(57)【要約】【課題】高い光触媒能を備えた光触媒用酸化チタン化合物、および該光触媒用酸化チタン化合物を効率よく製造することが可能な光触媒用酸化チタン化合物の製造方法を提供する。【解決手段】結晶相の５０％以上がアナターゼ相の酸化チタンであり、かつ、酸化チタン粒子内部に酸化ケイ素が、１〜１０重量％の割合で含有された構成とする。  酸化チタンおよび／またはチタンを含む複合酸化物を含有する物質Ｘと、酸化ケイ素および／またはケイ素を含有するガラスと、ケイ素を含む複合酸化物の少なくとも１種を含有する物質Ｙとの混合物および／または固溶物を、塩酸、硫酸および硝酸の少なくとも１種に溶解した後、 得られた溶液を煮沸することにより、結晶相の５０％以上がアナターゼ相の酸化チタンであり、かつ、酸化チタン粒子内部に１〜１０重量％の割合で酸化ケイ素が含有された酸化チタン化合物を得る。【選択図】図２
2007084412.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
結晶相の５０％以上がアナターゼ相の酸化チタンであり、かつ、酸化チタン粒子内部に酸化ケイ素が１〜１０重量％の割合で含有されていることを特徴とする、光触媒用酸化チタン化合物。
【請求項２】
７００℃以上１０００℃以下で熱処理されたものであることを特徴とする、請求項１記載の光触媒用酸化チタン化合物。
【請求項３】
７００℃以上９００℃以下の温度で熱処理が行われており、かつ、結晶相の８０％以上がアナターゼ相の酸化チタンであることを特徴とする、請求項１記載の光触媒用酸化チタン化合物。
【請求項４】
９００℃より高く１０００℃以下の温度で熱処理が行われており、かつ、結晶相の５０％以上がアナターゼ相の酸化チタンであることを特徴とする、請求項１記載の光触媒用酸化チタン化合物。
【請求項５】
酸化チタンおよび／またはチタンを含む複合酸化物を含有する物質Ｘと、
酸化ケイ素および／またはケイ素を含有するガラスと、ケイ素を含む複合酸化物の少なくとも１種を含有する物質Ｙと
の混合物および／または固溶物を、塩酸、硫酸および硝酸の少なくとも１種に溶解する工程と、
得られた溶液を煮沸して、結晶相の５０％以上がアナターゼ相の酸化チタンであり、かつ、酸化チタン粒子内部に１〜１０重量％の割合で酸化ケイ素が含有された酸化チタン化合物をゾル状物質として析出させる工程と
を具備することを特徴とする光触媒用酸化チタン化合物の製造方法。
【請求項６】
前記ゾル状物質として析出させた酸化チタン化合物を、７００℃以上１０００℃以下で熱処理することを特徴とする、請求項５記載の光触媒用酸化チタン化合物の製造方法。
【請求項７】
前記ゾル状物質として析出させた酸化チタン化合物を、７００℃以上９００℃以下の温度で熱処理して、結晶相の８０％以上がアナターゼ相の酸化チタンである酸化チタン化合物を得ることを特徴とする、請求項５記載の光触媒用酸化チタン化合物の製造方法。
【請求項８】
前記ゾル状物質として析出させた酸化チタン化合物を、９００℃より高く１０００℃以下の温度で熱処理することにより、結晶相の５０％以上がアナターゼ相である酸化チタン化合物を得ることを特徴とする、請求項５記載の光触媒用酸化チタン化合物の製造方法。
【請求項９】
前記酸化チタンおよび／またはチタンを含む複合酸化物を含有する物質Ｘと、酸化ケイ素および／またはケイ素を含有するガラス、および／またはケイ素を含む複合酸化物を含有する物質Ｙとして、電子部品の製造工程で用いられたグリーンシート、グリーンシート廃材、グリーンシート積層体、およびグリーンシート前駆体の少なくとも１種を用いることを特徴とする、請求項請求項５〜８のいずれかに記載の光触媒用酸化チタン化合物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、光触媒およびその製造方法に関し、詳しくは、光触媒用酸化チタン化合物およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の光触媒能を有する物質およびその製造方法としては、例えば、アナターゼ型酸化チタンにシリカを添加し、７００℃以上で、かつ、酸化チタンの結晶相がアナターゼ相からルチル相に転移する転移温度以下で焼成することにより、光触媒薄膜を形成させた陶磁器、およびその製造方法が知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
