(57)【要約】【課題】本発明は、可視光領域の光を効率良く吸収して高い触媒活性を示す可視光活性光触媒に関する。【解決手段】本発明の可視光活性光触媒は、プラズモン吸収を示す金属微粒子が２個以上凝集した二次粒子を光触媒中に分散または光触媒表面に担持することにより６００ｎｍ以上の波長の光でも光触媒活性が可能となる。また、金属微粒子の粒径を６０〜１６０ｎｍにすることによりプラズモン吸収波長を長波長側にシフトさせた金属微粒子の二次粒子を用いたり、Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕの金属微粒子にＰｔ，Ｒｈ等の金属を３０重量％まで混合してＡｕ，Ａｇ，Ｃｕのプラズモン吸収波長を長波長側にシフトさせた金属微粒子の二次粒子を用いることにより、可視光活性光触媒が活性化に必要な波長を変化させる事ができ、可視光のみでも高い光触媒活性が得られる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラズモン吸収を示す金属微粒子が２個以上凝集した二次粒子が光触媒中に分散または光触媒表面に担持されている事を特徴とする可視光活性光触媒。
【請求項２】
プラズモン吸収を示す金属微粒子として、Ａｕ、ＡｇおよびＣｕからなる群より選ばれる１種類以上の金属を７０重量％以上含有した金属微粒子を用いる事を特徴とする請求項１記載の可視光活性光触媒。
【請求項３】
金属微粒子の粒径が、６０〜１６０ｎｍであることを特徴とする請求項１または２記載の可視光活性光触媒。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、可視光にて活性化可能な光触媒に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、光触媒としてはアナターゼやルチル型の酸化チタンが知られているが、約３８０ｎｍ以下の紫外線でしか活性化しないため、太陽光または紫外線放射ランプ等を用いる必要があった。このため、光触媒が活性化できる波長を可視光領域にまで広げる研究が活発に行われている。
【０００３】例えば、様々な金属を光触媒にドーピングしたりイオン注入する試み（特開平９−１９２４９６号公報や表面化学２０巻２号６０〜６５項１９９９年など）や、酸素欠陥または構造欠陥を発生させて可視光活性化させる試み（工業材料４８巻６号２６〜４４項２０００年など）が行われている。しかし、吸収波長が限られており、高活性を示す可視光活性光触媒は得られていない。
【０００４】特開平１１−１０４５００号公報には、可視光領域でプラズマ共鳴による吸収（プラズモン吸収）を示すクラスター状態の金属を光触媒物質中に分散させた光触媒が記載されている。しかし、金属微粒子が媒体となる光触媒中に分散しているため、媒体との相互作用を誘起し光電場による分極に影響を与え、プラズモン吸収が不鮮明になる欠点がある。また、プラズモン吸収はそれぞれの金属に固有の波長しか吸収できないため、例えば、媒体中または空気中で安定で明確なプラズモン吸収を示す金属であるＡｇ，Ａｕ，Ｃｕの微粒子の場合、４２０、５２０、５７０ｎｍ付近の波長は吸収できるが、６００〜８００ｎｍの領域の光では活性化できない欠点がある。
【０００５】特開平１０−１４６５３１号公報には、平均粒径１〜１０ｎｍの金属微粒子を光触媒表面に担持する事により触媒活性を向上させた光触媒が記載されているが、紫外線による活性向上のみしか得られていない。
