(57)【要約】    【課題】可視光下で極めて高い効率で駆動する酸化チタン光触媒が得られるものと期待できアナターゼ結晶型の光触媒用酸化チタンの製造方法を提供する。    【解決手段】光触媒用酸化チタンの製造方法は、チタンアルコキシドと配位力を有する有機物と触媒とを含む混合溶液を容器中に入れ、その容器中に加湿した気体を流通させることにより、加水分解と重縮合反応に必要な水分を連続的に供給することによって得られた、層状構造を有し層間に有機配位子が配位しているチタニア／有機複合体を、アンモニア水に浸漬することによって、層間の有機配位子を配位子交換反応によって水酸基に置換し、同時にアンモニウムを層状構造のチタニアの層間に導入することによって得られたチタニアとアンモニウムの複合体を、酸素と不活性ガスの混合比を制御した混合ガス流通化で加熱して、アンモニウムの熱分解により窒素をチタニアにドープすると共にアナターゼに結晶化させる。【選択図】        なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
チタンアルコキシドと配位子を有する有機物と触媒とを含む混合溶液を容器中に入れ、その容器中に加湿した気体を流通させることにより、加水分解と重縮合反応に必要な水分を連続的に供給することによって得られた、層状構造を有し層間に有機配位子が配位しているチタニア／有機複合体を、アンモニア水に浸漬することによって、層間の有機配位子を配位子交換反応によって水酸基に置換し、同時にアンモニウムを層状構造のチタニアの層間に導入することによって得られたチタニアとアンモニウムの複合体を、酸素と不活性ガスの混合比を制御した混合ガス流通化で加熱して、アンモニウムの熱分解により窒素をチタニアにドープすると共にアナターゼに結晶化させることを特徴とする光触媒用酸化チタンの製造方法。
【請求項２】
前記チタンアルコキシドが式１で示されるチタンアルコキシドであり、単独あるいは複数を混合して用いることを特徴とする請求項１に記載の光触媒用酸化チタンの製造方法。
【化１】
2007238406.tif 000003
（式１）で、Ｒは炭素数１〜６のアルキル基であり、それぞれのアルキル基Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４は同一であっても異なってもよい。
【請求項３】
前記配位子を有する有機物が炭素数３〜２４のアルキル基を有する脂肪族カルボン酸または炭素数６〜３０のアリール基を有する芳香族カルボン酸であることを特徴とする請求項１に記載の光触媒用酸化チタンの製造方法。
【請求項４】
該触媒が、炭素数３〜２４のアルキル基を有する脂肪族カルボン酸または炭素数６〜３０のアリール基を有する芳香族カルボン酸と炭素数３〜２４のアルキル基を有する脂肪族アミンまたは炭素数６〜３０のアリール基を有する芳香族アミンを混合したものであることを特徴とする請求項１に記載の酸化チタンの光触媒用製造方法。
【請求項５】
該アンモニア水が０から１００℃で浸漬されることを特徴とする請求項１に記載の酸化チタンの光触媒用製造方法。
【請求項６】
チタンアルコキシドと有機物を含む混合溶液を容器中に入れ、その容器中に加湿した気体を流通させることにより水分を連続的に供給することによってチタンアルコキシドの加水分解と重縮合反応させることを特徴とする薄片状チタニアに有機配位子が配位し、規則的な層状構造を形成するチタニア／有機複合体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可視光照射下において、高い光触媒能を示すアナターゼ結晶型の光触媒用酸化チタン、およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光触媒は光の照射によって自身の中で電荷分離を生じ、生成した電子またはホール、あるいはその双方を他の物質に与えることによって、相手を酸化したり還元したりする、すなわち、光によって様々な酸化還元反応を誘起する物質である。
【０００３】
近年、光触媒が環境浄化用途、防汚・防曇・殺菌用途、さらには水分解による水素製造やグッレッツェルセル（非特許文献１）に代表される光−電気エネルギー変換デバイスの材料としても注目されており、その高い光触媒能や製造コストの面から、酸化チタンが最も広く一般的に使われている。
【０００４】