また、アナターゼ相からなるチタニアに対して、内掛けで１５mol％〜９５mol％のシリカを含有し、１１００℃、１時間以上の熱処理後においてもアナターゼ型チタニアとして存在しうる相安定性を有し、１１００℃、１時間以上の熱処理後のアナターゼ型チタニタの結晶子径が７０nm以下であって、シリカを含有しないアナターゼ型チタニアの２倍以上の光触媒作用を有するアナターゼ型チタニア−シリカ複合体およびその製造方法が知られている（特許文献２参照）。
【０００４】
上記特許文献１の光触媒は、実施例によれば、チタニアゾルにシリカゾルを添加する工程を経て製造されている。そして、チタニアゾルに対して同重量のシリカゾルが添加されている。このように、チタニアゾルにシリカゾルを添加するとシリカとチタニアの混合物が得られるが、程度の差こそあれ、光触媒反応に寄与するチタニアの表面がある程度シリカにより被覆されているものと推測される。さらに、シリカゾルをチタニアゾルと同重量添加しているので、シリカによるチタニアの被覆率は高いものと考えられる。したがって、チタニアを被覆しているシリカが、チタニア表面における光触媒反応を阻害するため、高い光触媒能を得ることは容易ではないものと推測される。
【０００５】
また、上記特許文献２の光触媒の場合、内掛けで１５mol％〜９５mol％のシリカを含有しているため、チタニアの純度が低く、光触媒反応が生起する割合はそれほど高くないものと推測される。
【特許文献１】特開平１１−１５７９６６号公報
【特許文献２】特開２００４−１６１５９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本願発明は、上記課題を解決するものであり、高い光触媒能を備えた光触媒用酸化チタン化合物、および該光触媒用酸化チタン化合物を効率よく製造することが可能な光触媒用酸化チタン化合物の製造方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】
【０００７】
上記課題を解決するために、本願発明は以下の構成を採用している。
すなわち、本願請求項１の発明の光触媒用酸化チタン化合物は、結晶相の５０％以上がアナターゼ相の酸化チタンであり、かつ、酸化チタン粒子内部に酸化ケイ素が１〜１０重量％の割合で含有されていることを特徴としている。
【０００８】
また、請求項２の光触媒用酸化チタン化合物は、請求項１の発明の構成において、７００℃以上１０００℃以下で熱処理されたものであることを特徴としている。
【０００９】
また、請求項３の光触媒用酸化チタン化合物は、請求項１の発明の構成において、７００℃以上９００℃以下の温度で熱処理が行われており、かつ、結晶相の８０％以上がアナターゼ相の酸化チタンであることを特徴としている。
【００１０】
また、請求項４の光触媒用酸化チタン化合物は、請求項１の発明の構成において、９００℃より高く１０００℃以下の温度で熱処理が行われており、かつ、結晶相の５０％以上がアナターゼ相の酸化チタンであることを特徴としている。
【００１１】
また、本願発明の光触媒用酸化チタン化合物の製造方法は、請求項５に記載されているように、
酸化チタンおよび／またはチタンを含む複合酸化物を含有する物質Ｘと、
酸化ケイ素および／またはケイ素を含有するガラスと、ケイ素を含む複合酸化物の少なくとも１種を含有する物質Ｙと
の混合物および／または固溶物を、塩酸、硫酸および硝酸の少なくとも１種に溶解する工程と、
得られた溶液を煮沸して、結晶相の５０％以上がアナターゼ相の酸化チタンであり、かつ、酸化チタン粒子内部に１〜１０重量％の割合で酸化ケイ素が含有された酸化チタン化合物をゾル状物質として析出させる工程と
を具備することを特徴としている。
【００１２】
また、請求項６の光触媒用酸化チタン化合物の製造方法は、請求項５の発明の構成において、前記ゾル状物質として析出させた酸化チタン化合物を、７００℃以上１０００℃以下で熱処理することを特徴としている。
【００１３】
また、請求項７の光触媒用酸化チタン化合物の製造方法は、請求項５の発明の構成において、前記ゾル状物質として析出させた酸化チタン化合物を、７００℃以上９００℃以下の温度で熱処理して、結晶相の８０％以上がアナターゼ相の酸化チタンである酸化チタン化合物を得ることを特徴としている。
【００１４】
また、請求項８の光触媒用酸化チタン化合物の製造方法は、請求項５の発明の構成において、前記ゾル状物質として析出させた酸化チタン化合物を、９００℃より高く１０００℃以下の温度で熱処理することにより、結晶相の５０％以上がアナターゼ相である酸化チタン化合物を得ることを特徴としている。
【００１５】