【０００６】一方、光触媒中に半導体微粒子を分散させて、半導体微粒子のサブバンド吸収を利用した可視光活性光触媒も報告されている。しかし、吸収強度が低く、  ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ等の半導体のように、６９０、７６０ｎｍ付近の光を吸収できるが、水の存在下で光をあてると自己溶解現象を起こし、光触媒表面を覆ってしまうような不安定なものがほとんどで、高活性な可視光活性光触媒は得られていない。
【０００７】
【発明が解決しようとしている課題】
本発明の目的は、可視光領域の光を効率良く吸収して高い触媒活性を示す可視光活性光触媒を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
明確なプラズモン吸収を示す金属としては、Ｌｉ，Ｎａ，Ｋ，Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕなどが知られているが、媒体中または空気中で安定な金属としてはＡｕ、ＡｇおよびＣｕが挙げられる。これらの金属のプラズモン吸収波長は５２０、４２０、５７０ｎｍである。このようなプラズモン吸収は、一般に数ｎｍ〜数十ｎｍ程度の金属微粒子において見られる。しかし、これらの金属微粒子を２個以上凝集させて二次粒子化すると異なる吸収波長ピークが出現し、Ａｕは５２０と７２０ｎｍ、Ａｇは４２０と６２０ｎｍ、Ｃｕは５７０と８００ｎｍの吸収波長ピークを示すことが判った。
【０００９】また、ＡｕとＡｇからなる二次粒子には５２０と４２０ｎｍの吸収ピークの他に６６０ｎｍの吸収ピークが出現し、ＡｇとＣｕからなる二次粒子には４２０と５７０ｎｍの吸収ピークの他に６９０ｎｍの吸収ピークが出現し、ＡｕとＣｕからなる二次粒子には５２０と５７０ｎｍの吸収ピークの他に７６０ｎｍの吸収ピークが出現し、ＡｕとＡｇとＣｕからなる二次粒子には５２０と４２０と５７０ｎｍの吸収ピークの他に７００ｎｍの吸収ピークが出現することが判った。
【００１０】このように、Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕなどの金属微粒子を２個以上凝集させた二次粒子化金属微粒子を光触媒中に分散または光触媒表面に担持することにより、可視光領域の光を効率良く吸収して活性化できる可視光活性光触媒が得られることを見い出した。
【００１１】二次粒子化金属微粒子は、光触媒中に分散させても可視光域の光を吸収して光触媒活性を示すが、光触媒表面に担持した方が活性が高いことを確認した。詳しい触媒反応機構は不明だが、光触媒中に分散させた金属微粒子は媒体との相互作用により、光電場による分極に影響が生じることが考えられ、また、金属微粒子で分極した電荷が実際に反応が起こる光触媒表面に十分に達していない事が考えられる。金属微粒子を光媒触表面に担持した場合は、プラズマ共鳴により金属微粒子表面に生じた分極の電荷が光触媒に有効に移行して光触媒表面に電子と正孔を生じるため、高い活性が得られると考えられる。
【００１２】さらに、金属微粒子の組成や粒径を変化させることによってプラズモン吸収ピークを変化させることができる。Ａｕ，Ａｇ，またはＣｕに、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｚｎ、ＰｂまたはＢｉ等の金属を３０重量％まで混合して合金化することによりプラズモン吸収波長ピークを約５０ｎｍ長波長側にシフトさせることが可能であることを見い出した。このように合金化した金属微粒子を二次粒子化した場合に新たに発生する吸収ピークも同様に長波長側にシフトすることも見い出した。
