(57)【要約】【課題】小粒径の１０面体酸化チタン粒子を選択的に効率よく製造することができる酸化チタン粒子の製造方法を提供する。【解決手段】四塩化チタンを気相で高温にて酸化する際に、急加熱、急冷却する方法と、酸化性ガスとして酸素と水蒸気を使用する方法を併用することで、ある特定の条件の下で、１０面体の箱型形状を有し、粒子径が１ｎｍ〜１００ｎｍの範囲にある１０面体酸化チタン粒子を選択的に効率よく製造することができる。【選択図】図１
2008303126.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
四塩化チタン蒸気を含むガスと、水蒸気を含む酸化性ガスとを接触させることによって、１０面体の箱型形状を有し、粒子径が１ｎｍ〜１００ｎｍの範囲にある１０面体酸化チタン粒子を選択的に製造する酸化チタン粒子の製造方法であって、それぞれ５００℃以上に予熱された四塩化チタン蒸気を含むガスと水蒸気を含む酸化性ガスとが混合され、８００℃以上に加熱された領域へと送られる工程を含む酸化チタン粒子の製造方法。
【請求項２】
四塩化チタン蒸気を含むガスが、四塩化チタン蒸気と酸素を含む混合ガスである請求項１に記載の酸化チタン粒子の製造方法。
【請求項３】
水蒸気を含む酸化性ガスが、水蒸気と酸素の混合ガスである請求項１又は２に記載の酸化チタン粒子の製造方法。
【請求項４】
８００℃以上に加熱された領域おけるガスの滞留時間が３００ミリ秒以下である請求項１乃至３の何れか一項に記載の酸化チタン粒子の製造方法。
【請求項５】
滞留時間が１００ミリ秒以下である請求項４に記載の酸化チタン粒子の製造方法。
【請求項６】
四塩化チタン蒸気を含むガス中の四塩化チタン濃度が、３〜４０体積％である請求項１乃至５の何れか一項に記載の酸化チタン粒子の製造方法。
【請求項７】
四塩化チタン蒸気を含むガス中の（酸素（Ｏ２  換算）の物質量［ｍｏｌ］）／（四塩化チタンの物質量［ｍｏｌ］）の比が、０．１〜７である請求項１乃至６の何れか一項に記載の酸化チタン粒子の製造方法。
【請求項８】
水蒸気を含む酸化性ガス中の水蒸気の濃度が、１０〜８０体積％である請求項１乃至７の何れか一項に記載の酸化チタン粒子の製造方法。
【請求項９】
水蒸気を含む酸化性ガス中の（酸素（Ｏ２  換算）の物質量［ｍｏｌ］）／（水蒸気の物質量［ｍｏｌ］）の比が、０．１〜５である請求項１乃至８の何れか一項に記載の酸化チタン粒子の製造方法。
【請求項１０】
水蒸気を含む酸化性ガスの量が、四塩化チタン蒸気を含むガスの量に対して、体積比で、０．５〜５倍である請求項１乃至９の何れか一項に記載の酸化チタン粒子の製造方法。
【請求項１１】
四塩化チタン蒸気を含むガスと水蒸気を含むガスを併せたガスの組成が、四塩化チタン：酸素：水蒸気＝１：０．５〜１３：０．３〜５（体積比）である請求項１乃至１０の何れか一項に記載の酸化チタン粒子の製造方法。
【請求項１２】
更に、四塩化チタン蒸気を含むガスと水蒸気を含むガスを併せたガスの組成が、四塩化チタン：酸素：水蒸気＝１：１〜６：０．３〜３（体積比）である請求項１１に記載の酸化チタン粒子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、１０面体の箱型形状を有する酸化チタン粒子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、１０面体の箱型形状を有し、主としてアナターゼ型結晶からなる酸化チタン粒子（以下、「１０面体酸化チタン粒子」と称する。）とその製造方法が報告されている（特許文献１，２及び非特許文献１を参照）。また、これらの報告には、１０面体酸化チタン粒子が光触媒として高い活性を有していることも報告されている。
