(57)【要約】【課題】可視光線が照射されたときに示す触媒活性について、その活性を向上させた酸化チタン、光触媒体およびコーティング剤ならびに酸化チタンの簡易な製造方法を提供する。【解決手段】フッ素および窒素を含有し、かつＸ線光電子分光法によりチタンの電子状態を１０回分析して１回目と２回目の積算スペクトルＳ１および７回目と８回目の積算スペクトルＳ３を求め、積算スペクトルＳ１の結合エネルギー４５８〜４６０ｅＶにあるピークの半価幅をＨＷ１とし、積算スペクトルＳ２の結合エネルギー４５８〜４６０ｅＶにあるピークの半価幅をＨＷ２としたとき、式（Ｉ）Ｗ＝ＨＷ２／ＨＷ１      （Ｉ）により算出される指数Ｗが０．９７以下であることを特徴とする酸化チタン。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
フッ素および窒素を含有し、かつＸ線光電子分光法によりチタンの電子状態を１０回分析して１回目と２回目の積算スペクトルＳ１および７回目と８回目の積算スペクトルＳ２を求め、積算スペクトルＳ１の結合エネルギー４５８〜４６０ｅＶにあるピークの半価幅をＨＷ１とし、積算スペクトルＳ２の結合エネルギー４５８〜４６０ｅＶにあるピークの半価幅をＨＷ２としたとき、式（Ｉ）
Ｗ＝ＨＷ２／ＨＷ１      （Ｉ）
により算出される指数Ｗが０．９７以下であることを特徴とする酸化チタン。
【請求項２】
フッ素の含有量がチタンに対し０．５原子％以上である請求項１記載の酸化チタン。
【請求項３】
窒素の含有量がチタンに対し０．５原子％以上である請求項１または２記載の酸化チタン。
【請求項４】
酸化チタンの結晶構造はアナターゼ型である請求項１〜３のいずれか１項に記載の酸化チタン。
【請求項５】
触媒成分として請求項１〜４いずれか１項に記載の酸化チタンを含む光触媒体。
【請求項６】
請求項１〜４いずれか１項に記載の酸化チタンと溶媒を含む光触媒体コーティング剤。
【請求項７】
水酸化チタンを、フッ素および窒素の存在下で、焼成することを特徴とする酸化チタンの製造方法。
【請求項８】
フッ素の量が、水酸化チタンのチタンに対し０．５原子％以上である請求項７記載の方法
【請求項９】
窒素の量が、水酸化チタンのチタンに対し０．５原子％以上である請求項７または８記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は酸化チタン、光触媒体および光触媒体コーティング剤ならびに酸化チタンの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、可視光線の照射に対して活性を示す酸化チタン光触媒の開発が活発に行われ、各種の報告がなされている（特許文献１、２参照）。
【０００３】
【特許文献１】
国際公開第０１／１０５５２号パンフレット
【特許文献２】
特開２００１−７２４１９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
これらの公報に記載の光触媒体は、可視光線の照射に対し触媒作用を示すものであり、有害成分の分解除去などへの応用が検討されている。そこで、光触媒体の応用範囲を広げるためには、使用される雰囲気（例えば、湿度、温度、分解対象物の種類・初期濃度）に影響されることなく可視光線の照射に対して十分な触媒活性を示す光触媒体が要望されていた。
【０００５】
本発明は、このような光触媒体の触媒成分として有用な酸化チタンを提供することを目的とする。また、この酸化チタンを用いる光触媒体およびコーティング剤を提供することを目的とする。さらには、この酸化チタンの簡易な製造方法を提供することをも目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、酸化チタンの触媒性能の向上について検討した結果、本発明を完成するに至った。
【０００７】