【００１３】Ａｕ，ＡｇおよびＣｕの微粒子の粒径を、６０ｎｍ以上にするとプラズモン吸収ピークが長波長側にシフトし、１７０ｎｍ以上になるとプラズモン吸収ピークが見られなくなることも見い出した。このような６０〜１６０ｎｍの粒径の金属微粒子を二次粒子化した場合に発生する吸収ピークも同様に長波長側にシフトすることも見い出した。
【００１４】以下、本発明の詳細について説明する。光触媒にはチタンテトライソプロポキシドを加水分解して合成した酸化チタン粉末を用いたが、これ以外にも、粉砕により粉末化したのもや、テルミット法やＣＶＤ等で合成した酸化チタン粉末やコーティング膜、チョコラルスキー法やスカル・メルティング法等で合成された酸化チタン単結晶や多結晶も用いる事ができる。Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕの金属微粒子の合成には多くの方法が提案されており、どのような方法で合成した金属微粒子を用いても良い。例えば、クエン酸、アスコルビン酸、ＰＶＡ、ポリビニルピロリドン等のコロイド安定化剤を加えた水溶液中で金属塩化物等の金属化合物を還元する方法等がある。金属微粒子の粒径を変化させるには、コロイド安定化剤や金属化合物の濃度を変化させる事により７．５ｎｍから１８０ｎｍ以上の粒径の金属微粒子が得られる。
【００１５】金属微粒子を二次粒子化するには、塩や電解質を少量添加する方法や、一度乾燥凝集させたものを再度分散させる再分散法などを用いる事ができる。例えば、Ａｕ微粒子が分散したコロイド溶液に硝酸アルミニウムを０．００２〜０．００５％程度添加する事により２から３個のＡｕ微粒子が凝集した二次粒子分散コロイド溶液が得られる。
【００１６】二次粒子化金属微粒子を酸化チタン光触媒上に担持する方法としては、酸化チタン分散溶液に二次粒子化金属微粒子コロイド溶液を混合して酸化チタンに吸着担持させたのち乾燥させる方法や、粉末状酸化チタンに二次粒子化金属微粒子コロイド溶液を含浸または噴霧させたのち乾燥させる方法等を用いて担持できる。
【００１７】二次粒子化した金属微粒子を酸化チタン光触媒中に分散させる方法としては、二次粒子化金属微粒子オルガノゾルにチタンテトライソプロポキシドを加えた後、加水分解して、二次粒子化金属微粒子分散酸化チタン光触媒を合成する方法等を用いる事ができる。二次粒子化金属微粒子オルガノゾルは、エタノール等の有機溶媒中で二次粒子化金属微粒子を合成する方法や、一度乾燥凝集した金属微粒子を有機溶媒中で再分散させる方法等で作成できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
発明の実施の形態を実施例にもとづき説明する。
【００１９】金属微粒子の粒径や凝集状態は透過型電子顕微鏡にて測定した。可視光活性光触媒の吸収スペクトルはダブルモノクロメータ可視紫外近赤外分光光度計を用いて測定した。
【００２０】本発明の実施例および比較例で用いる酸化チタンコロイド溶液は、エタノール２００ｃｃに純水０．７２ｇを加えて良く混合した後、チタンテトライソプロポキシド６．２６ｇを添加し、１０℃で撹拌してゆっくりと加水分解を行うことにより作成した。
【００２１】可視光活性光触媒の浄化能力測定には、シリカウール２．５ｇに本発明の可視光活性光触媒を０．１ｇ担持したものを用いた。外表面を紫外線吸収膜で覆った１ｌガラス容器中に、アセトアルデヒドを３０００ｐｐｍ含有させた標準空気（酸素２１％、窒素７９％）と可視光活性光触媒担持シリカウールを密閉し、紫外線カットガラスを介して４０Ｗの白熱灯を照射した。アセトアルデヒドの濃度変化はガスクロマトグラフにて測定した。比較にはシリカウール２．５ｇに酸化チタンのみを０．１ｇ担持したものを用いた。