【０００３】
上記文献で報告されている１０面体酸化チタン粒子の製造方法は、四塩化チタンと酸素を含むガスを、ある条件の下で、急加熱し、急冷却する方法である。しかしながら、この方法で得られる１０面体酸化チタン粒子は、粒子径が１００ｎｍ以上のものがほとんどである。したがって、従来の製造方法では、粒子径が１００ｎｍ以下の１０面体酸化チタン粒子を選択的に得ることは困難であり、１０面体の箱型形状を有したまま、粒子径を小さくすることが課題となっている。
【０００４】
一方、微粒子酸化チタンを得る方法として、四塩化チタンを気相で酸化する際に、酸化性ガスとして酸素と水蒸気を使用する方法が知られている（特許文献３を参照）。
【特許文献１】国際公開０４／０６３４３１号パンフレット
【特許文献２】特開２００６−５２０９９号公報
【特許文献３】特許第３６５６３５５号公報
【非特許文献１】草野・寺田・阿部・大谷、第９８回触媒討論会（平成１８年９月）討論会Ａ予稿集、２３４頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、このような従来の事情に鑑みて提案されたものであり、その目的は、小粒径の１０面体酸化チタン粒子を選択的に効率よく製造することができる酸化チタン粒子の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、四塩化チタンを気相で高温にて酸化する際に、急加熱、急冷却する方法と、酸化性ガスとして酸素と水蒸気を使用する方法を併用したある特定の条件の下で、粒子径が１００ｎｍ以下の１０面体酸化チタン粒子が選択的に得られることを見出した。
【０００７】
すなわち、本発明は、以下の手段を提供する。
［１］  四塩化チタン蒸気を含むガスと、水蒸気を含む酸化性ガスとを接触させることによって、１０面体の箱型形状を有し、粒子径が１ｎｍ〜１００ｎｍの範囲にある１０面体酸化チタン粒子を選択的に製造する酸化チタン粒子の製造方法であって、それぞれ５００℃以上に予熱された四塩化チタン蒸気を含むガスと水蒸気を含む酸化性ガスとが混合され、８００℃以上に加熱された領域へと送られる工程を含む酸化チタン粒子の製造方法。
［２］  四塩化チタン蒸気を含むガスが、四塩化チタン蒸気と酸素を含む混合ガスである前項［１］に記載の酸化チタン粒子の製造方法。
［３］  水蒸気を含む酸化性ガスが、水蒸気と酸素の混合ガスである前項［１］又は［２］に記載の酸化チタン粒子の製造方法。
［４］  ８００℃以上に加熱された領域おけるガスの滞留時間が３００ミリ秒以下である前項［１］乃至［３］の何れか一項に記載の酸化チタン粒子の製造方法。
［５］  滞留時間が１００ミリ秒以下である前項［４］に記載の酸化チタン粒子の製造方法。
［６］  四塩化チタン蒸気を含むガス中の四塩化チタン濃度が、３〜４０体積％である前項［１］乃至［５］の何れか一項に記載の酸化チタン粒子の製造方法。
［７］  四塩化チタン蒸気を含むガス中の（酸素（Ｏ２  換算）の物質量［ｍｏｌ］）／（四塩化チタンの物質量［ｍｏｌ］）の比が、０．１〜７である前項［１］乃至［６］の何れか一項に記載の酸化チタン粒子の製造方法。
［８］  水蒸気を含む酸化性ガス中の水蒸気の濃度が、１０〜８０体積％である前項［１］乃至［７］の何れか一項に記載の酸化チタン粒子の製造方法。
［９］  水蒸気を含む酸化性ガス中の（酸素（Ｏ２  換算）の物質量［ｍｏｌ］）／（水蒸気の物質量［ｍｏｌ］）の比が、０．１〜５である前項［１］乃至［８］の何れか一項に記載の酸化チタン粒子の製造方法。
