(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＳｎＣｌ2を原料成分としてなるＳｎＯx.ＳｉＯ2（式中xは１又は２を示す）を原料とし、４価のＳｎを含有してなる光触媒ガラスの製造方法であって、
テトラエチルオルトシリケートを酸成分の存在下、５０〜１５０℃で１〜５時間加熱することにより、加水分解用溶液を得、得られた加水分解用溶液にＳｎＣｌ2を混合してゾル−ゲル法によりＳｎＯx.ＳｉＯ2を得、次いで得られたＳｎＯx.ＳｉＯ2を２５０〜４００℃で  １〜２時間熱処理することを特徴とする光触媒ガラスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可視光で十分な光触媒活性を示す光触媒ガラスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
１９７２年にアナターゼ型の二酸化チタン電極が紫外光で、水を水素と酸素に分解する活性が発見され（非特許文献１）、二酸化チタンの半導体が有する光触媒活性を用い効率的に光エネルギーを化学エネルギーに変換させることを最終目的する研究が幅広くなされている。
しかしながら、アナターゼ型二酸化チタンの半導体の光触媒は、３．２ｅＶという比較的大きなバンドギャップがあり、それは３８８ｎｍ以下の波長に相当するものである。端的にいえば、二酸化チタンを用いた光触媒の場合、その光触媒活性には紫外光が必要であり、地表に到達する全太陽光エネルギー中の３〜４％である紫外光しか利用することができない。
このため、この数十年の間に、太陽光エネルギーの利用効率を高くするため、可視光で触媒活性を有する光触媒の開発が行われ、アナターゼ型二酸化チタンを主成分とする光触媒が多数開発されている（例えば、非特許文献２〜７）。また、少数ではあるが、アナターゼ型二酸化チタンを含まない触媒も開発されている。
たとえば、特許文献１には、光触媒反応ユニットに使用されるシリカガラスであって、光触媒の反応効率を向上させるために、２５０ｎｍ程度以下の光を約２５０ｎｍ〜４５０ｎｍ程度の長波長側へ効率よく波長変換することができ、それとともに、長時間紫外線を照射しても性能が低下しにくい、耐紫外線性等に優れた特性を兼ね備えた光触媒用シリカガラスとして、シリカガラスにおいて、少なくとも、前記シリカガラスは、ＯＨ基含有量が１０ｗｔ．ｐｐｍ以下であり、厚さ１０ｍｍの波長２４５ｎｍでの直線透過率が９０．０％〜３０．０％の範囲であり、塩素及びフッ素の合計含有量が１００ｗｔ．ｐｐｍ以下であることを特徴とする光触媒用シリカガラスが提案されている。
本願発明者らは、近年、地方自治体のゴミ焼却施設から排出されるリサイクル焼却灰から調製した鉄含有ソーダ石灰シリカガラスが、模擬排水の化学的要求酸素量（ＣＯＤ）を減少させ、そしてその水浄化活性とメスバウアースペクトル分析により示される局所構造とには相関があることを報告している。（非特許文献８、９）この結果は、鉄含有ソーダ石灰シリカガラスが、水質汚染浄化に有用な光触媒として作用することを示唆するものである。
また、本願発明者らは、可視光で光触媒活性を示すガラスとして、鉄含有シリカガラスを提案している（非特許文献１０）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１５４０９０号公報
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】Fujishima A, and Honda K, (1972). Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode. Nature 238, 37-38.
【非特許文献２】H. Ozaki, et al, (2007) Marked Promotive Effect of Ion on Visible-Light-Induced Photocatalytic Activities of Nitrogen-and Silicon-Codoped Titanias, J. Phys. Chem. C, 11117061.