【００２２】実施例１
９５ｇの純水にテトラクロロ金酸４水和物２０．５９ｍｇを加えて加熱し、還流沸騰させながら、５ｇの純水にクエン酸ナトリウム２水和物５８．８ｍｇを溶解した水溶液を加え、１０分間撹拌した後、室温まで冷却した。その後、硝酸アルミニウム９水和物５ｍｇを加えて撹拌し、２次粒子化金庫微粒子コロイド溶液を作成した。この２次粒子化金属微粒子コロイド溶液と酸化チタンコロイド溶液１００ｃｃとを混合し、酸化チタン粒子上に二次粒子化金微粒子を吸着担持して可視光活性光触媒を作成した。可視光域での吸収スペクトルを測定した結果を図１に示す。酸化チタン上に担持した二次粒子化金微粒子は、約４０ｎｍの金微粒子が２から３個凝集した二次粒子を形成していた。
【００２３】実施例２
テトラクロロ金酸４水和物２０．５９ｍｇの代わりに塩素酸銀９．５７ｍｇを用いたこと以外は、実施例１と同様にして、酸化チタン粒子上に二次粒子化銀微粒子を吸着担持して可視光活性光触媒を作成した。可視光域での吸収スペクトルを測定した結果を図１に示す。酸化チタン上に担持した二次粒子化銀微粒子は、約４０ｎｍの銀微粒子が２から３個凝集した二次粒子を形成していた。
【００２４】実施例３
９０ｇの純水に塩化銅（ＩＩ）二水和物８．５２ｍｇと分子量１００００のポリビニルピロリドン５５．５ｍｇを加えて十分に容解した後、水素化ホウ素ナトリウム３．７８ｍｇを純水１０ｇに溶解した水溶液を加えて良く撹拌した。その後、硝酸アルミニウム９水和物５ｍｇを加えて撹拌し、２次粒子化金属微粒子コロイド溶液を作成した。この２次粒子化金属微粒子コロイド溶液と酸化チタンコロイド溶液１００ｃｃとを混合し、酸化チタン粒子上に二次粒子化銅微粒子を吸着担持して可視光活性光触媒を作成した。可視光域での吸収スペクトルを測定した結果を図１に示す。酸化チタン上に担持した二次粒子化銅微粒子は、約３５ｎｍの銅微粒子が２から３個凝集した二次粒子を形成していた。
【００２５】実施例４
９５ｇの純水にテトラクロロ金酸４水和物２０．５９ｍｇを加えて加熱し、還流沸騰させながら、５ｇの純水にクエン酸ナトリウム２水和物５８．８ｍｇを溶解した水溶液を加え、１０分間撹拌した後、室温まで冷却して金微粒子コロイドを得た。９５ｇの純水に塩素酸銀９．５７ｍｇを加えて加熱し、還流沸騰させながら、５ｇの純水にクエン酸ナトリウム２水和物５８．８ｍｇを溶解した水溶液を加え、１０分間撹拌した後、室温まで冷却して銀微粒子コロイドを得た。得られた金微粒子コロイドと銀微粒子コロイドを混合した後、硝酸アルミニウム９水和物１０ｍｇを加えて撹拌し、２次粒子化金属微粒子コロイド溶液を作成した。この２次粒子化金属微粒子コロイド溶液と酸化チタンコロイド溶液２００ｃｃとを混合し、酸化チタン粒子上に二次粒子化金属微粒子を吸着担持して可視光活性光触媒を作成した。可視光域での吸収スペクトルを測定した結果を図２に示す。酸化チタン上に担持した金と銀の複合二次粒子化金属微粒子は、約４０ｎｍの金属微粒子が２から３個凝集した二次粒子を形成していた。
【００２６】実施例５