すなわち本発明は、フッ素および窒素を含有し、かつＸ線光電子分光法によりチタンの電子状態を１０回分析して１回目と２回目の積算スペクトルＳ１および７回目と８回目の積算スペクトルＳ２を求め、積算スペクトルＳ１の結合エネルギー４５８〜４６０ｅＶにあるピークの半価幅をＨＷ１とし、積算スペクトルＳ２の結合エネルギー４５８〜４６０ｅＶにあるピークの半価幅をＨＷ２としたとき、式（Ｉ）
Ｗ＝ＨＷ２／ＨＷ１      （Ｉ）
により算出される指数Ｗが０．９７以下であることを特徴とする酸化チタンを提供するものである。
【０００８】
また本発明は、上の酸化チタンを含む光触媒体と、上の酸化チタンと溶媒を含む光触媒体コーティング剤とを提供するものである。
【０００９】
さらに本発明は、上の酸化チタンの好適な製造方法、すなわち水酸化チタンをフッ素および窒素の存在下で焼成することを特徴とする酸化チタンの製造方法をも提供するものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。本発明の酸化チタンは、その主成分がＴｉＯ２なる組成式で表され、ＴｉＯ２含有量が通常５０重量％以上のものであって、チタンと酸素以外にフッ素を含有するものである。フッ素の量は、通常、酸化チタンのチタンに対し０．５原子％以上である。酸化チタンはフッ素の量が多いほど、その触媒活性が高くなるので好ましく、例えば酸化チタンのチタンに対し１．５原子％以上であるものが好ましい。一方、フッ素の量があまり多くなると、溶媒への分散性が低下することがあるので、酸化チタンのチタンに対し２０原子％以下、さらには１０原子％以下であることが好ましい。酸化チタン中のフッ素の量はＸ線光電子分光法（以下、ＸＰＳという。）により求めることができる。
【００１１】
また本発明の酸化チタンは窒素を含有するものであり、窒素の量が酸化チタンのチタンを基準に通常０．５原子％以上、好ましくは１．５原子％以上であり、また２０原子％以下、好ましくは１０原子％以下である。酸化チタン中の窒素の量についてもＸＰＳにより求めることができる。
【００１２】
本発明の酸化チタンは、フッ素および窒素を含有することに加え、ＸＰＳによりチタンの電子状態を１０回分析して１回目と２回目の積算スペクトルＳ１および７回目と８回目の積算スペクトルＳ２を求め、積算スペクトルＳ１の結合エネルギー４５８〜４６０ｅＶにあるピークの半価幅をＨＷ１とし、積算スペクトルＳ２の結合エネルギー４５８〜４６０ｅＶにあるピークの半価幅をＨＷ２としたとき、式（Ｉ）
Ｗ＝ＨＷ２／ＨＷ１      （Ｉ）
により算出される指数Ｗが０．９７以下のものである。指数Ｘが０．９７を超える酸化チタンでは、フッ素および窒素を含むものであっても、可視光線の照射に対し十分な触媒活性を示さない。フッ素および窒素を含有し、特定の指数Ｗをもつ酸化チタンが、何故、可視光線の照射に対し高い触媒活性を示すか、その機構は必ずしも明らかではないが、チタンの結合エネルギー４５８〜４６０ｅＶにあるピークはチタンと酸素の結合を示し、またこのときの酸素の存在状態は酸化チタン骨格内のもの、または水酸基であると考えられることから、フッ素および窒素を含有し、かつＸ線照射により酸素の存在状態が経時的に変化するといった特性が光触媒活性に影響しているものと推察される。なお、ピークの半価幅は、ＸＰＳ測定装置により得られるスペクトルのピークのうち、結合エネルギーが４５８〜４６０ｅＶにあるものをデータ処理することにより求めることができる。
【００１３】
酸化チタン中のフッ素含有量および窒素含有量ならびに指数ＷをＸＰＳにより求める方法について以下に詳細に説明する。
【００１４】