［１０］  水蒸気を含む酸化性ガスの量が、四塩化チタン蒸気を含むガスの量に対して、体積比で、０．５〜５倍である前項［１］乃至［９］の何れか一項に記載の酸化チタン粒子の製造方法。
［１１］  四塩化チタン蒸気を含むガスと水蒸気を含むガスを併せたガスの組成が、四塩化チタン：酸素：水蒸気＝１：０．５〜１３：０．３〜５（体積比）である前項［１］乃至［１０］の何れか一項に記載の酸化チタン粒子の製造方法。
［１２］  更に、四塩化チタン蒸気を含むガスと水蒸気を含むガスを併せたガスの組成が、四塩化チタン：酸素：水蒸気＝１：１〜６：０．３〜３（体積比）である前項［１１］に記載の酸化チタン粒子の製造方法。
【発明の効果】
【０００８】
以上のように、本発明に係る酸化チタン粒子の製造方法では、四塩化チタンを気相で高温にて酸化する際に、急加熱、急冷却する方法と、酸化性ガスとして酸素と水蒸気を使用する方法を併用した上記本発明の条件の下で、粒子径が１ｎｍ〜１００ｎｍの範囲にある１０面体酸化チタン粒子を選択的に効率よく製造することが可能である。また、得られた小粒径の酸化チタン粒子は、光触媒材料として好適である。したがって、本発明によれば、このような光触媒材料として好適な１０面体酸化チタン粒子を工業的に製造することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明を適用した酸化チタン粒子の製造方法について、図面を参照して詳細に説明する。
本発明を適用した酸化チタン粒子の製造方法は、四塩化チタン蒸気を含むガスと、水蒸気を含む酸化性ガスとを接触させることによって、１０面体の箱型形状を有し、粒子径が１ｎｍ〜１００ｎｍの範囲にある１０面体酸化チタン粒子を選択的に製造する酸化チタン粒子の製造方法であって、それぞれ５００℃以上に予熱された四塩化チタン蒸気を含むガスと水蒸気を含む酸化性ガスとが混合され、８００℃以上に加熱された領域へと送られる工程を含むことを特徴とする。
【００１０】
具体的に、本発明における「１０面体酸化チタン粒子」とは、上述した特許文献１に定義されている酸化チタン粒子と同様に、１０面体の箱型形状を有する酸化チタン粒子のことを意味する。
【００１１】
また、本発明における「１０面体酸化チタン粒子を選択的に製造する」とは、得られた酸化チタン粉末を任意にサンプリングし、電子顕微鏡にて観察した際に、任意の視野において観察される酸化チタン粒子の少なくとも８０％以上が、上記条件に該当することを意味する。
【００１２】
本発明における「水蒸気を含む酸化性ガス」とは、水蒸気を含み、四塩化チタン蒸気と高温で接触した際に、酸化チタンを生成させるガスのことを意味する。本発明では、そのような水蒸気を含む酸化性ガスとして、少なくとも酸素と水蒸気の２成分を含むガスを使用する。具体的に、水蒸気を含む酸化性ガスとしては、酸素（Ｏ２  ）と水蒸気を含むガス、又は、オゾン（Ｏ３  ）と水蒸気を含むガスなどを用いることができる。また、水蒸気を含む酸化性ガスは、これらのガスを混合したものであったもよく、これらのガスが不活性ガスによって希釈されたものであってもよい。したがって、水蒸気を含む酸化性ガスとしては、水蒸気と酸素の混合ガス、水蒸気と不活性ガスの混合ガス、水蒸気と酸素と不活性ガスの混合ガスなどを用いることができ、さらに、酸素と不活性ガスの混合ガスとして、空気を用いてもよい。
【００１３】
一方、本発明では、四塩化チタン蒸気を含むガスとして、例えば、四塩化チタン蒸気と不活性ガスの混合ガス、四塩化チタン蒸気と酸素の混合ガス、四塩化チタン蒸気と酸素と不活性ガスの混合ガスなどを用いることができる。また、酸素と不活性ガスの混合ガスとして、空気を用いてもよい。
【００１４】