【非特許文献３】Wang Z, et al., (2005), Visible-light-activated nanoparticle photocatalyst of iodine-doped titanium dioxide, Chem Mater l7(6), 1548-1552
【非特許文献４】Khan S U M, et al, (2002), Efficient Photochemical Water Splitting by a Chemically Modified n-TiO2, Science, 297, (5590), 2243-2245
【非特許文献５】Yanfang S, et al, (2009), Phosphorous, nitrogen and molybdenum ternary co-doped TiO2: preparation and photocatalytic activities under visible light, Journal of Sol-Gel Science and Technology, 50(1), 98-102
【非特許文献６】Zhang D, et al., (2011), Graphite-like carbon deposited anatase TiO2 single crystals as efficient visible-light photocatalysts., Journal of Sol-Gel Science and Technology., 58(3), 594-601
【非特許文献７】Smirnova N, et al., (2001), Synthesis and Characterization of Photocatalytic Porous Fe3+/TiO2 Layers on Glass., Journal of Sol-Gel Science and Technology., 21, 109-113
【非特許文献８】Kubuki S, et al, (2012), 57Fe Mossbauer study of iron-containing soda-lime silicate glass with COD reducing ability., American Institute of Physics Conference Proceeding Series., 1489, 41-46
【非特許文献９】Kubuki S, et al, (2012), Water Cleaning Ability and Local Structure of Iron Containing Soda-lime Silicate glass, Hyperfine Interact, 218, 41-45
【非特許文献１０】Takahashi Y, et al., (2013), Visible Light Activated Photo-Catalytic Effect and Local Structure of Iron Silicate Glass Prepared by Sol-Gel Method, Hyperfine Interact, DOI: 10.1007/s10751-013-0928-0.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の特許文献１及び非特許文献８〜１０の提案に係る光触媒は、未だ、可視光領域における光触媒活性が不十分であるという問題がある。
また、アナターゼ型二酸化チタンを含む光触媒（非特許文献２〜７）は、可視光領域における光触媒活性が不十分である問題に加え、レアメタルであるチタンを用いているため、コストが高いという問題がある。