酸化チタンが光照射によって電荷分離を生じるのは、光半導体としての特性を有するためであり、そのバンドギャップは約3.2eVである。したがって、通常の酸化チタンはこのバンドギャップのエネルギーに相当する380nm以下の紫外領域の光照射によってのみ励起し、光触媒として駆動することが可能である。
【０００５】
光触媒の実用的な用途を考えると、その駆動にはもっぱら太陽光や室内光が用いられることになる。しかしながら、従来の酸化チタン光触媒が利用可能な紫外領域の光は、地上の太陽光スペクトルの３〜５％にしかすぎず、高い効率での光触媒の駆動には限界があった。また、蛍光灯をはじめとする室内光には紫外領域の光がほとんど含まれないため、光触媒がほとんど駆動しなかった。
【０００６】
したがって、酸化チタン光触媒の利用できる光の波長をより長波長側に持っていくことができれば、太陽光の主成分である可視光を利用できるようになり、太陽光下での高い効率での光触媒の駆動が期待できる。また、太陽光の届かない環境であっても室内光で光触媒を駆動することが可能になる。
【０００７】
可視光で駆動可能な酸化チタン光触媒として、窒素をドープした酸化チタンが報告されている（非特許文献２、特許文献１〜６）。酸化チタンの酸素原子の一部を窒素原子に置換することによって、酸化チタンのバンドギャップが狭くなり、紫外光に加え、より波長の長い可視域の光によっても励起して電荷分離を生じ、光触媒能が発現するといわれている。
【０００８】
これまで報告されている窒素ドープ型酸化チタンは、通常の酸化チタンを、窒素あるいはアンモニア気流中、５００〜８００℃といった高温で数時間加熱処理することによって得られている。このような高温かつ窒素濃度の高い条件は、バンドギャップを変化させるのに十分な量の窒素を酸化チタンに導入するために不可欠であった。
【０００９】
しかしながら、このような高温での加熱処理過程は、光触媒の活性を低下させる原因となる。光触媒反応は触媒表面での反応であるため、高い活性を発現させるためには高い比表面積が求められるが、長時間の高温加熱処理プロセスは光触媒の緻密化を引き起こし、比表面積を低下させる。
【００１０】
酸化チタンの光触媒活性はその結晶性に大きく左右され、一般的には準安定型であるアナターゼ型が最も高活性であるとされているが（非特許文献３）、高温での加熱処理過程を経ることによって、酸化チタンの最も安定な結晶型であるルチル型へと転移をする。
【００１１】
以上のように、酸化チタンは、窒素をドープすることによって太陽光の主成分である可視光でも駆動できるようになる一方、従来の窒素をドープする方法では、窒素ドープに必要な高温加熱処理過程が、酸化チタン本来の光触媒能を低下させてしまうため、太陽光下で高い効率で駆動できる酸化チタン光触媒を得ることは困難であった。
【００１２】
【特許文献１】ＷＯ０１／０１０５５２号公報
【特許文献２】特開２００２−２５５５５４号公報
【特許文献３】特開２００２−３６１０９７号公報
【特許文献４】特開２００３−１９０８０９号公報
【特許文献５】特開２００３−３４０２８８号公報
【特許文献６】特開２００４−９７８６８号公報
【非特許文献１】B. O’Regan, M. Graetzel, Nature 1991,353, 737
【非特許文献２】R. Asahi, T. Morikawa, T. Ohwaki, K. Aoki, Y. Taga, Science 2001, 293, 269
【非特許文献３】K. Kato, A. Tsuzuki, H. Taoda, Y. Torii, T. Kato, Y. Butsugani, J. Mater. Sci. 1994, 29, 5911
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
酸化チタンは、光触媒として紫外光でしか活性化しないが、窒素をドープすることによって可視光でも駆動できるようになる。従来の方法では、窒素ドープに必要な高温加熱処理過程が、酸化チタン本来の光触媒能を低下させてしまうため、可視光照射下で高い効率で駆動できる酸化チタン光触媒を得ることは困難であった。
【００１４】
そこで本発明では、高い比表面積を有する酸化チタンに、緻密化やルチル転移を伴わないような穏和な条件で可視光域の光吸収が発現するのに十分な量の窒素をドープし、可視光照射下で極めて高い効率で駆動する酸化チタン光触媒が得られるものと期待できるアナターゼ結晶型の光触媒用酸化チタン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】
