを特徴とするウニ状酸化鉄光触媒の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光触媒およびその製造方法に係り、特にウニ状の形態を有する高活性な酸化鉄
系光触媒によるウニ状酸化鉄光触媒とその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄酸化物は、電子材料、磁性材料、触媒、吸着剤、顔料など様々な産業分野で利用されて
いる。鉄酸化物の多くは可視光を吸収することから、昨今では高活性な酸化鉄系光触媒材
料開発へ期待も高い。吸着剤や触媒材料と同様に、高性能な光触媒材料の開発には高い比
表面積を得ることが重要と考えられている。近年では、非特許文献１のように、結晶性含
水酸化鉄であるゲーサイトからなるウニ状（または毬栗状）酸化鉄粒子の製法が開発され
、１２０ｍ２／ｇほどの比表面積を有する材料が得られている。しかし、光触媒や吸着材
料としては、未だに比表面積が低いことが問題であり、実用化のためには更なる比表面積
増大が必要である。加えて、現状ではそのウニ状酸化鉄の製法にも課題がある。非特許文
献１に示される製法は、毒性のあるエチレングリコールを大量に使用する事や、回収率が
低いという課題がある。ウニ状酸化鉄を得る他の方法としては、特許文献１に示された方
法も知られている。これは、非特許文献１と同様のゲーサイトからなるウニ状酸化鉄を得
るものであるが、鉄（II）塩を原料に、反応温度と時間等を制御しながら、種子生成反応
と加水分解反応を進める必要があり、工程が複雑であるという課題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭４８−４６５９９号公報
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】ホゥイ・リー（Hui Li）、ウエイ・リー（Wei Li）、ヤンジュン・ジャン（Yanjun Zhang）、タイシャン・ワン（Taishan Wang）、バオ・ワーン（BaoWang）、ウエイ・シュイ（Wei Xu）、リー・ジアン（Li Jiang）、ウエイグオ・ソン（Weiguo Song）、チュンイン・シュウ（ChunyingShu）、チュンル・ワン（Chunru Wang）、「簡単なグリーン法で製造した菊状α−ＦｅＯＯＨミクロスフェアと重金属イオン除去での優れた能力」（Chrysanthemum-like α-FeOOH microspheres produced bya simple green method and their outstanding ability in heavy metal ion removal）、ジャーナル・オブ・マテリアルズ・ケミストリー（Journal of Materials Chemistry）、英国王立化学会出版、第２１巻２２号、２０１１年、ｐ．７８７８−７８８１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、大きな比表面積を有し、高い光触媒活性を示すウニ状酸化鉄光触媒とこの光触
媒の製造法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の第１の態様は、１０本以上の針状酸化鉄の一端が集
合してウニ状の形状をなし、比表面積が２００ｍ２／ｇ以上であるウニ状酸化鉄光触媒で
あることを要旨とする。
【０００７】
本発明の第２の態様は、鉄（III）イオンを含む水溶液に硫酸イオンを添加し鉄（III）／
硫酸塩混合溶液を得る工程と、この工程の後に鉄（III）／硫酸塩混合溶液を加熱する工
程とを含む、ウニ状酸化鉄光触媒の製造方法であることを要旨とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、本発明により、大きな比表面積を有することによって高い光触媒活性を
有したウニ状酸化鉄光触媒と、この光触媒の製造法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】鉄（III）／硫酸塩混合溶液を得る方法を示す図である。