最初に、ＸＰＳ測定装置の測定セルに試料（酸化チタン）を入れ、Ｘ線源：ＭｇＫα  ８ｋＶ  ３０ｍＡ  ナロースキャン、ｐａｓｓ  Ｅ＝１０ｅＶ、ｓｔｅｐ  Ｅ＝０．０４ｅＶ、真空度：５×１０−６Ｐａ、温度：室温、Ｔｉ２ｐピーク位置：Ｃ１ｓ＝２８４．６ｅＶにより補正あり、試料のセルへの保持：カーボンテープ使用の条件で、チタンの電子状態を１回あたり６０秒で２回分析（１回目、２回目）、酸素の電子状態を１回あたり５６秒で２回分析、炭素の電子状態を１回あたり８０秒で２回分析、チタンの電子状態を１回あたり６０秒で２回分析（３回目、４回目）、酸素の電子状態を１回あたり５６秒で２回分析、炭素の電子状態を１回あたり８０秒で２回分析、チタンの電子状態を１回あたり６０秒で２回分析（５回目、６回目）、酸素の電子状態を１回あたり５６秒で２回分析、炭素の電子状態を１回あたり８０秒で２回分析、チタンの電子状態を１回あたり６０秒で２回分析（７回目、８回目）、酸素の電子状態を１回あたり５６秒で２回分析、炭素の電子状態を１回あたり８０秒で２回分析を順に行い、次いでチタンの電子状態を１回あたり６０秒で２回分析（９回目、１０回目）、窒素の電子状態を１回あたり２８秒で３０回分析、フッ素の電子状態を１回あたり２３秒で３０回分析を順に行って、ＸＰＳスペクトルを得る。ここまでの一連の分析は、分析時および分析と分析との間、酸化チタンを大気中に暴露させることなく行い、開始から終了迄の時間が６０分以内となるように行う。上で得られるスペクトルのデータは、通常、ＸＰＳ測定装置付属の記憶装置に蓄積される。
【００１５】
つぎに、蓄積されたスペクトルのデータのうち、チタンの１回目と２回目のデータおよび７回目と８回目のデータは、それぞれ、積算され表示装置に転送されて積算スペクトルＳ１、積算スペクトルＳ２として表示される。これらの積算スペクトルＳ１、積算スペクトルＳ２にあるピークのうち結合エネルギー４５８〜４６０ｅＶのものが選択される。選択されるピークについて、ＸＰＳ測定装置付属のデータ処理用ソフトウェアによりデータ処理が行われ、自動的に、結合エネルギー４５８〜４６０ｅＶにあるピークの半価幅ＨＷ１、ＨＷ２が求められる。
【００１６】
積算スペクトルに見られるピークにうち、結合エネルギー４５８ｅＶ〜４６０ｅＶの間にあるものについて、その半価幅を求める手順を、後述する実施例１で得られた酸化チタンを例に示す。チタンの電子状態についての１回目のスペクトルと２回目のスペクトルを積算した積算スペクトルＳ１に見られるピークにうち、結合エネルギー４５８ｅＶ〜４６０ｅＶの間にあるピーク〔図１参照〕について、ピークの下端に接するベースラインを引き〔図２参照〕、ピークの頂点から下方にベースラインに届くまで線Ａを引き〔図３参照〕、線Ａの中間点を通りかつベースラインに平行な線Ｂを引き、この線Ｂとスペクトルが接する点Ｃ、Ｃ’を求め〔図４参照〕、点Ｃの結合エネルギーＥ１Ｃと点Ｃ’の結合エネルギーＥ１Ｃ’を求め、ピークの半価幅ＨＷ１（＝Ｅ１Ｃ−Ｅ１Ｃ’）を算出する〔図５参照〕。同様に、チタンの電子状態についての７回目のスペクトルと８回目のスペクトルを積算した積算スペクトルＳ２からピークの半価幅ＨＷ２を算出する。
【００１７】
酸化チタン中のフッ素の量は、ＸＰＳスペクトルのフッ素のピーク面積から算出される原子数Ｆｎと、同じくＸＰＳスペクトルのチタンのピーク面積から算出される原子数Ｔｎとの比で表される。詳細には、フッ素についての３０回の積算スペクトルを平滑化処理した後〔図６参照〕、６８０〜６８８ｅＶの間にあるピークの下端に接するベースラインを引き〔図７参照〕、積算スペクトルとベースラインに囲まれた面積ｆ１を区分求積法（ステップ幅：例えば０．０４ｅＶ）〔図８参照〕により求める。ここで、６８０〜６８８ｅＶの間にあるピークを選ぶのは、この間にフッ素Ｆ１ｓの電子準位のピークがあるためである。上記ピーク面積ｆ１と、フッ素に対する光電離断面積ｆ２、平均自由工程ｆ３、装置関数ｆ４とから、フッ素の原子数Ｆｎは、式（ＩＩ）
Ｆｎ＝ｆ１／（ｆ２×ｆ３×ｆ４）  （ＩＩ）
となる。一方、チタンについての９回目と１０回目の積算スペクトルを平滑化処理した後、４５５〜４６８ｅＶの間にあるピークについて、ピーク面積ｔ１を求める。ここで、４５５〜４６８ｅＶの間にあるピークを選ぶのは、この間にチタンＴｉ２ｐ（Ｔｉ２ｐ３／２とＴｉ２ｐ１／２を含む）の電子準位のピークがあるためである。上記ピーク面積ｔ１と、チタンに対する光電離断面積ｔ２、平均自由工程ｔ３、装置関数ｔ４とから、チタンの原子数Ｔｎは、式（ＩＩＩ）