【００１５】
前記の目的を達成するためになされた本発明を適用する請求項１に係る発明の光触媒用酸化チタンの製造方法は、チタンアルコキシドと配位子を有する有機物と触媒とを含む混合溶液を容器中に入れ、その容器中に加湿した気体を流通させることにより、加水分解と重縮合反応に必要な水分を連続的に供給することによって得られた、層状構造を有し層間に有機配位子が配位しているチタニア／有機複合体を、アンモニア水に浸漬することによって、層間の有機配位子を配位子交換反応によって水酸基に置換し、同時にアンモニウムを層状構造のチタニアの層間に導入することによって得られたチタニアとアンモニウムの複合体を、酸素と不活性ガスの混合比を制御した混合ガス流通化で加熱して、アンモニウムの熱分解により窒素をチタニアにドープすると共にアナターゼに結晶化させることを特徴とする。
【００１６】
同じく請求項２に係る発明の光触媒用酸化チタンの製造方法は、請求項１に記載の方法であって、前記チタンアルコキシドが式１で示されるチタンアルコキシドであり、単独あるいは複数を混合して用いることを特徴とする。
【化１】
2007238406.tif 000002
（式１）で、Ｒは炭素数１〜６のアルキル基であり、それぞれのアルキル基Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４は同種であっても異種であっても良い。
具体的なチタンアルコキシドとしてはチタンエトキシド、チタンメトキシド、チタンイソプロポキシド、チタン−n−ブトキシド等が挙げられる。
【００１７】
請求項３に係る発明の光触媒用酸化チタンの製造方法は、請求項１に記載の方法であって、前記配位子を有する有機物が炭素数３〜２４のアルキル基を有する脂肪族カルボン酸または炭素数６〜３０のアリール基を有する芳香族カルボン酸であることを特徴とする。具体的には、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、エナント酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、マルガリン酸、ステアリン酸、イソステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、アラキドン酸、ドコサヘキサエン酸、エイコサペンタエン酸、安息香酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、サリチル酸、没食子酸等が挙げられる。
【００１８】
請求項４に係る発明の光触媒用酸化チタンの製造方法は、請求項１に記載の方法であって、炭素数３〜２４のアルキル基を有する脂肪族カルボン酸または炭素数６〜３０のアリール基を有する芳香族カルボン酸と炭素数３〜２４のアルキル基を有する脂肪族アミンまたは炭素数６〜３０のアリール基を有する芳香族アミンを混合したものであることを特徴とする。具体的にはプロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、エナント酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、マルガリン酸、ステアリン酸、イソステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、アラキドン酸、ドコサヘキサエン酸、エイコサペンタエン酸、安息香酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、サリチル酸、没食子酸等のカルボン酸と、プロピルアミン、ブチルアミン、ペンチルアミン、ヘキシルアミン、ヘプチルアミン、オクチルアミン、ノニルアミン、デシルアミン、ドデシルアミン、テトラデシルアミン、ヘキサデシルアミン、ヘプタデシルアミン、オクタデシルアミン、トリメチルアミン、ベンジルアミン、アニリン、メチルアニリン、ジメチルアニリン等のアミンを混合したもの等が挙げられる。
【００１９】
請求項５に係る発明の光触媒用酸化チタンの製造方法は、請求項１に記載の方法であって、該アンモニア水が０から１００℃で浸漬されることを特徴とする。
【００２０】