本発明では、四塩化チタン蒸気を含むガスが、予熱工程にて酸化チタンを生成させないことが重要である。ここで、上述した四塩化チタン蒸気を含むガスのうち、四塩化チタン蒸気と不活性ガスのみを混合したガスは、８００℃以上に加熱された領域に送られた際に四塩化チタン蒸気と酸素との混合が不十分となり、１０面体形状を選択的に得ることが困難となる。したがって、本発明では、四塩化チタン蒸気を含むガスとして、四塩化チタン蒸気と酸素の混合ガス、又は、四塩化チタン蒸気と酸素と不活性ガスの混合ガスの何れかを用いることが好ましい。
【００１５】
本発明において、四塩化チタン蒸気を含むガスと水蒸気を含む酸化性ガスは、接触すると直ちに反応する。したがって、１０面体酸化チタン粒子を選択的に得るためには、接触する際の温度が重要である。具体的には、四塩化チタン蒸気と水蒸気を含む酸化性ガスは、接触する前に、それぞれ５００℃以上に予熱されていることが望ましい。一方、５００℃未満で予熱すると、四塩化チタン蒸気を含むガスと水蒸気を含むガスが接触した際に、良好な１０面体酸化チタン粒子が得られない。
【００１６】
本発明では、四塩化チタン蒸気を含むガスと水蒸気を含むガスが接触した後、これらのガスが直ちに８００℃以上に加熱された領域に送り込まれることが好ましい。また、８００℃以上に加熱された領域内におけるガスの滞留時間は、３００ミリ秒以下であることが好ましく、さらに好ましくは、１００ミリ秒以下である。一方、ガスの滞留時間が３００ミリ秒を超えると、得られる酸化チタン粒子の粒子径が大きくなり、ルチル型結晶も多くなるため、良好な１０面体酸化チタン粒子が得られなくなる。
【００１７】
本発明では、四塩化チタン蒸気を含むガス中の四塩化チタン濃度が、３〜４０体積％であることが好ましい。四塩化チタン濃度が３体積％未満になると、１０面体酸化チタン粒子の割合が少なくなる。一方、四塩化チタン濃度が４０体積％を超えると、酸化チタン粒子の粒子径が大きくなる。したがって、四塩化チタン蒸気を含むガス中の四塩化チタン濃度は、３〜４０体積％の範囲であることが好ましく、より好ましくは１５〜３０体積％の範囲である。
【００１８】
本発明では、四塩化チタン蒸気を含むガス中の（酸素（Ｏ２  換算）の物質量［ｍｏｌ］）／（四塩化チタンの物質量［ｍｏｌ］）の比が、０．１〜７であることが好ましい。この値が０．１未満になると、１０面体酸化チタン粒子の割合が少なくなる。一方、この値が７を超えると、酸化チタン粒子の粒子径が大きくなる。したがって、四塩化チタン蒸気を含むガス中の（酸素（Ｏ２  換算）の物質量［ｍｏｌ］）／（四塩化チタンの物質量［ｍｏｌ］）の比は、０．１〜７の範囲であることが好ましく、より好ましくは２〜５の範囲である。
【００１９】
本発明では、水蒸気を含む酸化性ガス中の水蒸気の濃度が、１０〜８０体積％であることが好ましい。水蒸気の濃度が１０体積％未満になると、酸化チタン粒子の粒子径が大きくなる。一方、水蒸気の濃度が８０体積％を超えると、１０面体酸化チタン粒子の割合が少なくなる。したがって、水蒸気を含む酸化性ガス中の水蒸気の濃度が、１０〜８０体積％の範囲であることが好ましく、より好ましくは１５〜４０体積％の範囲である。
【００２０】
本発明では、水蒸気を含む酸化性ガス中の（酸素（Ｏ２  換算）の物質量［ｍｏｌ］）／（水蒸気の物質量［ｍｏｌ］）の比が、０．１〜５であることが好ましい。この値が０．１未満になると、１０面体酸化チタン粒子の割合が少なくなる。一方、この値が５を超えると、１０面体酸化チタン粒子の割合が少なくなる。したがって、水蒸気を含む酸化性ガス中の（酸素（Ｏ２  換算）の物質量［ｍｏｌ］）／（水蒸気の物質量［ｍｏｌ］）の比は、０．１〜５の範囲であることが好ましく、より好ましくは０．５〜３の範囲である。