要するに、従来提案されている光触媒ガラスは、高価なレアメタルを用いなくては十分な光触媒活性が得られていないのが現状であり、レアメタル等の高価な材料を用いずに十分な光触媒活性の得られる光触媒ガラスの開発が要望されている。
このため、レアメタルを使用せず、可視光で十分な光触媒活性を示す光触媒ガラスの開発が要望されており、ヘマタイト系の光触媒ガラスを提案している。このヘマタイト系の光触媒ガラスも高い触媒活性を示してはいるが、より触媒活性が高く、簡易に製造できる光触媒ガラスの開発が要望されているのが現状である。
【０００６】
したがって、本発明の目的は、レアメタルを使用せず、より触媒活性が高く、簡易に製造できる光触媒ガラスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、上記課題を解消すべく鋭意検討した結果、鉄イオン以外にスズが高い触媒活性を示しうることを知見し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は以下の各発明を提供するものである。
１．ＳｎＯx.ＳｉＯ2を含有する、ガラス組成物を熱処理してなる光触媒ガラス。
２．上記ＳｎＯx.ＳｉＯ2がＳｎＣｌ2を原料成分としてなる１記載の光触媒ガラス。
３．テトラエチルオルトシリケートと２価のスズの塩とを混合してゾル−ゲル法によりＳｎＯx.ＳｉＯ2ガラスを得、次いで得られたＳｎＯx.ＳｉＯ2ガラスを所定温度で熱処理することを特徴とする光触媒ガラスの製造方法。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の光触媒ガラスは、レアメタルを使用せず、より触媒活性が高く、簡易に製造できるものである。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の光触媒ガラスの各原料成分のメスバウアースペクトルの結果を示すチャートである。
【図２】図２は、本発明の光触媒ガラスの粉末Ｘ線回折の結果を示すチャートである。
【図３】図３は、本発明の光触媒ガラスのバンドギャップ測定結果を示す表である。
【図４】図４は、原料成分ごとに得られた光触媒ガラスの光活性を示すチャートである。
【図５】図５は、ＳｎＣｌ2を原料成分した光触媒ガラスとＳｎ(ＣＯＯ)2を原料成分した光触媒ガラスとの光活性についての吸光分析結果を示すチャートである。
【図６】図６は、参考実施例における４０Ｆｅ２Ｏ３・６０Ｐ２Ｏ５の粉末X線回折の結果を示すチャートである。
【図７】図７に、４０Ｆｅ２Ｏ３・６０Ｐ２Ｏ５を３００℃で熱処理をした場合のＦｅＭＳの結果を示すチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
本発明の光触媒ガラスは、ＳｎＯx.ＳｉＯ2を含有する、ガラス組成物を熱処理してなるものである。
なお、本明細書において、光触媒ガラスとは、可視光により触媒活性を示すガラスをいう。また、ガラスには、アモルファス構造のガラスの他、結晶成分を含む結晶化ガラス（ガラスセラミック）も含まれる。
【００１１】
＜ガラス組成物＞
本発明において用いられる上記ガラス組成物は、ＳｎＯx.ＳｉＯ2を必須成分として含有するＳｎＯx.ＳｉＯ2ガラスである。
（ＳｎＯx.ＳｉＯ2ガラス）
上記ＳｎＯx.ＳｉＯ2ガラスは、いわゆるスズ含有ケイ酸塩ガラスであり、ＳｎＯx, ５０とＳｉＯ2との含有比は重量比で、３０〜７０：７０〜３０であるのが好ましく、５０：５０であるのが最も好ましい。
また、上記xは１又は２を示す。すなわちスズは２価又は４価である。
２価のスズと４価のスズとの混合比、すなわちＳｎＯはとＳｎＯ2との混合比は、モル比で  １〜  ３：  １９〜  ７とするのが好ましい。この範囲内とすることによりバンドギャップエネルギーが十分に低い値となり、十分な光触媒活性が発揮される。