９５ｇの純水にテトラクロロ金酸４水和物２０．５９ｍｇを加えて加熱し、還流沸騰させながら、５ｇの純水にクエン酸ナトリウム２水和物５８．８ｍｇを溶解した水溶液を加え、１０分間撹拌した後、室温まで冷却して金微粒子コロイドを得た。９０ｇの純水に塩化銅（ＩＩ）二水和物８．５２ｍｇと分子量１００００のポリビニルピロリドン５５．５ｍｇを加えて十分に溶解した後、水素化ホウ素ナトリウム３．７８ｍｇを純水１０ｇに溶解した水溶液を加えて良く撹拌して銅微粒子コロイドを得た。得られた金微粒子コロイドと銅微粒子コロイドを混合した後、硝酸アルミニウム９水和物１０ｍｇを加えて撹拌し、２次粒子化金属微粒子コロイド溶液を作成した。この２次粒子化金属微粒子コロイド溶液と酸化チタンコロイド溶液２００ｃｃとを混合し、酸化チタン粒子上に二次粒子化金属微粒子を吸着担持して可視光活性光触媒を作成した。可視光域での吸収スペクトルを測定した結果を図２に示す。酸化チタン上に担持した金と銅の複合二次粒子化金属微粒子は、約３５ｎｍの金属微粒子が２から３個凝集した二次粒子を形成していた。
【００２７】実施例６
９５ｇの純水に塩素酸銀９．５７ｍｇを加えて加熱し、還流沸騰させながら、５ｇの純水にクエン酸ナトリウム２水和物５８．８ｍｇを溶解した水溶液を加え、１０分間撹拌した後、室温まで冷却して銀微粒子コロイドを得た。９０ｇの純水に塩化銅（ＩＩ）二水和物８．５２ｍｇと分子量１００００のポリビニルピロリドン５５．５ｍｇを加えて十分に溶解した後、水素化ホウ素ナトリウム３．７８ｍｇを純水１０ｇに溶解した水溶液を加えて良く撹拌して銅微粒子コロイドを得た。得られた銀微粒子コロイドと銅微粒子コロイドを混合した後、硝酸アルミニウム９水和物１０ｍｇを加えて撹拌し、２次粒子化金属微粒子コロイド溶液を作成した。この２次粒子化金属微粒子コロイド溶液と酸化チタンコロイド溶２００ｃｃ液とを混合し、酸化チタン粒子上に二次粒子化金属微粒子を吸着担持して可視光活性光触媒を作成した。可視光域での吸収スペクトルを測定した結果を図２に示す。酸化チタン上に担持した銀と銅の複合二次粒子化金属微粒子は、約３５ｎｍの金属微粒子が２から３個凝集した二次粒子を形成していた。
【００２８】実施例７
９５ｇの純水にテトラクロロ金酸４水和物６９．４９ｍｇを加えて加熱し、還流沸騰させながら、５ｇの純水にクエン酸ナトリウム２水和物２９．４ｍｇを溶解した水溶液を加え、１０分間撹拌した後、室温まで冷却した。その後、硝酸アルミニウム９水和物５ｍｇを加えて撹拌し、２次粒子化金属微粒子コロイド溶液を作成した。この２次粒子化金属微粒子コロイド溶液と酸化チタンコロイド溶液１００ｃｃとを混合し、酸化チタン粒子上に二次粒子化金微粒子を吸着担持して可視光活性光触媒を作成した。可視光域での吸収スペクトルを測定した結果を図３に示す。酸化チタン上に担持した二次粒子化金微粒子は、約６０ｎｍの金微粒子が２から３個凝集した二次粒子を形成していた。
【００２９】実施例８
９５ｇの純水にテトラクロロ金酸４水和物１．３２ｇを加えて加熱し、還流沸騰させながら、５ｇの純水にクエン酸ナトリウム２水和物１４．７ｍｇを溶解した水溶液を加え、１０分間撹拌した後、室温まで冷却した。その後、硝酸アルミニウム９水和物５ｍｇを加えて撹拌し、２次粒子化金属微粒子コロイド溶液を作成した。この２次粒子化金属微粒子コロイド溶液と酸化チタンコロイド溶液１００ｃｃとを混合し、酸化チタン粒子上に二次粒子化金微粒子を吸着担持して可視光活性光触媒を作成した。可視光域での吸収スペクトルを測定した結果を図３に示す。酸化チタン上に担持した二次粒子化金微粒子は、約１６０ｎｍの金微粒子が２から３個凝集した二次粒子を形成していた。
【００３０】実施例９
合成後の金属微粒子の組成が金７０重量％、白金３０重量％となる様に、９５ｇの純水にテトラクロロ金酸４水和物１４．３７ｍｇとヘキサクロロ白金酸６水和物７．８３ｍｇを加えて加熱し、還流沸騰させながら、５ｇの純水にクエン酸ナトリウム２水和物５８．８ｍｇを溶解した水溶液を加え、１０分間撹拌した後、室温まで冷却した。その後、硝酸アルミニウム９水和物５ｍｇを加えて撹拌し、２次粒子化金属微粒子コロイド溶液を作成した。この２次粒子化金属微粒子コロイド溶液と酸化チタンコロイド溶液１００ｃｃとを混合し、酸化チタン粒子上に二次粒子化金属微粒子を吸着担持し、可視光活性光触媒を作成した。可視光域での吸収スペクトルを測定した結果を図３に示す。酸化チタン上に担持した二次粒子化金属微粒子は、約４０ｎｍの金属微粒子が２から３個凝集した二次粒子を形成していた。