また、請求項９の光触媒用酸化チタン化合物の製造方法は、請求項５〜８のいずれかに記載の発明の構成において、前記酸化チタンおよび／またはチタンを含む複合酸化物を含有する物質Ｘと、酸化ケイ素および／またはケイ素を含有するガラス、および／またはケイ素を含む複合酸化物を含有する物質Ｙとして、電子部品の製造工程で用いられたグリーンシート、グリーンシート廃材、グリーンシート積層体、およびグリーンシート前駆体の少なくとも１種を用いることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１６】
本願請求項１の発明の光触媒用酸化チタン化合物は、結晶相の５０％以上がアナターゼ相の酸化チタンであり、かつ、酸化チタン粒子内部に酸化ケイ素が１〜１０重量％の割合で含有されているので、例えば、７００℃以上１０００℃以下で熱処理した場合に、優れた光触媒能を発現する光触媒用酸化チタン化合物を提供することが可能になる。
【００１７】
また、熱処理された後の本願発明の光触媒用酸化チタン化合物は、アナターゼ相を高い割合で含有し、優れた光触媒能を発揮するとともに、結晶の熱安定性に優れており、７００℃以上の高い温度、例えば、１０００℃で熱処理を行った場合にも、結晶相におけるアナターゼ相の割合を高く維持して、良好な光触媒能を確保することができるという特徴を有している。
【００１８】
なお、本願発明の光触媒用酸化チタン化合物において、酸化チタン粒子内部に含まれる酸化ケイ素は、アナターゼ相からルチル相への転移を阻害し、熱処理における熱エネルギーはアナターゼ相の結晶性の向上に寄与する。
したがって、酸化ケイ素を酸化チタン内部に含有させることにより、アナターゼ相からルチル相への転移温度を高温側にシフトさせることが可能になるとともに、酸化ケイ素が酸化チタン表面を被覆することによる光触媒能の低下を防ぐことが可能になる。
【００１９】
また、請求項２の光触媒用酸化チタン化合物のように、請求項１の発明の構成において、７００℃以上１０００℃以下で熱処理するようにした場合、アナターゼの結晶性を向上させることが可能になるとともに、光触媒能を向上させることが可能になり、本願発明をさらに実効あらしめることができる。
【００２０】
また、請求項３の光触媒用酸化チタン化合物のように、請求項１の発明の構成において、７００℃以上９００℃以下の温度で熱処理を行い、結晶相の８０％以上がアナターゼ相の酸化チタンとなるようにした場合、さらに光触媒能に優れた、光触媒用酸化チタン化合物を提供することが可能になる。
【００２１】
また、請求項４の光触媒用酸化チタン化合物のように、請求項１の発明の構成において、９００℃より高く１０００℃以下の温度で熱処理が行われた後において、酸化チタンの結晶相の５０％以上がアナターゼ相であるようにした場合、高温で熱処理された、安定性に優れ、かつ、十分な光触媒能を備えた光触媒用酸化チタン化合物を提供することが可能になる。すなわち、本願発明の光触媒用酸化チタン化合物は、９００℃より高く１０００℃以下の温度で熱処理を行った場合にも、光触媒能の高いアナターゼ相が維持されるため、高温で焼き付けを行うような必要がある用途などにも、十分に対応することが可能になる。
【００２２】
また、本願発明の光触媒用酸化チタン化合物の製造方法は、請求項５に記載されているように、酸化チタンおよび／またはチタンを含む複合酸化物を含有する物質Ｘと、酸化ケイ素および／またはケイ素を含有するガラスと、ケイ素を含む複合酸化物の少なくとも１種を含有する物質Ｙとの混合物および／または固溶物を、塩酸、硫酸および硝酸の少なくとも１種に溶解する工程と、得られた溶液を煮沸して、結晶相の５０％以上がアナターゼ相の酸化チタンであり、かつ、酸化チタン粒子内部に１〜１０重量％の割合で酸化ケイ素が含有された、光触媒能を有する酸化チタン化合物をゾル状物質として析出させる工程とを備えているので、酸化チタンの結晶相の５０％以上がアナターゼ相であり、かつ、酸化チタン粒子内部に酸化ケイ素を、１〜１０重量％の割合で含有する光触媒用酸化チタン化合物を効率よく製造することが可能になる。
【００２３】
この請求項５の製造方法によれば、酸化チタン粒子が合成される際に、酸化チタン粒子内部に酸化ケイ素を内包させることが可能になり、酸化ケイ素を多量に含有させることを必要とせずに、少量の酸化ケイ素で酸化チタンのアナターゼ相からルチル相への転移を抑制することが可能になる。また、多量の酸化ケイ素を添加する必要がなくなるため、酸化チタン粒子の表面が酸化ケイ素により覆われてしまうことを抑制、防止して、光触媒能を高く維持することが可能になる。