【００２１】
本発明では、水蒸気を含む酸化性ガスの量が、四塩化チタン蒸気を含むガスの量に対して、体積比で、０．５〜５倍であることが好ましい。この体積比が０．５倍未満になると、酸化チタン粒子の粒子径が大きくなる。一方、この体積比が５倍を超えると、１０面体酸化チタン粒子の割合が少なくなる。したがって、水蒸気を含む酸化性ガスの量が、四塩化チタン蒸気を含むガスの量に対して、体積比で、０．５〜５倍の範囲であることが好ましく、より好ましくは０．８〜２の範囲である。
【００２２】
本発明では、四塩化チタン蒸気を含むガスと水蒸気を含むガスを併せたガスの組成が、四塩化チタン：酸素：水蒸気＝１：０．５〜１３：０．３〜５（体積比）の範囲であることが好ましく、更に好ましくは、四塩化チタン：酸素：水蒸気＝１：１〜６：０．５〜３（体積比）の範囲である。
【００２３】
上記ガス組成に関する条件については、これらの範囲を外れると、１０面体酸化チタン粒子が選択的に得られない。この原因については不明であるが、四塩化チタンが水蒸気によって加水分解される際の濃度及び速度、並びに、それに続く未反応四塩化チタンと酸素の反応速度、反応ゾーンでの滞留時間などが関与して、限定された好適条件を作り出しているものと推定される。
【００２４】
以上のように、本発明を適用した酸化チタン粒子の製造方法では、四塩化チタンを気相で高温にて酸化する際に、急加熱、急冷却する方法と、酸化性ガスとして酸素と水蒸気を使用する方法を併用した上記本発明の条件の下で、粒子径が１ｎｍ〜１００ｎｍの範囲にある１０面体酸化チタン粒子を選択的に効率よく製造することが可能である。また、得られた小粒径の酸化チタン粒子は、光触媒材料として好適である。したがって、本発明によれば、このような光触媒材料として好適な１０面体酸化チタン粒子を工業的に製造することが可能である。
【００２５】
次に、本発明を適用した酸化チタン粒子の製造方法に用いられる反応装置の一例を図１に示す。
この反応装置は、図１に示すように、四塩化チタン蒸気を含むガスと水蒸気を含む酸化性ガスとを反応させるための反応管１と、この反応管１の一部（加熱部１ａという。）を局所的に加熱するための赤外線電気炉２と、反応管１内で生成された酸化チタンの粉末を回収するための生成物回収部３とを備えている。
【００２６】
具体的に、反応管１には、例えば石英などからなる円筒管を用いている。また、反応管１には、水蒸気を含む酸化性ガスを導入するための導入管４が一端側（上流側）に接続されていると共に、四塩化チタン蒸気を含むガスを導入するための導入管５が一端側（上流側）から内部に挿入されている。
【００２７】
導入管４の上流側には、例えば水と酸素（Ｏ２  ）及び窒素が導入される導入口４ａと、この導入口４ａから導入された水を気化する気化器６とが設けられている。そして、水蒸気を含む酸化性ガスは、導入口４ａから水と酸素（Ｏ２  ）及び窒素を導入し、気化器６を通過することによって、水蒸気と酸素（Ｏ２  ）及び窒素の混合ガスとなって、導入管４から反応管１へと導入される。
【００２８】
導入管５の上流側には、例えば四塩化チタン（ＴｉＣｌ４  ）が導入される導入口５ｂと、例えば酸素（Ｏ２  ）が導入される導入口５ｂと、導入口５ａから導入された四塩化チタン（ＴｉＣｌ４  ）を気化する気化器７とが設けられている。そして、四塩化チタン蒸気を含むガスは、導入口５ａから酸素（Ｏ２  ）、導入口５ｂから四塩化チタン（ＴｉＣｌ４  ）を導入し、これらが気化器６を通過することによって、四塩化チタン蒸気と酸素（Ｏ２  ）の混合ガスとなって、導入管５から反応管１へと導入される。
【００２９】