【００３１】実施例１０
７９．３ｇのエタノールに分子量１００００のポリビニルピロリドン５５．５ｍｇとテトラクロロ金酸４水和物２０．５９ｍｇを加えて加熱し、１０分間還流沸騰させた後、室温まで冷却した。その後、硝酸アルミニウム９水和物５ｍｇを加えて撹拌し、２次粒子化金属微粒子コロイド溶液を作成した。この２次粒子化金属微粒子コロイド溶液にチタンテトライソプロポキシド３．１３ｇを加えて良く混合した後、エタノール１００ｃｃと純水０．３６ｇを添加し、１０℃で撹拌してゆっくりと加水分解を行い、酸化チタン粒子中に２次粒子化金微粒子が分散した可視光活性光触媒を作成した。可視光域での吸収スペクトルを測定した結果を図３に示す。酸化チタン中に分散した二次粒子化金微粒子は、約４０ｎｍの金微粒子が２から３個凝集した二次粒子を形成していた。
【００３２】比較例１
９５ｇの純水にテトラクロロ金酸４水和物１．５８ｇを加えて加熱し、還流沸騰させながら、５ｇの純水にクエン酸ナトリウム２水和物１０ｍｇを溶解した水溶液を加え、１０分間撹拌した後、室温まで冷却した。その後、硝酸アルミニウム９水和物５ｍｇを加えて撹拌し、２次粒子化金属微粒子コロイド溶液を作成した。この２次粒子化金属微粒子コロイド溶液と酸化チタンコロイド溶液１００ｃｃとを混合し、酸化チタン粒子上に二次粒子化金微粒子を吸着担持して可視光活性光触媒を作成した。可視光域での吸収スペクトルを測定した結果を図４に示す。酸化チタン上に担持した二次粒子化金微粒子は、約１７０ｎｍの金微粒子が２から３個凝集した二次粒子を形成していた。
【００３３】比較例２
合成後の金属微粒子の組成が金６０重量％、白金４０重量％となる様に、９５ｇの純水にテトラクロロ金酸４水和物１２．３１ｍｇとヘキサクロロ白金酸６水和物１０．４２ｍｇを加えて加熱し、還流沸騰させながら、５ｇの純水にクエン酸ナトリウム２水和物５８．８ｍｇを溶解した水溶液を加え、１０分間撹拌した後、室温まで冷却した。その後、硝酸アルミニウム９水和物５ｍｇを加えて撹拌し、２次粒子化金属微粒子コロイド溶液を作成した。この２次粒子化金属微粒子コロイド溶液と酸化チタンコロイド溶液１００ｃｃとを混合し、酸化チタン粒子上に二次粒子化金属微粒子を吸着担持し、可視光活性光触媒を作成した。可視光域での吸収スペクトルを測定した結果を図４に示す。酸化チタン上に担持した二次粒子化金属微粒子は、約４０ｎｍの金属微粒子が２から３個凝集した二次粒子を形成していた。
【００３４】比較例３
エタノール１００ｃｃに純水０．３６ｇを加えて良く混合した後、チタンテトライソプロポキシド３．１３ｇを添加し、１０℃で撹拌してゆっくりと加水分解を行い、酸化チタン光触媒を作成した。得られた酸化チタン光触媒の可視光域での吸収スペクトルを測定した結果を図４に示す。
【００３５】比較例４
７９．３ｇのエタノールに分子量１００００のポリビニルピロリドン５５．５ｍｇとテトラクロロ金酸４水和物２０．５９ｍｇを加えて加熱し、１０分間還流沸騰させた後、室温まで冷却して金属微粒子コロイド溶液を作成した。この金属微粒子コロイド溶液にチタンテトライソプロポキシド３．１３ｇを加えて良く混合した後、エタノール１００ｃｃと純水０．３６ｇを添加し、１０℃で撹拌してゆっくりと加水分解を行い、酸化チタン粒子中に金微粒子が分散した光触媒を作成した。可視光域での吸収スペクトルを測定した結果を図４に示す。酸化チタン中に分散した金微粒子の粒径は約４０ｎｍであった。