なお、この請求項５の製造方法によれば、本願請求項１の発明にかかる、光触媒能に優れ、７００℃以上の高い温度で熱処理した場合にも、結晶相におけるアナターゼ相の割合が高く、良好な光触媒能を維持することが可能な光触媒用酸化チタン化合物を効率よく、しかも確実に製造することが可能になる。
【００２４】
また、請求項６の光触媒用酸化チタン化合物の製造方法のように、請求項５の発明の構成において、ゾル状物質として析出させた酸化チタン化合物を、７００℃以上１０００℃以下で熱処理するようにした場合、光触媒能を向上させることが可能になり、本願発明をさらに実効あらしめることができる。
【００２５】
また、請求項７の光触媒用酸化チタン化合物の製造方法のように、請求項５の発明の構成において、ゾル状物質として析出させた酸化チタン化合物を、７００℃以上９００℃以下の温度で熱処理して、酸化チタンの結晶相の８０％以上をアナターゼ相が占めるようにした場合、光触媒能を向上させることが可能になり、本願発明をさらに実効あらしめることができる。
【００２６】
また、請求項８の光触媒用酸化チタン化合物の製造方法のように、請求項５の発明の構成において、前記ゾル状物質として析出させた酸化チタン化合物を、９００℃より高く１０００℃以下の温度で熱処理するようにした場合、酸化チタンの結晶相の５０％以上がアナターゼ相であるような、光触媒能の高い酸化チタン化合物を効率よく製造することが可能になる。
【００２７】
また、請求項９の光触媒用酸化チタン化合物の製造方法のように、請求項５〜８のいずれかに記載の発明の構成において、酸化チタンおよび／またはチタンを含む複合酸化物を含有する物質と、酸化ケイ素および／またはケイ素を含有するガラス、および／またはケイ素を含む複合酸化物を含有する物質として、電子部品の製造工程で用いられたグリーンシート、グリーンシート廃材、グリーンシート積層体、およびグリーンシート前駆体の少なくとも１種を用いるようにした場合、電子部品の製造工程で不要になったような材料を用いて、経済的に光触媒能の高い酸化チタン化合物を効率よく製造することが可能になるとともに、セラミックス廃棄物の有効利用を図ることが可能になり特に有意義である。
【００２８】
なお、グリーンシートとは、例えば、ＢａＴｉＯ3を主成分とし、これにバインダーなどが添加されたスラリーをシート状に成形したものであり、電子部品の製造用に作製されたがその後に不要になったような場合に、本願発明の光触媒用酸化チタン化合物を製造する際の原料として利用することができる。
【００２９】
また、グリーンシート廃材とは、上記のグリーンシートから必要部分を取り出した後の不要シートなどであり、これらは本願発明の光触媒用酸化チタン化合物を製造する際の原料として好適に利用することができる。
【００３０】
また、グリーンシート積層体とは、例えば、電極材料を印刷した上記グリーンシートを積層して圧着した未焼成の積層体やその廃材などであり、これらも本願発明の光触媒用酸化チタン化合物を製造する際の原料として好適に利用することができる。
【００３１】
また、グリーンシート前駆物とは、例えば、ＢａＴｉＯ3をバインダーとともに分散剤に分散させたセラミックスラリーや、分散剤に分散させるために用意されたＢａＴｉＯ3などであり、用意はしたが電子部品の製造に不要になったような場合に、本願発明の光触媒用酸化チタン化合物を製造する際の原料として利用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下に本願発明の実施例を示して、本願発明の特徴とするところをさらに詳しく説明する。
【実施例１】
【００３３】
(１)積層セラミックコンデンサの製造工程から排出される、チタン酸バリウムと、チタン酸バリウムの焼結助剤である酸化ケイ素成分を含むセラミックグリーンシートＡを、５００℃で脱脂し、セラミックス粉末を得た。分析の結果、このセラミックス粉末の、チタン酸バリウムの含有率は９５重量％、酸化ケイ素の含有率は１．５重量％であった。
【００３４】
(２)このセラミックス粉末２０ｇと酸化ケイ素０．５ｇとを、９Ｎの塩酸８０ｍｌに加え、２ｈｒ攪拌しながら溶解させた後、未溶解分を濾過した。なお、塩酸に代えて、硫酸、硝酸などの強酸を用いることも可能である（以下の実施例２の場合も同様）。
【００３５】
(３)濾液に対してＨＣｌ濃度が３Ｎとなるように純水を加え、還流装置を取り付けて５分間沸騰させて酸化チタンをゾル状物質として析出させ、乳白色の液体を得た。
【００３６】
(４)この液体を濾過することにより、固形分を分離し、分離した固形分を再度純水中に分散させ、ｐＨ＝３．０に調整することにより、酸化チタンを主成分とする粒子が分散した分散液を得た。
【００３７】