また、上記ガラスは後述するように２価のスズ化合物を用いてゾルゲル法により製造できるものであるが、ここで用いられる原料成分としての２価のスズ化合物（以下、単に「原料成分」という場合もある）としては、ＳｎＣｌ２ 、ＳｎＦ２ 、ＳｎＯ、  Sn(COO)2        等を挙げることができ、使用に際しては単独または２種以上の混合物として用いることができる。原料成分としては、特にＳｎＣｌ２が、得られる光触媒ガラスの光活性が向上するので好ましい。
【００１２】
（その他の成分）
本発明の光触媒ガラスにおける上記ガラス組成物においては、上述の各成分に加えてさらに本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々添加物を配合することができる。ここで用いられる添加物としては、通常ガラスに用いられるガラス安定化剤やガラス修飾剤を挙げることができる。
【００１３】
＜製造方法＞
本発明の光触媒ガラスの製造方法を説明する。
本発明の光触媒ガラスの製造方法は、テトラエチルオルトシリケート（以下「ＴＥＯＳ」という）と２価のスズの塩とを混合してゾル−ゲル法によりＳｎＯx.ＳｉＯ2ガラスを得、次いで得られたＳｎＯx.ＳｉＯ2ガラスを所定温度で熱処理することにより実施できる。
以下、さらに詳述する。
（ＳｉＯ２.ＳｎＯxガラスの製造）
ＳｉＯ２.ＳｎＯx ガラスの製造は以下の様にゾルゲル法を用いて、ＴＥＯＳと2価のスズ塩とを反応させることにより行った。
まず、ＴＥＯＳをプロパノール及び硝酸の酸成分の存在下、５０〜１５０℃で１〜５時間加熱することにより、加水分解用溶液を得る。ついで得られた加水分解用溶液に上記原料成分を上述の含有比となるように加えて撹拌し、５０〜１００℃で１０〜４０時間乾燥させることにより、ＳｉＯ２.ＳｎＯx ガラスを得ることができる。
（熱処理）
次に得られたＳｉＯ２.ＳｎＯx ガラスを空気雰囲気下で２５０〜４００℃で  １〜 ２時間熱処理して本発明の光触媒ガラスを得ることができる。
【００１４】
本発明においては、上述の各工程の他に必要に応じて適宜他の工程を用いて製造を行ってもよい。
【００１５】
＜光触媒ガラス＞
本発明の光触媒ガラスは、上述のようにゾルゲル法で２価のスズ化合物を原料成分として、スズ含有ケイ酸塩ガラス（ＳｎＯｘ・ＳｉＯ２ガラス）を得、得られたＳｎＯｘ・ＳｉＯ２ガラスを熱処理することにより得られる、ＳｎＯｘ・ＳｉＯ２ガラスである。
本発明の光触媒ガラスは、Ｓｎ２+とＳｎ４+との両方を含有するために優れた光触媒活性が発生していると考えられる。そして、この光触媒活性は原料成分としてＳｎＣｌ２を用いた場合に最も優れたものとなり、その場合のＳｎ２+とＳｎ４+との含有比は特に制限されず、任意である。
【００１６】
＜用途・効果＞
本発明の光触媒は、可視光で光触媒活性を有するものであり、光触媒として各種の用途に用いることができ、例えば、汚染物質の分解などによる浄化などに用いることができる。
【００１７】
本発明は上述した実施形態に何ら制限されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形可能である。
本発明の光触媒の形状は、特に制限されず、たとえば、微粒子、薄膜、ファイバー（線材）など、公知の成形方法により、さまざまな形状にすることができる。中でも、触媒活性を向上させる点から、表面積が大きい方が好ましく、微粒子、薄膜、ファイバーなどの形状が好ましい。
【実施例】
【００１８】
以下、本発明について実施例及び比較例を示してさらに具体的に説明するが本発明はこれらに何ら制限されるものではない。
〔実施例１〕