【００３６】実施例１から３で作成した可視光活性光触媒の浄化能力測定を行った結果を図５に、実施例４から６で作成した可視光活性光触媒の浄化能力測定を行った結果を図６に、実施例７から１０で作成した可視光活性光触媒の浄化能力測定を行った結果を図７に、比較例１から４で作成した光触媒および可視光活性光触媒の浄化能力測定を行った結果を図８に示す。このように、実施例１から１０の可視光活性光触媒は、可視光にて高い光触媒活性を示した。一方、比較例１から４の光触媒は、可視光にて低い光触媒活性を示した。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明した様に、プラズモン吸収を示すＡｕ、Ａｇ、Ｃｕの金属微粒子が２個以上凝集した二次粒子を、酸化チタン等の光触媒中に分散または光触媒表面に担持する事により、今まで吸収が困難であった６００〜８００ｎｍの光を吸収して高い触媒活性を示す可視光活性光触媒を作成した。
【００３８】Ａｕ，Ａｇ，またはＣｕに、  Ｐｔ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｚｎ、ＰｂまたはＢｉ等の金属を３０重量％まで混合して合金化することによりプラズモン吸収波長ピークを約５０ｎｍ長波長側にシフトさせることが可能であり、このように合金化した金属微粒子を二次粒子化した場合に新たに発生する吸収ピークも同様に長波長側にシフトすることも見い出した。
【００３９】さらに、Ａｕ，ＡｇまたはＣｕの微粒子の粒径を、６０ｎｍ以上１６０ｎｍ以下にすることにより、波長吸収ピークが最大で約１００ｎｍ長波長側にシフトし、このように粒径を多きくした金属微粒子を二次粒子化した場合に新たに発生する吸収ピークも同様に長波長側にシフトすることも見い出した。これらの可視光活性光触媒を組み合わせる事により、可視光域全体で効率良く光を吸収でき、高い触媒活性を示す可視光活性光触媒を作成できる。この可視光活性光触媒は可視光で活性化できるため、蛍光灯や白熱灯の様に紫外線をほとんど含まない光源でも使用でき、近年問題となっているシックハウス症候群の原因物質や悪臭等を、室内の光だけで分解除去できる様になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１、２、３の可視光吸収スペクトルを示す図である。
【図２】実施例４、５、６の可視光吸収スペクトルを示す図である。
【図３】実施例７、８、９、１０の可視光吸収スペクトルを示す図である。
【図４】比較例１、２、３、４の可視光吸収スペクトルを示す図である。
【図５】実施例１、２、３の可視光活性光触媒のアセトアルデヒド浄化能力測定結果を示す図である。
【図６】実施例４、５、６の可視光活性光触媒のアセトアルデヒド浄化能力測定結果を示す図である。
【図７】実施例７、８、９、１０の可視光活性光触媒のアセトアルデヒド浄化能力測定結果を示す図である。
【図８】比較例１、２、３、４の光触媒のアセトアルデヒド浄化能力測定結果を示す図である。
【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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【図８】
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