【図２】鉄（III）／硫酸塩混合溶液からウニ状酸化鉄光触媒を得る方法を示す図である。
【図３】実施例１〜６のＸ線回折結果を示すグラフである。
【図４】比較例１〜２のＸ線回折結果を示すグラフである。
【図５】実施例３で得られたウニ状酸化鉄のＴＧ−ＤＴＡ曲線を示すグラフである。
【図６】実施例３で得られたウニ状酸化鉄光触媒の電子顕微鏡写真である。
【図７】実施例４で得られたウニ状酸化鉄光触媒の電子顕微鏡写真である。
【図８】実施例５で得られたウニ状酸化鉄光触媒の電子顕微鏡写真である。
【図９】実施例６で得られたウニ状酸化鉄光触媒の電子顕微鏡写真である。
【図１０】実施例７〜１０のＸ線回折結果を示すグラフである。
【図１１】実施例９で得られたウニ状酸化鉄光触媒の電子顕微鏡写真である。
【図１２】実施例１０で得られたウニ状酸化鉄光触媒の電子顕微鏡写真である。
【図１３】実施例１１〜１３のＸ線回折結果を示すグラフである。
【図１４】実施例１１で得られたウニ状酸化鉄光触媒の電子顕微鏡写真である。
【図１５】実施例１２で得られたウニ状酸化鉄光触媒の電子顕微鏡写真である。
【図１６】実施例１３で得られたウニ状酸化鉄光触媒の電子顕微鏡写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
次に、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。以下に示す実施の形態は、本発明
の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思
想は、構成する材料、形状、構造などを下記のものに特定するものではない。特に、以下
におけるウニ状酸化鉄光触媒とその製造方法は、一例であり、特許請求の範囲に記載した
趣旨の範囲内であれば、この変形例を含めて、これ以外の種々の製造方法により、実現可
能であることは勿論である。このように、本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載
された技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
【００１１】
本発明の実施の形態に係るウニ状酸化鉄光触媒は、針状（または棒状）酸化鉄粒子の一端
が集まった形状のウニ状酸化鉄粒子で構成される。この針状酸化鉄粒子は、通常、非晶質
含水酸化鉄を主成分とするが、用いる原材料によっては結晶性含水酸化鉄を含んでもよい
。結晶性含水酸化鉄としては、ゲーサイト（α−ＦｅＯＯＨ）、アカガネイト（β―Ｆｅ
ＯＯＨ）、レピドクロサイト（γ―ＦｅＯＯＨ）、フェロオキシハイト（δ―ＦｅＯＯＨ
）が挙げられる。針状酸化鉄粒子の長軸長さは通常０．４〜３．０μｍ程度であり、直径
（短軸長さ）は通常２０〜８０ｎｍ程度である。この針状粒子が少なくとも１０本以上が
集合し、ウニ状酸化鉄粒子を形成する。このウニ状酸化鉄粒子の直径は通常０．８〜６．
０μｍ程度である。さらに、本発明の実施の形態に係るウニ状酸化鉄光触媒は、非晶質成
分を多く含むことによって、２００ｍ２／ｇ以上の高い比表面積を持つ。ここで「比表面
積」は、ウニ状酸化鉄光触媒の表面積と質量との比で定義される量であり、本発明におい
ては、ＢＥＴ法により測定した比表面積の値を用いている。
【００１２】
前述の本発明の実施の形態に係るウニ状酸化鉄光触媒は、鉄（III）イオンを含む水溶液
に硫酸塩を添加して加熱することで製造することができる。
【００１３】
具体的には、まず図１に示すように、鉄（III）塩１１と硫酸塩１２を溶媒１３Ｌに分散
し、鉄（III）／硫酸塩混合溶液１４Ｌを得る。溶媒１３Ｌには、通常は水を用いればよ
く、後の工程や生成物に支障が無い限り、アルコールなど水と混和性を有する成分を混ぜ
て用いてもよい。鉄（III）塩１１としては、硝酸鉄（III）、塩化鉄（III）などを用い
ることができる。硫酸塩１２としては、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、硫酸マグネシウ
ム、硫酸銅（II）など、水溶性の硫酸塩を用いることができる。硫酸塩を構成する硫酸イ
オンと陽イオンの一部は、最終的に得られるウニ状酸化鉄光触媒に吸着などによって取り