請求項６に係る発明の薄片状チタニアに有機配位子が配位し、規則的な層状構造を形成するチタニア／有機複合体の製造方法は、チタニア／有機複合体の製造方法は、チタンアルコキシドと有機物を含む混合溶液を容器中に入れ、その容器中に加湿した気体を流通させることにより水分を連続的に供給することによってチタンアルコキシドの加水分解と重縮合反応を起こさせることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明を適用するアナターゼ結晶型の光触媒用酸化チタンは、チタンアルコキシドと脂肪族カルボン酸を疎水性の有機溶媒に溶解させ、加湿した気体から徐々に水分を取り込んで反応させることを特徴とするゾル−ゲル法により反応させて得られた、層状構造チタニアの層間にカルボキシラートを配位させたチタニア／カルボキシラート複合体を酸化チタン光触媒の前駆体としている。そのため、チタニアのサイズ、形状、組織構造といった形態を前駆体の段階で設計することが可能である。チタニアの生成過程と窒素ドープの過程が完全に独立している。窒素ドープの過程で酸化雰囲気にすることで、比較的低温の処理が可能となった。そのため、サイズが微少で、比表面積が大きいといった光触媒に好ましい形態をチタニアの生成過程を構築し、さらにその形態を維持したまま、窒素ドープによる可視光駆動特性を酸化チタンに付与できる。従来の酸化チタン光触媒に比較して遙かに高性能、高効率な可視光応答型光触媒を得ることができる。
【００２２】
本発明のアナターゼ結晶型の光触媒用酸化チタンは、高温加熱処理過程による緻密化、組織構造の破壊、ルチル転移といった酸化チタン光触媒の光触媒能を低下させる現象を伴うことなく、実用性に富んだ簡易で穏和な化学的手法によって、十分な量の窒素をドープしている。そのため、酸化チタンの薄片状を維持することで十分なかさ高さ、大きな比表面積を持つから、可視光に対する光触媒として適切なものである。ひいては、太陽光のエネルギーを高効率に利用したり、室内光を利用することができる。
【００２３】
さらに本発明によるアナターゼ結晶型の光触媒用酸化チタンの製造方法、極めて簡便かつ穏和な条件での操作であるため工業的な生産性とコストの面からも、その意義が大きい。
【発明を実施するための好ましい形態】
【００２４】
ゾル−ゲル法によって合成した層状構造を有するチタニア／有機複合体をアンモニア水に浸漬することによって、有機配位子を配位子交換反応によって水酸基に置換すると同時にアンモニウムをチタニアの層状構造の層間に導入してチタニア／アンモニウム複合体とする。このチタニア／アンモニウム複合体を３００〜５００℃の温度範囲で加熱処理することにより、窒素がドープされた可視光駆動可能な酸化チタン光触媒が得られる。
【００２５】
層状のチタニア／有機複合体はチタニアに水酸基と交換可能な有機配位子が配位した物質であれば様々なものを用いることが可能であるが、有機配位子との分子レベルでの複合化が期待できるチタンアルコキシドを溶液中で反応させるゾル−ゲル法で合成することが特に望ましい。チタンアルコキシドの例としては、チタンエトキシド、チタンメトキシド、チタンイソプロポキシド、チタン−n−ブトキシドなどあらゆるチタンアルコキシドを用いることができる。
【００２６】
ゾル−ゲル法に用いる溶媒は様々な有機溶媒を用いることができるが、チタンアルコキシドの高い反応性の制御、およびアンモニア水への浸潰操作後の生成物の分離操作の容易さといった観点から、水との相溶性の低い疎水溶媒を用いることが望ましい。
【００２７】
層状のチタニア／有機複合体をゾル−ゲル法によって得るためには、二次元的な成長によって薄片状のチタニアが成長しなければならない。このような反応を行うためには反応に必要な水分を少量ずつ連続的に供給する必要があり、加湿した不活性ガスを反応容器中に流通させ、加湿した不活性ガスから徐々に水分を取り込み反応させる手法が有効である。不活性ガスは溶液と反応を起こさないものであれば特に限定されないが、価格、入手のしやすさ、加湿の容易さといった観点から、窒素やアルゴンが特に好ましい。
【００２８】
不活性ガスの加湿の度合いは反応を制御する目的で様々に変化させることができるが、湿度が低すぎる場合水分の導入が不十分で反応を十分に進行させることができず、高すぎる場合は反応容器内での凝結等が生じ、少量ずつの水分導入が難しくなることから、反応容器中での相対湿度が１０％から８０％程度になるよう調整されることが望ましい。
【００２９】