また、導入管５の先端は、反応管１内の赤外線電気炉２から赤外線が照射される部分に位置している。一方、反応管１の他端側（下流側）からは、バッフル８が挿入されている。バッフル８は、反応管１内に導入されたガスを高温となる反応管１の外周側へと導くものであり、例えば石英管の先端を尖った形状に閉塞させたものからなる。また、バッフル８の先端は、反応管１内で導入管５の先端と対向しており、この部分が反応管１の加熱部１ａを形成している。なお、バッフル８は、後述する反応ゾーンＢにおけるガスの滞留時間を短くすることにも寄与している。
【００３０】
反応管１の加熱部１ａには、白金板が巻き付けられている。加熱部１ａは、この白金板と赤外線電気炉２との組み合わせによって、急加熱、急冷却を可能としている。すなわち、赤外線電気炉２から照射される赤外線を白金板が吸収して発熱することにより、白金と接触している部分のみが局所的に加熱される。これにより、加熱部１ａを１２００℃程度まで加熱することが可能である。なお、加熱部１ａの温度は、赤外線電気炉２による赤外線照射を温度制御器（図示せず。）が制御することによって、任意に設定することが可能である。
【００３１】
また、白金板が巻き付けられた加熱部１ａのうち、導入管５の先端までが四塩化チタン蒸気を含むガスと水蒸気を含む酸化性ガスとが予熱される部分（予熱ゾーンＡという。）であり、ここから先が四塩化チタンを気相で高温にて酸化する部分（反応ゾーンＢという。）である。
【００３２】
生成物回収部３は、バグフィルターなどからなり、反応管１の他端側（下流側）に接続された排出管９を通して反応管１内で生成された酸化チタンの粉末を回収する。なお、生成物回収部３では、排出管９が閉塞しないように、下流からポンプ（図示せず。）にて吸引する構成とすることが好ましい。
【００３３】
以上のような構成を有する反応装置では、上述した四塩化チタン蒸気を含むガスと水蒸気を含む酸化性ガスとが、それぞれ予熱ゾーンＡにて５００℃以上に予熱された後に、導入管５の先端から出た水蒸気を含む酸化性ガスと四塩化チタン蒸気を含むガスとが混合されて、８００℃以上に加熱された反応ゾーンＢへと送り込まれる。反応ゾーンＢに送り込まれた四塩化チタン蒸気を含むガスと水蒸気を含む酸化性ガスは、反応ゾーンＢにて接触すると直ちに反応し、この反応ガスの滞留時間が３００ミリ秒以下となる範囲で反応ゾーンＢを通過する。そして、反応ゾーンＢを通過したガスは、直ちに冷却されて、生成物回収部３へと送られる。
【００３４】
このような反応装置を用いた場合には、四塩化チタンを気相で高温にて酸化する際に、急加熱、急冷却する方法と、酸化性ガスとして酸素と水蒸気を使用する方法を併用することができるため、上述した本発明の条件の下で、１０面体の箱型形状を有し、粒子径が１ｎｍ〜１００ｎｍの範囲にある１０面体酸化チタン粒子を選択的に効率よく製造することができる。
【実施例】
【００３５】
以下、実施例により本発明の効果をより明らかなものとする。なお、本発明は、以下の実施例に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することができる。
【００３６】
（実施例１）
実施例１では、上述した図１に示す反応装置を用いて、以下の条件の下で実際に酸化チタンの粉末を製造した。
すなわち、実施例１では、反応管１の加熱部１ａに白金板を１０ｃｍほど巻きつけ、この部分（加熱部１ａ）に赤外線加熱炉２からの赤外線が当たるようにして、赤外線加熱炉２を温度制御器で制御しながら、白金板の表面温度が１２００℃になるようにした。
反応管１には、内径２１．４ｍｍの石英管を使用し、バッフル８には、外径１２．７ｍｍの石英管を使用し、その先端を約３０°の尖った形状に閉塞させた。また、加熱部１ａの断面積は、２．３ｃｍ２である。