込まれる。そのため、このようにウニ状酸化鉄光触媒を修飾することも考慮して硫酸塩を
選択してもよい。鉄（III）塩１１と硫酸塩１２を溶媒１３Ｌに加える順序は問わない。
鉄（III）塩１１と硫酸塩１２の使用量については、鉄（III）／硫酸塩混合溶液１４Ｌに
おいて、鉄（III）イオンの体積モル濃度に対する硫酸イオンの体積モル濃度の比が１．
０以上になるように設定する。硫酸イオンの濃度は、得られるウニ状酸化鉄粒子の径に影
響を与える。そのため、得られる粒子の径に着目して、硫酸イオン濃度を選択してもよい
。ここで、鉄（III）／硫酸塩混合溶液１４ＬのｐＨは通常は１．３〜２．６になってお
り、後の工程に支障が無い限りｐＨの調整は不要である。
【００１４】
次に、図２に示すように、鉄（III）／硫酸塩混合溶液２１Ｌを加熱することによって、
鉄（III）イオン２２の加水分解を促進し、ウニ状酸化鉄２３すなわち本発明のウニ状酸
化鉄光触媒を析出させる。鉄（III）／硫酸塩混合溶液２１Ｌを加熱する温度は、７０℃
以上であればよいが、低温ではウニ状酸化鉄２３の析出に長い時間を必要とするため、８
０℃以上であることが望ましい。より好ましいのは１００℃以上である。加熱する時間は
、加熱温度によって変化するが、７０℃では１週間以上、８０℃では３日程度、１００℃
では３時間以上あれば十分である。ただし、１００℃以上の温度で長時間保持すると、別
の鉄酸化物、例えばヘマタイトなどが生成する。これらの混入を防ぎたい場合は、加熱時
間を長くても５時間以内に留めておくのがよい。こうして、ウニ状酸化鉄２３が析出した
後は、遠心分離やろ過によりウニ状酸化鉄２３を洗浄分離、乾燥してウニ状酸化鉄光触媒
を得るが、用途によっては必ずしも乾燥する必要はない。
【００１５】
こうして得られた本発明のウニ状酸化鉄光触媒は、光照射下において有機物を酸化分解す
るための光触媒材料として用いることができる。光触媒材料の他にも、例えば、触媒材料
、触媒担体、吸着材料、顔料等として用いることができる。特に、本発明のウニ状酸化鉄
は大きな比表面積を有する特徴があることから、触媒材料や吸着材料など、利用される用
途によっては顕著な性能を示すことが期待できる。また、非晶質含水酸化鉄は、熱処理な
どによって、他の鉄化合物へと変化させることができる。他の鉄化合物とは、例えば、ヘ
マタイト、マグネタイト、マグヘマイトなどである。そのため、本発明の実施の形態に係
るウニ状酸化鉄は、磁性材料や顔料の原料としても用いることができる。この場合、本発
明のウニ状酸化鉄に特徴的なウニ形状を損なわない程度に様々な処理を施して用いてもよ
い。
【実施例】
【００１６】
以下に、本発明を実施例によってさらに詳細に説明するが、本発明はかかる実施例に限定
されるものではない。
【００１７】
実施例１
５０ｍｌのポリプロピレン製容器に、１ｍｏｌ／ｌ硝酸鉄（III）水溶液を２ｍｌと、硫
酸ナトリウムを０．０８ｇ加え、これに全体の体積が５０ｍｌになるまで純水を加えてよ
く撹拌し、４０ｍｍｏｌ／ｌ硝酸鉄（III）と１０ｍｍｏｌ／ｌ硫酸ナトリウムを含んだ
鉄（III）イオン／硫酸イオン混合水溶液を得た。この容器を密閉し、１００℃に４時間
保温した。この保温の間は、撹拌を行わなかった。保温後、容器内に析出した褐色の沈殿
物を、遠心分離によって純水で洗浄、分離し、１００℃で乾燥した。その後、乳鉢で粉砕
し、得られた褐色の粉末を実施例１とした。ＢＥＴ法により比表面積を測定したところ（
島津製作所製、ＦｌｏｗｓｏｒｂII２３００）、１７４ｍ２／ｇであった。
【００１８】
実施例２
実施例１における硫酸ナトリウムの使用量を０．１５ｇにし、他は実施例１と同一条件で
褐色の粉末を得て実施例２とした。比表面積は１４８ｍ２／ｇであった。
【００１９】
実施例３
実施例１における硫酸ナトリウムの使用量を０．３０ｇにし、他は実施例１と同一条件で
褐色の粉末を得て実施例３とした。比表面積は３２３ｍ２／ｇであった。
【００２０】
実施例４
実施例１における硫酸ナトリウムの使用量を０．６０ｇにし、他は実施例１と同一条件で
褐色の粉末を得て実施例４とした。比表面積は２７７ｍ２／ｇであった。