Ｔｎ＝ｔ１／（ｔ２×ｔ３×ｔ４）    （ＩＩＩ）
となる。これらＦｎ、Ｔｎから原子数比（Ｆｎ／Ｔｎ）が求められる。
【００１８】
酸化チタン中の窒素の量についても、フッ素と同様に、窒素についての３０回の積算スペクトルを平滑化処理した後、３９６〜４０４ｅＶの間にあるピークについて、ピーク面積ｎ１を求める。ここで、３９６〜４０４ｅＶの間にあるピークを選ぶのは、この間に窒素Ｎ１ｓの電子準位のピークがあるためである。上記ピーク面積ｎ１と、窒素に対する光電離断面積ｎ２、平均自由工程ｎ３、装置関数ｎ４とから、窒素の原子数Ｎｎは、式（ＩＶ）
Ｎｎ＝ｎ１／（ｎ２×ｎ３×ｎ４）  （ＩＶ）
となる。これらＮｎ、Ｔｎから原子数比（Ｎｎ／Ｔｎ）が求められる。
【００１９】
本発明の酸化チタンは、吸光スペクトルを測定したときの、波長２２０ｎｍ〜８００ｎｍでのスペクトルの吸光度の積分値をＰとし、波長４００ｎｍ〜８００ｎｍでのスペクトルの吸光度の積分値をＱとしたとき、式（Ｖ）
Ｒ＝Ｑ／Ｐ    （Ｖ）
で示される指数Ｒが通常０．１以上のものである。吸光度の積算値とは、縦軸に吸光度、横軸に波長をとった吸光スペクトルにおいて、指定された波長の範囲内で横軸と吸光スペクトルとで囲まれた領域の面積を意味する。
【００２０】
本発明の酸化チタンは、結晶構造がアナターゼ型であるものが好ましい。この酸化チタンは、粒子、繊維、薄片のような形状をもつことができ、これらの中から、使用環境、条件に応じて選択すればよい。酸化チタンは、酸化チタン以外の無機化合物を混合したものであってもよいし、または混合した後、熱処理など施して酸化チタン以外の無機化合物と複合化したものであってもよい。酸化チタン以外の無機化合物としては、例えば、酸化ニオブ〔Ｎｂ２Ｏ５〕、酸化鉄〔Ｆｅ３Ｏ４、Ｆｅ２Ｏ３〕、酸化亜鉛〔ＺｎＯ〕、酸化タングステン〔ＷＯ３〕、マグネシア〔ＭｇＯ〕などが挙げられる。
【００２１】
フッ素および窒素を含有し、指数Ｗが特定値となる本発明の酸化チタンは、例えば、水酸化チタンをフッ素および窒素の存在下で焼成する方法などにより得られる。
【００２２】
焼成に供する水酸化チタンは、例えば、水酸化チタン（ＩＩ）〔Ｔｉ（ＯＨ）２〕、水酸化チタン（ＩＩＩ）〔Ｔｉ（ＯＨ）３〕、水酸化チタン（ＩＶ）〔Ｔｉ（ＯＨ）４〕、オキシ水酸化チタン〔ＴｉＯ（ＯＨ）２〕、α−チタン酸〔Ｈ４ＴｉＯ４〕、β−チタン酸〔Ｈ２ＴｉＯ３〕などである。また水酸化チタンは結晶質のものの他、非晶質のものであってもよい。水酸化チタンは、市販のものが使用できるが、例えば、オキシ硫酸チタン水溶液とアンモニア、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウムのようなアルカリとを反応させる方法で調製したものであってもよい。
【００２３】
焼成は、フッ素および窒素の存在下で行えばよく、例えば、フッ化水素、フッ化チタンのようなフッ素含有化合物と、アンモニア、硫酸アンモニウム、塩化アンモニウム、炭酸アンモニウム、硝酸アンモニウム、燐酸アンモニウム、酢酸アンモニウム、尿素、塩基性硫酸チタニウムアンモニウム〔（ＮＨ４）２ＳＯ４・ＴｉＯＳＯ４〕のような窒素含有化合物との混合物の存在下で行う方法などが挙げられる。フッ素含有化合物の存在量は、原料である水酸化チタンのチタンに対し、フッ素換算で通常０．５原子％以上、好ましくは１．５原子％以上であり、また２０原子％以下、好ましくは１０原子％以下となる量であればよい。また窒素含有化合物の存在量は、水酸化チタンのチタンに対し、窒素換算で通常０．５原子％以上、好ましくは１．５原子％以上であり、また２０原子％以下、好ましくは１０原子％以下となる量であればよい。また焼成は、フッ化アンモニウムのようなフッ素と窒素を両方含有する化合物の存在下で行ってもよい。このときの化合物の量は、水酸化チタンに対し、化合物をフッ素換算したときのフッ素と化合物を窒素換算したときの窒素との合計量が通常０．０１ｍｏｌ％以上、好ましくは０．１ｍｏｌ％以上となり、また通常１０ｍｏｌ％以下となる量である。