この分散液に含まれている粒子の組成分析を行った結果、ＴｉＯ2の含有率は９７．２重量％であり、ＳｉＯ2の含有率は１．２重量％であった。なお、ＴｉＯ2の含有率と、ＳｉＯ2の含有率の合計が１００％にならないのは、原料が積層セラミックコンデンサの製造工程から排出されるセラミックグリーンシートであり、不純物を含むことによる。以下の実施例２の場合も同様である。
また、この分散液に含まれている粒子をＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）で観察し、ＥＤＸ（エネルギー分散型Ｘ線分析装置）で組成を分析した結果、端部、すなわち粒子の表面近傍にＳｉＯ2の偏析は認められなかった（表１参照）。
【００３８】
【表１】
2007084412.tif 000003
【００３９】
さらに、この分散液を乾燥して得られた粉体（粒子）を６００〜１２００℃の温度で熱処理し、ＸＲＤ（Ｘ線回折装置）により結晶相を分析した（図１参照）。その結果、９００℃付近までは、熱処理温度が高くなるに従いアナターゼ相の結晶性が向上することが確認された。また、熱処理温度が９００℃付近では、９０％以上がアナターゼ相であり（図２および表２の実施例１−５の試料参照）、１０００℃の熱処理後でも５４％がアナターゼ相であることが確認された（図２および表２の実施例１−６の試料参照）。
なお、アナターゼ相の存在比率Ｆaは下記に示すＳｐｕｒｒの式により算出した。
Ｆa＝１／｛１＋１．２６５（ＩR（110）／ＩA（101）｝
【００４０】
(５)それから、この分散液をアルミナ基板に塗布し、６００〜１２００℃で熱処理を行って、光触媒評価用基板を作製した。この光触媒評価用基板を用い、光触媒評議会が定めている「ガスバックＢ法」に基づいて光触媒能の評価を行った。
【００４１】
なお、光触媒評議会の定めるガスバックＢ法によるアセトアルデヒドの分解率の測定条件は、以下の通りである。
アセトアルデヒド初期濃度：１００ppm
光源                    ：２０Wブラックライト、最大波長３６０nm
照射面強度              ：１mW/cm2
照射時間                ：２０hr
【００４２】
上記のようにして測定したアセトアルデヒドの分解率の測定結果を表２に併せて示す。
【００４３】
【表２】
2007084412.tif 000004
【００４４】
表２の実施例１−１の試料のように、熱処理なしの試料でも、アセトアルデヒドの分解は認められるが、実施例１−３〜実施例１−６の試料のように、７００〜１０００℃の範囲で熱処理した試料の場合、アセトアルデヒドの分解率が８０％以上と、光触媒評議会が有効であると認める高い光触媒能を持つことが確認された。
【００４５】
また、表２の実施例１−２の試料のように、６００℃で熱処理した試料は、アナターゼ相が９０％と高いが、アセトアルデヒドの分解率が６０％と光触媒能が低いことが確認された。
さらに、表２の実施例１−７の試料のように、１１００℃で熱処理した試料は、ルチル相が１００％となり、アセトアルデヒドの分解率が７０％で、光触媒能が低下することが確認された。
この結果より、本願発明の光触媒用酸化チタン化合物は、７００〜１０００℃で熱処理を行うことにより、優れた光触媒能を発現させることが可能になることが確認された。
【実施例２】
【００４６】
［実施例２−１の試料の作製］
(１)積層セラミックコンデンサの製造工程から排出される、チタン酸バリウムと、チタン酸バリウムの焼結助剤である酸化ケイ素成分を含むセラミックグリーンシートＢを、５００℃で脱脂し、セラミックス粉末を得た。分析の結果、このセラミックス粉末の、チタン酸バリウムの含有率は８８重量％、酸化ケイ素の含有率は４．０重量％であった。
【００４７】
(２)このセラミックス粉末２０ｇと酸化ケイ素５ｇとを、９Ｎの塩酸８０ｍｌに加え、２ｈｒ攪拌しながら溶解させた後、未溶解分を濾過した。
【００４８】
(３)濾液に対してＨＣｌ濃度が３Ｎとなるように純水を加え、還流装置を取り付けて１ｈｒ沸騰させることにより酸化チタンをゾル状物質として析出させ、乳白色の液体を得た。
【００４９】
(４)この液体を濾過することにより、固形分を分離し、分離した固形分を再度純水中に分散させ、ｐＨ＝２．０に調整することにより、酸化チタンを主成分とする粒子が分散した分散液を得た。
この分散液に含まれている粒子の組成分析を行った結果、ＴｉＯ2の含有率は９４．４重量％であり、ＳｉＯ2の含有率は３．４重量％であった。