【００２１】
実施例５
実施例１における硫酸ナトリウムの使用量を０．９０ｇにし、他は実施例１と同一条件で
褐色の粉末を得て実施例５とした。比表面積は２９３ｍ２／ｇであった。
【００２２】
実施例６
実施例１における硫酸ナトリウムの使用量を１．２０ｇにし、他は実施例１と同一条件で
褐色の粉末を得て実施例６とした。比表面積は２５７ｍ２／ｇであった。
【００２３】
実施例７
実施例１における１ｍｏｌ／ｌ硝酸鉄（III）水溶液を、１ｍｏｌ／ｌ塩化鉄（III）水溶
液に変え、他は実施例１と同一条件で褐色の粉末を得て実施例７とした。比表面積は２１
１ｍ２／ｇであった。
【００２４】
実施例８
実施例２における１ｍｏｌ／ｌ硝酸鉄（III）水溶液を、１ｍｏｌ／ｌ塩化鉄（III）水溶
液に変え、他は実施例２と同一条件で褐色の粉末を得て実施例８とした。比表面積は１５
１ｍ２／ｇであった。
【００２５】
実施例９
実施例３における１ｍｏｌ／ｌ硝酸鉄（III）水溶液を、１ｍｏｌ／ｌ塩化鉄（III）水溶
液に変え、他は実施例３と同一条件で褐色の粉末を得て実施例９とした。比表面積は２０
７ｍ２／ｇであった。
【００２６】
実施例１０
実施例４における１ｍｏｌ／ｌ硝酸鉄（III）水溶液を、１ｍｏｌ／ｌ塩化鉄（III）水溶
液に変え、他は実施例４と同一条件で褐色の粉末を得て実施例１０とした。比表面積は２
３８ｍ２／ｇであった。
【００２７】
実施例１１
実施例４において用いた０．６０ｇの硫酸ナトリウムを、１ｍｏｌ／ｌ硫酸銅（II）水溶
液４ｍｌに変え、他は実施例４と同一条件で褐色の粉末を得て実施例１１とした。比表面
積は２０６ｍ２／ｇであった。
【００２８】
実施例１２
実施例４において用いた０．６０ｇの硫酸ナトリウムを、０．９９ｇの硫酸マグネシウム
・７水和物に変え、他は実施例４と同一条件で褐色の粉末を得て実施例１２とした。比表
面積は２１５ｍ２／ｇであった。
【００２９】
実施例１３
実施例４において用いた０．６０ｇの硫酸ナトリウムを、０．７０ｇの硫酸カリウムに変
え、他は実施例４と同一条件で褐色の粉末を得て実施例１３とした。比表面積は２３３ｍ
２／ｇであった。
【００３０】
比較例１
５０ｍｌのポリプロピレン製容器に、１ｍｏｌ／ｌ硝酸鉄（III）水溶液を２ｍｌを入れ
、これに全体の体積が５０ｍｌになるまで純水を加えてよく撹拌し、４０ｍｍｏｌ／ｌ硝
酸鉄（III）水溶液を得た。この容器を密閉し、８０℃に１８時間保温した。この保温の
間は、撹拌を行わなかった。保温後、容器内に析出した褐色の沈殿物を、遠心分離によっ
て純水で洗浄、分離し、１００℃で乾燥した。その後、乳鉢で粉砕し、得られた褐色の粉
末を比較例１とした。ＢＥＴ法により比表面積を測定したところ３８ｍ２／ｇであった。
【００３１】
比較例２
５０ｍｌのポリプロピレン製容器に、１０ｇの硫酸鉄（II）・７水和物を入れ、これに全
体の体積が４０ｍｌになるまで純水を加えてよく撹拌し硫酸鉄（II）を溶解させ、さらに
１０ｍｌのエチレングリコールを加えた。得られた７２０ｍｍｏｌ／ｌ硫酸鉄（II）と３
．６ｍｏｌ／ｌエチレングリコールの混合水溶液を２０分間撹拌した後、大気条件のまま
１００℃に１時間保持した。保温後、容器内に析出した褐色の沈殿物を、遠心分離によっ
て純水で洗浄、分離し、１００℃で乾燥した。その後、乳鉢で粉砕し、得られた褐色の粉
末を比較例２とした。ＢＥＴ法により比表面積を測定したところ１１１ｍ２／ｇであった
。
【００３２】
（構造評価）
実施例１〜１３及び比較例１〜２で得られた試料の構造を、Ｘ線回折（島津製作所製、Ｘ
Ｄ−６１０）、電子顕微鏡観察（日立ハイテクノロジーズ製、ＳＵ６６００）などによっ
て評価した。
【００３３】
まず、実施例１〜６と比較例１〜２で得られた試料のＸ線回折結果を図３及び図４に示す
。これにより、比較例１及び２、実施例１と２において、２θ＝１７．８、２１．２、２
６．３、３３．２、３４．７、３６．６、４０．０、４１．２、５３．２、５９．０°付
近のピークからゲーサイトが得られていることがわかる。実施例３〜６では、実施例１お
よび２と比較し、２θ＝１７．８、２６．３、５９．０°付近のピークがほとんど得られ