（ＳｉＯ２.ＳｎＯxガラスの製造）
ＳｉＯ２.ＳｎＯx ガラスの製造は以下の様にゾルゲル法を用いて、ＴＥＯＳと2価のスズ塩とを反応させることにより行った。
まず、ＴＥＯＳ６．７ｍｌをプロパノール１９ｍｌ及び硝酸３．２ ｍｌの存在下、８０℃で２時間加熱することにより、加水分解用溶液を得た。これらに表１に示す原料成分をそれぞれ  １３．４ｍｍｏｌ加えて撹拌し、４種類のゲル状物を得た。得られたゲル状物をそれぞれ６０℃で１日乾燥させてＳｉＯ２.ＳｎＯx ガラスを得た。
（熱処理）
次に得られたＳｉＯ２.ＳｎＯx ガラスを３００℃で2時間熱処理して光触媒ガラスを調整した。
【００１９】
メスバウアースペクトルから、各原料成分から得られるＳｉＯ２.ＳｎＯx ガラスにおける全てのピークはＳｎ（ＩＶ）化合物に起因するものであり、それぞれ２価のスズの酸化により生じていると考えられる。その一方Ｓｎ（ＣＯＯ）２を原料成分とする場合にはほとんどピークが認められなかったため、Ｓｎ（ＩＶ）化合物は発生してしないと認めらえる。
またX線分析の結果から、原料成分をＳｎＣｌ２又はＳｎＦ２とするＳｉＯ２.ＳｎＯx ガラスはいずれも非晶質であることが判るが、特にＳｎ（ＣＯＯ）２についてはＳｎ（ＣＯＯ）２粒子が溶解しきれずに残渣として存在していることが判る。
また、バンドギャップを算出した。その結果を表１に示す。表１に示す結果から、いずれの原料成分もバンドギャップエネルギーは高いものであったが、ＳｉＯ２.ＳｎＯx ガラスにおけるバンドギャップはいずれも増加しているのがわかる。さらに熱処理後はＳｎＣｌ２を原料成分とした場合のみ可視光における活性を示すのに十分な低いバンドギャップエネルギーを示した。
【００２０】
【表１】
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【００２１】
ＳｎＣｌ２を原料成分として用いた系のバンドギャップエネルギーを図３に示す。
得られた光触媒ガラスを用いてメチレンブルーの分解を行い、光触媒活性を確認した。その結果を図４に示す。その結果、特に原料成分としてＳｎＣｌ２を用いた光触媒ガラスにおいて高い光触媒活性が得られた。
また、原料成分としてＳｎＣｌ２を用いた光触媒ガラスと原料成分としてＳｎ（ＣＯＯ）２を用いた光触媒ガラスとについて光触媒活性を示す吸収スペクトルを測定した。その結果を図５に示す。その結果から明らかなように、ＳｎＣｌ２を用いた光触媒ガラスは光照射のない場合とある場合とでは光の吸収量が減少しており、メチレンブルーの存在量の変化がみられるのに対して、Ｓｎ（ＣＯＯ）２を用いた光触媒ガラスにおいてはほとんどメチレンブルーの存在量に変化がなく、光触媒活性が見られないことが判る。なお、図５の上のチャートと下のチャートとでｉｎｉｔｉａｌの量に差があるのは、グラフを見やすくするために光照射するための系とは別にメチレンブルー溶液を調整したためである。
可視光の照射は室温でメタルハライドランプ（波長領域４２０〜７５０nm、出力電力１００W、照射光強度６mWcm-2）を用いて行った。また、メチレンブルーの吸光度は室温で測定し、紫外可視分光光度計としてＵＶ−１７００、ＳＨＩＭＡＤＺＵ社製を用い、２００〜８００nmの波長範囲で測定した。 
メスバウアースペクトル分析、X線解析分析、光触媒活性分析についてはそれぞれ以下の様に行った。
【００２２】
〔５７Ｆｅメスバウアースペクトル分析〕  