また、この分散液に含まれている粒子をＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）で観察し、ＥＤＸ（エネルギー分散型Ｘ線分析装置）で組成を分析した結果、端部、すなわち粒子の表面近傍にＳｉＯ2の偏析は認められなかった（表３参照）。
【００５０】
【表３】
2007084412.tif 000005
【００５１】
(５)それから、この分散液をアルミナ基板に塗布し、１０００℃で熱処理を行って、光触媒評価用基板を作製した。この光触媒評価用基板を用い、光触媒評議会が定めている「ガスバックＢ法」に基づいて光触媒能の評価を行った。なお、この実施例２における、ガスバックＢ法によるアセトアルデヒドの分解率の測定条件は、以下の各試料の場合を含めて、上記実施例１の場合と同様である。  
【００５２】
［実施例２−２の試料の作製］
(１)積層セラミックコンデンサの製造工程から排出される、チタン酸バリウムを含むシートＢを、５００℃で脱脂し、セラミックス粉末を得た。分析の結果、このセラミックス粉末の、チタン酸バリウムの含有率は９０重量％、酸化ケイ素の含有率は２．０重量％であった。
【００５３】
(２)このセラミックス粉末２０ｇと酸化ケイ素２．５ｇとを、９Ｎの塩酸８０ｍｌに加え、２ｈｒ攪拌しながら溶解させた後、未溶解分を濾過した。
【００５４】
(３)濾液に対してＨＣｌ濃度が４．５Ｎとなるように純水を加え、還流装置を取り付けて１．５ｈｒ沸騰させることにより酸化チタンをゾル状物質として析出させ、乳白色の液体を得た。
【００５５】
(４)この液体を濾過することにより、固形分を分離し、分離した固形分を再度純水中に分散させ、ｐＨ＝１．０に調整することにより、酸化チタンを主成分とする粒子が分散した分散液を得た。
この分散液に含まれている粒子の組成分析を行った結果、ＴｉＯ2の含有率は９２．１重量％であり、ＳｉＯ2の含有率は４．７重量％であった。
また、この分散液に含まれている粒子をＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）で観察し、ＥＤＸ（エネルギー分散型Ｘ線分析装置）で組成を分析した結果、端部、すなわち粒子の表面近傍にＳｉＯ2の偏析は認められなかった（表４参照）。
【００５６】
【表４】
2007084412.tif 000006
【００５７】
(５)それから、この分散液をアルミナ基板に塗布し、１０００℃で熱処理を行って、光触媒評価用基板を作製した。この光触媒評価用基板を用い、光触媒評議会が定めている「ガスバックＢ法」に基づいて光触媒能の評価を行った。  
【００５８】
［実施例２−３の試料の作製］
(１)積層セラミックコンデンサの工程から排出される、チタン酸バリウムを含むシートＡを、５００℃で脱脂し、セラミックス粉末を得た。分析の結果、このセラミックス粉末の、チタン酸バリウムの含有率は９６重量％、酸化ケイ素の含有率は０．５重量％であった。
【００５９】
(２)このセラミックス粉末２０ｇと酸化ケイ素１．０ｇとを、９Ｎの塩酸８０ｍｌに加え、２ｈｒ攪拌しながら溶解させた後、未溶解分を濾過した。
【００６０】
(３)濾液に対してＨＣｌ濃度が３Ｎとなるように純水を加え、還流装置を取り付けて１．５ｈｒ沸騰させることにより酸化チタンをゾル状物質として析出させ、乳白色の液体を得た。
【００６１】
(４)この液体を濾過することにより、固形分を分離し、分離した固形分を再度純水中に分散させ、ｐＨ＝１．０に調整することにより、酸化チタンを主成分とする粒子が分散した分散液を得た。
この分散液に含まれている粒子の組成分析を行った結果、ＴｉＯ2の含有率は９７．８重量％であり、ＳｉＯ2の含有率は１．３重量％であった。
また、この分散液に含まれている粒子をＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）で観察し、ＥＤＸ（エネルギー分散型Ｘ線分析装置）で組成を分析した結果、端部、すなわち粒子の表面近傍にＳｉＯ2の偏析は認められなかった（表５参照）。
【００６２】
【表５】
2007084412.tif 000007
【００６３】
(５)それから、この分散液をアルミナ基板に塗布し、１０００℃で熱処理を行って、光触媒評価用基板を作製した。この光触媒評価用基板を用い、光触媒評議会が定めている「ガスバックＢ法」に基づいて光触媒能の評価を行った。
【００６４】
［実施例２−４の試料の作製］
(１)四塩化チタン１５ｇと、酸化ケイ素３．０ｇとを、９Ｎの塩酸８０ｍｌに加え、２ｈｒ攪拌しながら溶解させた後、未溶解分を濾過した。
【００６５】
(２)濾液に対してＨＣｌ濃度が３Ｎとなるように純水を加え、還流装置を取り付けて２ｈｒ沸騰させて酸化チタンをゾル状物質として析出させ、乳白色の液体を得た。