ず、２θ＝２１．２、３３．２、３４．７、３６．６、４０．０、４１．２、５３．２°
付近のピークの強度が低くブロードになっていることから、非晶質になっていることがわ
かる。ここで、実施例３について示差熱天秤（リガク製、ＴＧ８１２０）によって熱物性
を測定し、図５に示したＴＧ−ＤＴＡ曲線が得られた。これによると２００℃以上の温度
でも脱水反応が起こり、含水酸化鉄であることがわかる。さらに、Ｘ線回折の結果も考慮
すると非晶質含水酸化鉄であるといえる。
【００３４】
次に、実施例１〜６と比較例１〜２で得られた粒子の形状を電子顕微鏡により観察した。
その結果、比較例１では直径〜５μｍの球状の粒子が得られていた。比較例２は、非特許
文献１に記載の条件で合成したものであるが、ウニ状の粒子は得られず、不定形の直径５
０ｎｍ程の粒子が得られた。実施例１及び２では、長軸長さが８０ｎｍ以下の針状粒子が
得られた。実施例３〜６では、図６〜９に示したように、少なくとも１０本以上の針状酸
化鉄粒子の一端が集合して形成されたウニ状の粒子が得られた。このウニ状粒子の直径は
、実施例３では０．８〜６．０μｍ程度であるが、実施例４では０．８〜５．０μｍ程度
、実施例５では０．８〜３．５μｍ程度、実施例６では０．８〜２．５μｍ程度と、添加
する硫酸塩の濃度と共に減少した。このウニ状粒子を構成する針状粒子の直径は、実施例
３〜６のいずれにおいても２０〜８０ｎｍであり、その長軸長さは０．４〜３．０μｍ程
度であった。
【００３５】
実施例７〜１０は、実施例１〜４において用いた硝酸鉄（III）塩を塩化鉄（III）に変え
て合成したものである。図１０には、実施例７〜１０で得られた試料のＸ線回折結果を示
した。実施例７及び８では、２θ＝１１．８、１６．８、２６．７、３５．２、３９．２
、４６．４、５５．１°付近にアカガネイト（β−ＦｅＯＯＨ）によるピークが観察され
たが、実施例９及び１０では、そのピークがブロードになり、強度が減少していることか
ら、非晶質成分の量が増大していることがわかる。これらの試料を電子顕微鏡によって観
察したところ、実施例７及び８では針状の粒子が得られていた。実施例９及び１０では、
図１１及び図１２に示したようにウニ状粒子が得られていた。
【００３６】
実施例１１〜１３は、実施例４において用いた硫酸ナトリウムを、他の硫酸塩に変えて合
成したものである。これらのＸ線回折結果を図１３に、電子顕微鏡による観察結果を図１
４〜１６に示した。Ｘ線回折では、結晶性ゲーサイトのピークが残っていることから、実
施例３〜７とは異なり、比較的ゲーサイトが多く含まれていることがわかる。しかしなが
ら、その比表面積はいずれも２００ｍ２/ｇ以上と高い値を示したことから、非晶質部分
を多く含むことがわかる。尚、実施例１３の２θ＝１４．９、１５．６、１７．４、２８
．６、２９．０、３１．２、３９．７、４５．８°付近に見られる鋭いピークは、ジャロ
サイトによるものである。電子顕微鏡観察の結果では、実施例１１〜１３のいずれにおい
てもウニ状の粒子が得られていた。実施例１３では、直径十数μｍ以上のジャロサイトの
粒子が含まれていたが、ウニ状酸化鉄粒子とは分離しており、ウニ状の形態を損ねるもの
ではなかった。
【００３７】
表1に、実施例１〜１３及び比較例１〜３における合成時の溶液条件と、構造評価の結果
をまとめて示した。
【００３８】
【表１】
2015054299.tif 000003
【００３９】
表１から、鉄（III）イオン／硫酸イオン混合水溶液中において、鉄（III）イオンの体積
モル濃度に対する硫酸イオンの体積モル濃度の比が１以上であることが、ウニ状酸化鉄の
合成条件であるとわかる。ここで、用いる鉄（III）塩及び硫酸塩の種類は問わない。得
られたウニ状酸化鉄は２００ｍ２／ｇ以上の高い比表面積を有し、高いものでは３００ｍ
２／ｇを超えることもわかる。非晶質成分を多く含むものほどその傾向が強い。
【００４０】
（ウニ状酸化鉄の元素分析）
実施例３と実施例１１〜１３において得られたウニ状酸化鉄粒子については、電子顕微鏡
観察の際にエックス線分析装置（堀場製作所製、ＥＭＡＸ  ｘ−ａｃｔ２５０）により粒
子の元素分析を行った。その結果を表２に示した。
【００４１】
【表２】