【００２４】
焼成は、具体的には、焼成前の水酸化チタンに、常温で固体のフッ素含有化合物（フッ化チタンなど）および常温で固体の窒素含有化合物（硫酸アンモニウム、塩化アンモニウム、炭酸アンモニウム、硝酸アンモニウム、燐酸アンモニウム、酢酸アンモニウム、尿素、塩基性硫酸チタニウムアンモニウムなど）を添加し、得られる混合物を加熱する方法、または焼成前の水酸化チタンに、常温で固体のフッ素含有化合物および常温で液体の窒素含有化合物（アンモニア水など）を添加し、得られる混合物を加熱する方法、焼成前の水酸化チタンに液体のフッ素含有化合物（フッ化水素水など）および固体の窒素含有化合物を添加し、得られる混合物を加熱する方法、または焼成前の水酸化チタンにフッ素と窒素を両方含有する化合物（フッ化アンモニウム）を添加し、得られる混合物を焼成する方法などで行うことができる。
【００２５】
焼成のときの温度は、水酸化チタンを酸化チタンに変えることができる温度であればよく、通常３００℃以上、好ましくは３２０℃以上である。一方、焼成温度はあまり高くなると、得られる酸化チタンの触媒活性が低下するので６００℃以下、さらには５００℃以下、とりわけ４５０℃以下が好ましい。焼成の雰囲気は、通常、酸素〔Ｏ２〕、アルゴン、二酸化炭素または窒素〔Ｎ２〕などであるが空気であってもよい。
【００２６】
本発明の光触媒体は、触媒成分として、上の酸化チタンを含む。この光触媒体は、酸化チタンだけからなるもの、または結合剤、成形助剤、吸着剤、帯電防止剤のような添加剤を含むものいずれのものであってもよい。結合剤としては、例えば、シリコン樹脂、フッ素樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、塩化ビニール−酢酸ビニル共重合体、ブタジエン−アクリロニトリル共重合体、有機ポリシロキサンのような有機物、酸化ケイ素、水酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、水酸化チタン、オキシ水酸化チタン、非晶質酸化チタン、水酸化ジルコニウム、オキシ水酸化ジルコニウム、酸化ジルコニウム、水酸化ハフニウム、オキシ水酸化ハフニウム、酸化ハフニウムのような無機物などが挙げられる。成形助剤としては、例えば、セルロース誘導体（エチルヒドロキシセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、メチルセルロース、エチルセルロース、エチルヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルエチルセルロースなど）、アミン化セルロース誘導体のような有機物、スメクタイト族層状鉱物（サポナイト、ヘクトライト、ソーコナイト、スチーブンサイト、スインホルダイト、モンモリロナイト、バイデライト、ノントロナイト、ボルコンスコアイトなど）、ガラス繊維、アルミナ繊維、シリカ繊維のような無機物が挙げられる。吸着剤としては、例えば、ゼオライト、モレキュラーシーブ、活性炭などが挙げられる。帯電防止剤としては、例えば、ポリ（オキシエチレン）アルキルアミン、ポリ（オキシエチレン）アルキルアミド、ポリ（オキシエチレン）アルキルエーテル、ポリ（オキシエチレン）アルキルフェニルエーテル、グリセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、アルキルスルホネート、アルキルベンゼンスルホネート、アルキルサルフェート、アルキルホスフェート、第４級アンモニウムクロライド、第４級アンモニウムサルフェート、第４級アンモニウムナイトレートなどが挙げられる。また本発明の光触媒体は、酸化チタン以外の光触媒、例えば、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、酸化錫（ＳｎＯ２）を含むものであってもよく、さらには、紫外線の照射に対し触媒活性を示す他の酸化チタン光触媒を含むものであってもよい。ここまでに述べた本発明の光触媒体は、蛍光灯、白熱灯、発光ダイオード、ナトリウムランプ、キセノンランプ、ハロゲンランプのような光源により光が照射されると触媒活性を示し、有機化合物、例えばアセトアルデヒド、ホルムアルデヒドを分解することができるものである。