【００６６】
(３)この液体に塩酸を加えることによりｐＨ＝０．５に調整し、分散していた粉体を凝集沈殿させた。
【００６７】
(４)それから、沈殿物を含む液体を濾過して沈殿物を分離し、純水中に再分散させ、ｐＨ＝１．０に調整することにより、酸化チタンを主成分とする粉体が分散した分散液を得た。
この分散液に含まれている粒子の組成分析を行った結果、ＴｉＯ2の含有率は９２．３重量％であり、ＳｉＯ2の含有率は７．７重量％であった。
また、この分散液に含まれている粒子をＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）で観察し、ＥＤＸ（エネルギー分散型Ｘ線分析装置）で組成を分析した結果、端部、すなわち粒子の表面近傍にＳｉＯ2の偏析は認められなかった（表６参照）。
【００６８】
【表６】
2007084412.tif 000008
【００６９】
さらに、この分散液を乾燥して得られた粉体（粒子）を６００〜１２００℃の温度で熱処理し、ＸＲＤ（Ｘ線回折装置）により結晶相を分析した（図３参照）。その結果、９００℃付近までは、熱処理温度が高くなるに従いアナターゼ相の結晶性が向上することが確認された。
【００７０】
また、図４に示すように、熱処理温度が９００℃付近では、９０％以上がアナターゼ相であり、１０００℃の熱処理後でも７８％がアナターゼ相であることが確認された。
【００７１】
(５)この分散液をアルミナ基板に塗布し、１０００℃で熱処理を行って、光触媒評価用基板を作製した。この光触媒評価用基板を用い、光触媒評議会が定めている「ガスバックＢ法」に基づいて光触媒能の評価を行った。
【００７２】
［比較例１の試料の作製］
(１)四塩化チタン１５ｇと酸化ケイ素０．２ｇとを、９Ｎの塩酸８０ｍｌに加え、２ｈｒ攪拌しながら溶解させた後、未溶解分を濾過した。
【００７３】
(２)濾液に対してＨＣｌ濃度が３Ｎとなるように純水を加え、還流装置を取り付けて２ｈｒ沸騰させることにより酸化チタンをゾル状物質として析出させ、乳白色の液体を得た。この液体に塩酸を加えることによりｐＨ＝０．５に調整し、分散していた粉体を凝集沈殿させた。
【００７４】
(３)それから、沈殿物を含む溶液を濾過することにより、沈殿物を分離し、純水中に再分散させ、ｐＨ＝１．０に調整することにより、酸化チタンを主成分とする粉体が分散した分散液を得た。
この分散液に含まれている粒子の組成分析を行った結果、ＴｉＯ2の含有率は９９．６重量％であり、ＳｉＯ2の含有率は０．４重量％であった。
また、この分散液に含まれている粒子をＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）で観察し、ＥＤＸ（エネルギー分散型Ｘ線分析装置）で組成を分析した結果、端部、すなわち粒子の表面近傍にＳｉＯ2の偏析は認められなかった（表７参照）。
【００７５】
【表７】
2007084412.tif 000009
【００７６】
(４)それから、この分散液をアルミナ基板に塗布し、１０００℃で熱処理を行って、光触媒評価用基板を作製した。この光触媒評価用基板を用い、光触媒評議会が定めている「ガスバックＢ法」に基づいて光触媒能の評価を行った。
【００７７】
［比較例２の試料の作製］
(１)四塩化チタン１５ｇと、酸化ケイ素６．０ｇとを、９Ｎの塩酸８０ｍｌに加え、２ｈｒ攪拌しながら溶解させた後、未溶解分を濾過した。
【００７８】
(２)濾液に対してＨＣｌ濃度が３Ｎとなるように純水を加え、還流装置を取り付けて２ｈｒ沸騰させることにより酸化チタンをゾル状物質として析出させ、乳白色の液体を得た。
【００７９】
(３)この液体に塩酸を加えることによりｐＨ＝０．５に調整し、分散していた粉体を凝集沈殿させた。
【００８０】
(４)それから、沈殿物を含む溶液を濾過することより、沈殿物を分離した後、再度純水中に再分散させ、ｐＨ＝１．０に調整することにより、酸化チタンを主成分とする粉体が分散した分散液を得た。
この分散液に含まれている粒子の組成分析を行った結果、ＴｉＯ2の含有率は８８．２重量％であり、ＳｉＯ2の含有率は１１．８重量％であった。
また、この分散液に含まれている粒子をＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）で観察し、ＥＤＸ（エネルギー分散型Ｘ線分析装置）で組成を分析した結果、端部、すなわち粒子の表面近傍にＳｉＯ2の偏析は認められなかった（表８参照）。
【００８１】
【表８】
2007084412.tif 000010