メスバウアースペクトル分析は、解析装置として、Ｍｏｓｓｂａｕｅｒ  ｄｒｉｖｉｎｇ  ｕｎｉｔ  ＭＤＵ―１２００（Ｗｉｓｓｅｎｓｃｈａｆｔｌｉｃｈｅ  Ｅｌｅｋｔｒｏｎｉｋ社製)、Ｄｉｇｉｔａｌ  ｆｕｎｃｔｉｏｎ  ｇｅｎｅｒａｔｏｒ  ＤＦＧ―１０００（Ｗｉｓｓｅｎｓｃｈａｆｔｌｉｃｈｅ  Ｅｌｅｋｔｒｏｎｉｋ社製)、Ｈｉｇｈ  Ｖｏｌｔａｇｅ  ＰｏｗｅｒＳｕｐｐｌｙ  ４５６（ＯＲＴＥＣ社製)、Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ  ４８５（ＯＲＴＥＣ社製）、Ｓｉｎｇｌｅ  ｃｈａｎｎｅｌ  ａｎａｌｙｚｅｒ  ＳＣＡ―５５０（ＯＲＴＥＣ社製）、Ｍｕｌｔｉ―Ｃｈａｎｎｅｌ  Ａｎａｌｙｚｅｒ  ＭＣＡ―７７００（ＳＥＩＫＯ  ＥＧ&Ｇ社製)を接続したものを使用した。
測定用試料は、本発明の光触媒ガラスをよく粉砕した後、該粉砕物をセロハンテープで挟み込んだものを使用した。
線源にはＲｈマトリックスに分散させた線量９２５Ｂｑの５７Ｃｏを使用し、α−Ｆｅを基準物質とした。
なお、得られたスペクトルデータは、メスバウアー解析ソフトウェア（商品名：ＭｏｓｓＷｉｎ３．０ｉXＰ、トポロジックシステムズ社製）により、ローレンツ関数へフィッティングさせることによるカーブフィッティングを行った。
なお、分析は、ガラス化工程で得られたガラス（以下、このガラスを「アニーリング処理前」と表記することもある。）についても同様に行った。
得られたメスバウアースペクトルの結果のチャート及びそのパラメータを、図１に示す。
【００２３】
〔Ｘ線回折〕
Ｘ線回折（ＸＲＤ）分析は、試料水平型強力Ｘ線回折装置(型式名：RINT-TTRIII、Ｒｉｇａｋｕ社製）により、下記条件で行った。
なお、分析は、ガラス化工程で得られたガラス（アニーリング処理前）についても同様に行ったが、その結果については特に図示しない。
条件：
回折角（２θ）：１０〜８０°
インターバル：０．０２°
スキャン速度：５．０°ｍｉｎ−１
Ｘ線源：ＣｕＫα線
Ｘ線波長（λ）：１．５４Å
管電流（ｍＡ）：３００
管電圧（ｋＶ）：５０
得られた結果を図２に示す。
【００２４】
〔光触媒活性試験〕
光触媒活性はメチレンブルー分解実験により評価した。
メチレンブルーの分解実験は、まず、実施例１で得られた本発明の光触媒ガラス、並びに比較例１で得られた熱処理ガラスのうち４０ｍｇを十分に粉砕し、別々の容器に入れ、２０μＭのメチレンブルー溶液１０ｍＬで浸漬させ、浸漬中、以下の条件で可視光照射を行った。
条件：
装置：装置名：ＭＨ−１００  Ｉｌｌｕｍｉｎａｔｏｒ（Ｅｄｍｕｎｄ  Ｏｐｔｉｃｓ社製)
光源：ｍｅｔａｌ  ｈａｌｉｄｅ  ｌａｍｐ
フィルター：ＵＶ  ｃｕｔｏｆｆ  ＦＳＡフィルター（Ｄｏｌａｎ―Ｊｅｎｎｅｒ  ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ社製）
照射波長：４２０〜７５０ｎｍ
出力：１００Ｗ
浸漬処理開始から３０分、６０分、９０分、１２０分、１５０分、１８０分後に、それぞれの容器からメチレンブルー水溶液を採取し、紫外可視分光光度計（装置名：ＵＶ−１７００、ＳＨＩＭＡＤＺＵ社製）を用いて下記条件により吸光スペクトルを測定した。
また、浸漬処理を開始してから３時間後にも、それぞれの容器からメチレンブルー水溶液を採取し、紫外可視分光光度計（装置名：ＵＶ−１７００、ＳＨＩＭＡＤＺＵ社製）を用いて下記条件により吸光スペクトルを測定した。
【００２５】
〔参考形態〕
以下に、本発明の参考形態として、鉄リン酸塩ガラスからなる触媒ガラスについて説明する。
（鉄リン酸ガラス）
本参考形態の鉄リン酸塩ガラスは、非晶質であり、ガラス中にＦｅ２＋イオンとＦｅ３＋イオンが混在したガラスである。また、Ｆｅ２＋イオンを含む物質は、八面体のネットワークを形成している。
また、Ｆｅ２＋イオンとＦｅ３＋イオンとの混合比率は、特に制限されない。
上記鉄リン酸ガラスの具体例としては、４０Ｆｅ２Ｏ３・６０Ｐ２Ｏ５、５０Ｆｅ２Ｏ３・５０Ｐ２Ｏ５等を挙げることができる。