【００２７】
本発明の光触媒体コーティング剤は、上の酸化チタンと溶媒を含む。このときの溶媒は、例えば、水、塩酸、アルコール類、ケトン類などである。この光触媒体コーティング剤は、上で示した添加剤、すなわち結合剤、成形助剤、吸着剤、帯電防止剤などを含むものであってもよいし、硝酸、塩酸、燐酸のような無機酸、またはカルボン酸（シュウ酸、マロン酸、クエン酸など）、アミノ酸（グリシン、アラニン、アスパラギン酸、グルタミン酸、リジンなど）のような有機酸を含むものであってもよい。この光触媒体コーティング剤を使用することにより、窓ガラス、鏡、壁、ブラインド、タイルなどの表面に可視光線の照射に対して触媒作用を示す膜を容易に形成することができる。
【００２８】
【実施例】
以下、本発明を実施例によって詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。なお、酸化チタンの物性測定は以下の方法で行った。
【００２９】
フッ素含有量（原子％）、窒素含有量（原子％）、指数Ｗ：
Ｘ線光電子分光測定装置（商品名“ＸＰＳ−７０００”、理学電機製）を使用し、上述の条件で測定してＸＰＳスペクトルを得、このスペクトルから上で示した手順に従って、フッ素含有量、窒素含有量、指数Ｗを求めた。この装置は、図９に示すように、データ処理用コンピュータ１と、それに接続された外部記憶装置２、表示装置３および印字装置４と、コンピュータ１に接続された制御用コンピュータ５とから構成されている。測定では、制御用コンピュータ５により、そこに接続された真空排気系６、試料搬送系７、試料処理系８、Ｘ線源９、電子分光系１０および検出器１１が逐次制御されて、検出器１１からスペクトルのデータが得られ、そのデータは制御用コンピュータ５を経由してデータ処理用コンピュータ１に送信されて蓄積される。またデータは、必要に応じて外部記憶装置２にも蓄積される。データ処理用コンピュータ１により、蓄積されたスペクトルのデータは処理され、試料のチタン、フッ素および窒素のピーク面積ならびに半価幅が算出される。チタン、フッ素、窒素それぞれについて、得られるピーク面積と下表１に示す光電離断面積、平均自由工程および装置関数とから、式（ＩＩ）、（ＩＩＩ）、（ＩＶ）により原子数（相対値）を求める。また、得られた半価幅から、式（Ｉ）により指数Ｗを求める。
【００３０】
【表１】
2004292225.tif 000002
【００３１】
結晶構造：
Ｘ線回折装置（商品名“ＲＡＤ−ＩＩＡ”、理学電機工業）を使用し、Ｘ線管球：Ｃｕ、管電圧：４０ｋＶ、管電流：３５ｍＡ、発散スリット：１度、散乱スリット：１度、受光スリット：０．３０ｍｍ、サンプリング幅：０．０２０度、走査速度：２．００度／分、測定積算回数：１回の条件で測定した。
【００３２】
吸光度の積算値：
横１ｃｍ、縦１ｃｍ、高さ４．５ｃｍの石英製セルの１つに、試料（酸化チタン）を入れ、同型石英セルの他の１つに水を入れ、積分球を備えた紫外可視分光光度計（商品名“ＵＶ−２５００ＰＣ”、島津製作所製）を用いて、後者のセルを参照セルとし、硫酸バリウムを標準白板として、酸化チタンの吸光スペクトルを測定した。このスペクトルから、波長２２０ｎｍ〜８００ｎｍでのスペクトルの吸光度を積算して積分値Ｐを求め、波長４００ｎｍ〜８００ｎｍでのスペクトルの吸光度を積算して積分値Ｑを求めた。
【００３３】
実施例１