【００８２】
(５)この分散液をアルミナ基板に塗布し、１０００℃で熱処理を行って、光触媒評価用基板を作製した。この光触媒評価用基板を用い、光触媒評議会が定めている「ガスバックＢ法」に基づいて光触媒能の評価を行った
【００８３】
［比較例３の試料の作製］
(１)四塩化チタン１５ｇを９Ｎの塩酸８０ｍｌに加え、２ｈｒ攪拌しながら溶解させた。
【００８４】
(２)濾液に対してＨＣｌ濃度が３Ｎとなるように純水を加え、還流装置を取り付けて１．５ｈｒ沸騰させることにより酸化チタンをゾル状物質として析出させ、乳白色の液体を得た。
【００８５】
(３)この液体に、シリカゾルを固形分で酸化チタンに対して５重量％になるように添加し、この溶液を濾過することにより、沈殿物を分離し、純水中に再分散させ、ｐＨ＝１．０に調整することにより、酸化チタンを主成分とする粉体が分散した分散液を得た。
この分散液に含まれている粒子の組成分析を行った結果、ＴｉＯ2の含有率は９５．４重量％であり、ＳｉＯ2の含有率は４．６重量％であった。
また、この分散液に含まれている粒子をＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）で観察し、ＥＤＸ（エネルギー分散型Ｘ線分析装置）で組成を分析した結果、端部、すなわち粒子の表面近傍にＳｉＯ2が偏析していることが確認された（表９参照）。
【００８６】
【表９】
2007084412.tif 000011
【００８７】
(４)この分散液をアルミナ基板に塗布し、１０００℃で熱処理を行って、光触媒評価用基板を作製した。この光触媒評価用基板を用い、光触媒評議会が定めている「ガスバックＢ法」に基づいて光触媒能の評価を行った。
【００８８】
［光触媒能の評価］
上述のようにして、実施例２−１〜実施例２−４の各試料、および比較例１〜３の試料について調べたアセトアルデヒド分解率の測定結果を表１０に併せて示す。
【００８９】
【表１０】
2007084412.tif 000012
【００９０】
表１０に示すように、酸化ケイ素を酸化チタン粒子内部に１．０〜１０．０重量％の範囲内で含有する、本願発明の要件を満たす、実施例２−１の試料、実施例２−２の試料、実施例２−３の試料、および実施例２−４の試料においては、１０００℃の熱処理後にもアナターゼ相の含有率が高く、アセトアルデヒドの分解率が８０％以上と、光触媒評議会が有効であると認める高い光触媒能を持つことが確認された。
【００９１】
一方、本願発明の要件を満たさない、比較例１，２および３の試料の場合、１０００℃の熱処理後のアナターゼ相の含有率が、上記本願発明の要件を備えた試料よりも低いか、または、アセトアルデヒドの分解率が低いことが確認された。
【００９２】
なお、本願発明は、上記各実施例に限定されるものではなく、光触媒用酸化チタン化合物を製造するための原材料の種類、具体的な製造条件などに関し、発明の範囲内において、種々の応用変形を加えることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００９３】
上述のように、本願発明によれば、結晶の安定性に優れ、高い光触媒能を備えた光触媒用酸化チタン化合物を効率よく製造することが可能になる。
また、得られる光触媒用酸化チタン化合物は、有害物質や悪臭物質などを分解する効果、細菌の増殖を抑制する抗菌効果などを備えており、しかも結晶の熱安定性に優れ、熱処理も可能であることから、タイルなどの建築物の内外装材や、服地などの繊維材料の分野など、種々の分野に広く適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】本願発明の実施例（実施例１）にかかる光触媒用酸化チタン化合物の結晶相をＸ線回折分析により調べた結果を示す図である。
【図２】本願発明の実施例（実施例１）にかかる光触媒用酸化チタン化合物の熱処理温度とアナターゼ相含有率の関係を示す図である。
【図３】本願発明の実施例（実施例２）にかかる光触媒用酸化チタン化合物の結晶相をＸ線回折分析により調べた結果を示す図である。
【図４】本願発明の実施例（実施例２）にかかる光触媒用酸化チタン化合物の熱処理温度とアナターゼ相含有率の関係を示す図である。
【図１】
2007084412.tif 000013
【図２】
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【図３】
2007084412.tif 000015
【図４】
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