四塩化チタン蒸気を含むガスを導入する導入管５の先端は、白金板を巻き付けた加熱部１ａ（１０ｃｍ）の上流側から６ｃｍの位置に配置し、ここまでを予熱ゾーンＡとし、ここから先を高熱の反応ゾーンＢ（４ｃｍ）とした。
水蒸気を含む酸化性ガスには、水蒸気と酸素（Ｏ２  ）及び窒素の混合ガスを用い、水及び酸素と窒素の混合ガスを導入口４ａから導入し、気化器６を通過させた後、導入管５の先端から反応管１へと導入した。また、気化器６を通過した後の混合ガスの組成は、水蒸気：酸素：窒素＝２０：２０：６０（体積比）とし、流量が合計で６００ＮｍＬ／ｍｉｎとなるように混合ガスを導入した。
四塩化チタン蒸気を含むガスには、四塩化チタン蒸気と酸素（Ｏ２  ）の混合ガスを用い、ＴｉＣｌ４  を導入口５ａから導入し、酸素（Ｏ２  ）を導入口５ｂから導入し、気化器７を通過させた後、導入管４の先端から反応管１へと導入した。また、気化器６を通過した後の混合ガスの組成は、四塩化チタン：酸素＝２０：８０（体積比）とし、流量が合計で６００ＮｍＬ／ｍｉｎとなるように混合ガスを導入した。
また、全反応ガスの組成は、四塩化チタン：酸素：水蒸気＝１：５：１とし、反応ゾーンＢにおける反応ガスの滞留時間は、約５０ミリ秒とした。
【００３７】
（比較例１）
比較例１では、実施例１の水蒸気を含む酸化性ガスの代わりに、水蒸気を含まない酸化性ガス、すなわち酸素と窒素の混合ガスを導入口４ａから導入した以外は、実施例１と同様の条件下で酸化チタンの粉末を製造した。
【００３８】
（比較例２）
比較例２では、実施例１の水蒸気を含む酸化性ガスを導入管５から導入せずに、四塩化チタン蒸気と酸素（Ｏ２  ）の混合ガス（四塩化チタン濃度が６％）のみを導入管４からゆっくり（３００ＮｍＬ／ｍｉｎ）導入した以外は、実施例１と同様の条件下で酸化チタンの粉末を製造した。
【００３９】
そして、これら実施例１、比較例１及び比較例２で得られた酸化チタン粉末を電子顕微鏡で観察した。以下、実施例１、比較例１及び比較例２の各製造条件と、得られた酸化チタン粒子の観察結果をまとめたものを表１に示す。なお、酸化チタン粉末は、任意にサンプリングした３箇所の粉末を取り、それぞれ走査型電子顕微鏡の試料室に導入し、５箇所以上の視野にて観察した。
【００４０】
【表１】
2008303126.tif 000003
【００４１】
表１に示すように、実施例１で得られた酸化チタン粉末は、粒子径が５０〜９０ｎｍの範囲にある１０面体酸化チタン粒子であった。
一方、比較例１で得られた酸化チタン粉末は、１０面体酸化チタン粒子ではなく、粒子径も３０〜２００ｎｍの範囲で広い分布を示した。
また、比較例２で得られた酸化チタン粉末は、１０面体酸化チタン粒子であったが、粒子径が７０〜１５０ｎｍの範囲で広い分布を示し、粒子径が大きいものが含まれていた。
以上のように、本発明によれば、１０面体の箱型形状を有し、粒子径が１ｎｍ〜１００ｎｍの範囲にある１０面体酸化チタン粒子を選択的に効率よく製造することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】図１は、本発明を適用した酸化チタン粒子の製造に用いられる反応装置の一例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００４３】
１…反応管  １ａ…加熱部  ２…赤外線電気炉  ３…生成物回収部  ４，５…導入管  ６，７…気化器  ８…バッフル  ９…排出管
【図１】
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