水酸化チタン（主成分：β−チタン酸、キシダ化学製）２０ｇに０．１５重量％弗化アンモニウム水溶液５０ｇを添加し、乾燥して混合物を得た。電気炉（商品名“電気マッフル炉ＫＭ−１３０２Ｐ”、アドバンテック東洋製）に、得られた混合物３．１３ｇを入れ、空気中で室温から３５０℃まで１０５分間で昇温し、そのまま１時間保持して焼成した後、徐冷して酸化チタン２．８７ｇを得た。得られた酸化チタンは粒子状であり、結晶構造がアナターゼ型であった。この酸化チタンのフッ素含有量、窒素含有量を表２に示す。また、酸化チタンの積算スペクトルＳ１、Ｓ２のピーク位置および半価幅ならびに指数Ｗを表２にあわせて示す。
【００３４】
【表２】
2004292225.tif 000003
【００３５】
つぎに、この酸化チタンの吸光スペクトルの積分値Ｐ、積分値Ｑ、指数Ｒを表３に示す。
【００３６】
【表３】
2004292225.tif 000004
【００３７】
〔酸化チタンの活性評価〕
直径８ｃｍ、高さ１０ｃｍ、容量約０．５Ｌの密閉式ガラス製反応容器内に、直径５ｃｍのガラス製シャーレを設置し、そのシャーレ上に、上で得られた酸化チタン０．３ｇを置いた。反応容器内を酸素と窒素との体積比が１：４である混合ガスで満たし、アセトアルデヒド１３．４μｍｏｌを封入し、反応容器の外から可視光線を酸化チタンに照射して、アセトアルデヒドの分解試験を行った。可視光線の照射には、５００Ｗキセノンランプ（商品名“ランプＵＸＬ−５００ＳＸ”、ウシオ電機製）を取り付けた光源装置（商品名“オプティカルモジュレックスＳＸ−ＵＩ５００ＸＱ”、ウシオ電機製）に、波長約４３０ｎｍ以下の紫外線をカットするフィルター（商品名“Ｙ−４５”、旭テクノガラス製）と波長約８３０ｎｍ以上の赤外線をカットするフィルター（商品名“スーパーコールドフィルター”、ウシオ電機製）とを装着したものを光源として用いた。アセトアルデヒドの分解により発生する二酸化炭素の濃度を光音響マルチガスモニタ（１３１２型、ＩＮＮＯＶＡ製）で経時的に測定し、濃度変化より二酸化炭素の生成速度を算出した。この例における二酸化炭素の生成速度は酸化チタン１ｇあたり１．９９μｍｏｌ／ｈであった。
【００３８】
【発明の効果】
本発明の酸化チタンは、可視光線の照射に対し十分な触媒活性を示すものである。この酸化チタンを含む本発明の光触媒体は、使用される雰囲気（湿度、温度、分解対象物の種類・初期濃度など）に影響されることなく可視光線が照射されると十分な触媒活性を示す。同様に、この酸化チタンを含む本発明の光触媒体コーティング剤は、十分な触媒活性を示す膜を形成することができる。さらに、本発明の酸化チタンの製造方法によれば、上の酸化チタンが容易に得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１で得られた酸化チタンのＸＰＳスペクトル（４５０〜４７０ｅＶ）
【図２】半価幅の求め方の説明図−ベースラインの線引き−
【図３】半価幅の求め方の説明図−線Ａの線引き−
【図４】半価幅の求め方の説明図−線Ｂの線引き−
【図５】半価幅の求め方の説明図−半価幅の決定−
【図６】実施例１で得られた酸化チタンのＸＰＳスペクトル（６７５〜６９０ｅＶ）
【図７】ピーク面積の求め方の説明図−ベースラインの線引き−
【図８】ピーク面積の求め方の説明図−ピーク面積の区分−
【図９】ＸＰＳ測定装置の構成図
【符号の説明】
１  データ処理用コンピュータ
２  外部記憶装置
３  表示装置
【図１】
2004292225.tif 000005
【図２】
2004292225.tif 000006
【図３】
2004292225.tif 000007
【図４】
2004292225.tif 000008
【図５】
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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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