2015054299.tif 000004
【００４２】
表２に示したように、いずれの試料も硫黄が２〜５質量％程度含まれることがわかる。す
なわち、本発明のウニ状酸化鉄は、硫酸イオンを一部取り込んで成長していることを示す
。さらに、実施例１１や実施例１３では、用いた硫酸塩における陽イオンの一部を含んで
いることがわかる。
【００４３】
（光触媒反応活性の評価）
次に、実施例１、３、７及び９と、比較例１及び２の光触媒活性を、アセトアルデヒドの
光触媒的酸化分解によって生じる二酸化炭素の生成速度によって比較した。
【００４４】
まず、光触媒反応容器としてガラス製の密閉容器（容積２０ｍｌ）を用い、これに１０ｍ
ｇの光触媒と５０ｍｍｏｌ／ｌアセトアルデヒド水溶液１０ｍｌを加え、大気条件のまま
ガラス容器を密閉した。このまま暗所にて１時間撹拌して十分に光触媒を分散させた後に
、キセノンランプ（照射強度約１００ｍＷ／ｃｍ２）によって光照射を開始した。この条
件では、アセトアルデヒドが水と二酸化炭素に分解する反応が起こる（ＣＨ３ＣＨＯ＋５
／２Ｏ２→２ＣＯ２＋２Ｈ２Ｏ）。光照射を５時間続けた後、容器内のガスを採取してガ
スクロマトグラフを用いて二酸化炭素生成量を測定し、その結果から二酸化炭素生成速度
を求めた。こうして得られた二酸化炭素生成速度を表3に示した。
【００４５】
【表３】
2015054299.tif 000005
【００４６】
表３からわかるように、ウニ状酸化鉄光触媒は、従来の比較例１及び２と比べ高い光触媒
活性を示すことがわかる。また、実施例１と実施例３、または実施例７と実施例９を比較
すると、ウニ状になることで高い光触媒活性が発現するといえる。さらに、本発明のウニ
状酸化鉄光触媒は高い光触媒活性を示すことも特筆すべき点である。非晶質材料は比表面
積が高いが、光触媒として不適と考えられてきた。しかし、本発明のようにウニ状粒子に
することで、高い光触媒活性を引き出すことができる。
【００４７】
上記のように、本発明の実施の形態について記載したが、この開示の一部をなす論述及び
図面は本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々
な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。したがって、本発明はここで
は記載していない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技
術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定めら
れるものである。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明のウニ状酸化鉄光触媒とその製造方法によれば、有機汚染物質の酸化分解除去を効
果的に行うことができる光触媒材料が得られるので光触媒材料を用いる種々の技術分野に
利用可能である。また、比表面積が高いため、吸着剤としての利用も可能である。さらに
、非晶質含水酸化鉄は様々な酸化鉄へ変化させることもできるため、これらを用いる分野
、例えば顔料や磁性材料といった方面へも応用することができる。したがって、本発明の
ウニ状酸化鉄光触媒とその製造方法は、環境関連産業、エネルギー産業、その他広範な産
業分野において利用することができる。
【符号の説明】
【００４９】
１１…鉄（III）塩
１２…硫酸塩
１３Ｌ…溶媒
１４Ｌ、２１Ｌ…鉄（III）／硫酸塩混合溶液
２２…鉄（III）イオン
２３…ウニ状酸化鉄
【図１】
2015054299.tif 000006
【図２】
2015054299.tif 000007
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図１０】
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【図１３】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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