また、上記鉄リン酸ガラスに含有されるＦｅ２＋イオンを含む物質としては、ＦｅＯを挙げることができ、とＦｅ３＋イオンを含む物質としては、Ｆｅ2Ｏ3を挙げることができ、両者が混在した物質としては、Ｆｅ3Ｏ4 を挙げることができる。
本参考形態の触媒ガラスには、上記鉄リン酸ガラスの効果を損なわない範囲で上記鉄リン酸ガラス以外の他の成分を含有させてもよい。
（製造方法）
本参考形態の鉄イン酸ガラスは、いわゆるゾル−ゲル法により製造することができる。
例えば、まず、常法に従い、４０Ｆｅ２Ｏ３・６０Ｐ２Ｏ５ 等のゲルを調整し、得られたゲルを低温（５０〜１５０℃）の温度で１００〜４００時間乾燥させた後、更に２００〜５００℃の温度で３〜２０時間加熱処理を行うなどすることにより、上記鉄リン酸ガラスを得ることができる。
【００２６】
〔参考実施例〕
試薬特級のｉ-ＣＨ３ＣＨ(ＯＨ)ＣＨ３１０．４ｍＬにＰ２Ｏ５１．８０ｇを加え、９０℃で３時間還流した。次に、６０℃で還流しながらｉ-ＣＨ３ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ３、Ｃ２Ｈ５ＯＨ、Ｈ２Ｏ、ＨＣｌ （７．８Ｍ）の混合溶液（それぞれ２．６ｍＬ、２．６ｍＬ、２．０ｍＬ、３．５ｍＬの混合溶液）を滴下し、２時間攪拌した。その後、２０℃で水浴させながら攪拌し、Ｆｅ（ＮＯ３）３・９Ｈ２Ｏ を６．８２ｇ加えて完全に溶解させ、ＣＨ３ＣＨＣＨ２Ｏ７．５ｍＬを滴下し2時間攪拌した。そして６０℃で２時間還流し、４０Ｆｅ２Ｏ３・６０ｐ２Ｏ５ のゲルを得た。得られたゲルを室温で４日間静置させた。その後、乾燥した。乾燥は、電気炉でまず８０℃まで４８時間かけて昇温させ４８時間保持することにより行った。
その後、４０Ｆｅ２Ｏ３・６０Ｐ２Ｏ５を昇温速度５０Ｋｈ−１、２００〜５００℃で熱処理した。構造解析はメスバウアー分光分析（ＦｅＭＳ（線源： ５７Ｃｏ（Ｒｈ）、基準：α-Ｆｅ))、粉末Ｘ線回折（ＸＲＤ（ターゲット：Ｃｕ−Ｋ、２θ：１０〜８０°、電圧:５０ｋＶ、電流：３００ｍＡ））、により行った。
また、直流磁場下（５００Ｏｅ）での磁化率の温度依存性（２〜３００Ｋ)を測定し、磁気的性質の評価を行った。
図６に得られた鉄リン酸ガラスのＸＲＤの結果を示す。３００℃で熱処理した場合、ハローパターンを示し、非晶質であることがわかった。
図７に得られた鉄リン酸ガラスを３００℃で熱処理をした場合のＦｅＭＳの結果を示した。得られたスペクトルからは八面体のＦｅ２＋に帰属される異性体シフト（δ）=１．１１ ｍｍｓ−１、四極分裂（Ｑ.Ｓ.）＝２．３８ ｍｍｓ−１のダブレットと、Ｆｅ３＋に帰属されるδ＝０．２９ ｍｍｓ−１、Ｑ.Ｓ.＝０．７５ ｍｍｓ−１のダブレットが得られ、ガラス中では2種類のＦｅ２＋とＦｅ３＋イオンが混在していることが分かった。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明の光触媒ガラスは、可視光で十分な光触媒活性を示すため、各種触媒として用いることができる他、太陽光パネルや、光ファイバー等への応用が可能である。
また、電力メーカーの高炉から排出される飛灰（フライアッシュ）を原料として用いて本発明の光触媒ガラスを製造することも可能であると考えられ、また板ガラスを製造する際に必須のスズを有効に活用して廃ガラスの活用が可能であるので、各種施設から排出される焼却灰などの無機系廃棄物を、本発明の光触媒ガラスとしてリサイクルすることが可能である。また、主成分がケイ酸塩ガラスで、処理するのに厄介な火山灰など、天然の「廃棄物」を有効活用することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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