以上のような条件で薄片状のチタニアを成長させるためには、重縮合反応を促進するために、酸と塩基の中和によって生じた塩を重縮合促進の触媒として導入することが不可欠である。塩は特定のものに限定されないが、弱酸と弱塩基の中和によって生じたものが有効であり、また疎水溶媒への溶解性の観点から、アルキルカルボン酸とアルキルアミンの中和によって得られた塩を用いることが特に好ましい。
【００３０】
チタニア/有機複合体を得るために、チタンアルコキシドの溶液中に、複合体を形成する有機物を混合してから反応を行う。混合する有機物は、チタニアに配位して、チタニア/有機複合体を構築すると同時に、後のアンモニア水での処理時に水酸基と交換可能でなくてはならない。
【００３１】
このような物質としては各種のカルボン酸が挙げられる。カルボン酸とチタンアルコキシドを混合することによって、図１（Ａ）に模式的に示すようにチタンアルコキシドにカルボキシラート（カルボン酸イオン）が配位する。この後、溶液に加湿した不活性ガスから水分を導入することによって、加水分解、及び重縮合反応が生じ、チタニアにカルボキシラートが配位したチタニア/カルボキシラート複合体を含む高粘度のゾルを得ることができる。
【００３２】
カルボン酸は特定のものに限定されないが層状構造が形成されるための相互作用が十分に生じるためには炭素数が３以上のアルキル基を有する脂肪族カルボン酸であるか、ベンゼン環を含むアリール基を有する芳香族カルボン酸であることが好ましく、また、疎水溶媒への溶解性の観点からアルキル基またはアリール基の炭素数が２２以下であることが好ましく、なおかつ枝分かれを有することがより好ましい。このようなカルボン酸の一例としてイソステアリン酸があげられる。また、複数のカルボン酸を混合して用いても良い。
【００３３】
図１（Ｂ）に、このようにして得られる層状チタニア/カルボキシラート複合体の構造を模式的に示す。薄片状のチタニアシートの表面にカルボキシラートが配位し、カルボキシラート同士の疎水的な相互作用によってチタニアシートが自己組織化し層状構造を形成する。
【００３４】
得られたチタニア/カルボキシラート複合体をアンモニア水で処理することによって、配位しているカルボキシラートを水酸基に置換すると同時に、図１（Ｃ）に模式的に示すように、アンモニウムをチタニアの層状構造の層間に導入する。カルボキシラートを完全に除去すること、また充分な量のアンモニウムを導入するといった観点から、用いるアンモニア水は室温から１００℃未満の濃アンモニア水が好ましい。温度が１００℃以上ではアンモニア水からアンモニアが気化してしまうため好ましくない。
【００３５】
アンモニア水処理後の物質を乾燥した後、酸素と不活性ガスの混合比を制御した混合ガス流通化で加熱してアンモニウムの分解により窒素をチタニアにドープするとともに、アナターゼに結晶化させる。その結果、窒素がドープされ、図１（Ｄ）に模式的に示すような可視光で駆動可能な薄片状酸化チタン光触媒を得ることができる。加熱温度は低すぎるとアナターゼへの結晶化が不十分なうえ、窒素が充分に酸化チタンの格子に取り込まれない。一方、高すぎると緻密化やルチルへの結晶化が生じる上、取り込んだ窒素を放出してしまうため、やはり好ましくない。以上のような観点から、加熱処理温度は３００〜５００℃程度が特に好ましい。さらに好ましくは３５０〜４５０℃である。
【実施例】
【００３６】
以下、本発明の実施例を詳細に説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００３７】
（実施例１）
窒素雰囲気下、チタンテトライソプロポキシド（50mmol）とイソステアリン酸（25mmol）を混合し、o−キシレンにて全量60mLに希釈した。一方、イソステアリン酸（5mmol）とn−ヘキシルアミン（5mmol）を混合し、o−キシレンにて全量40mLに希釈して重縮合を促進させるための塩触媒溶液とした。両者を混合後、上部に二つの小孔をあけた容器に入れ、一方の小孔から１０℃で水分を飽和させた加湿窒素を流通させ、反応容器を４０℃に保持したまま溶液をかくはんし、反応を進行させた。このような反応条件では反応容器内の相対湿度が約１７％に保持される。以上のような反応を４日間行い、チタニア／イソステアレート複合体からなるゾルを得た。
【００３８】
得られた複合体ゾルは、薄片状のチタニアが十分に成長しているため、粘性の高いゾルとなった。
【００３９】
チタニア／イソステアレート複合体からなる複合体ゾルを、濃アンモニア水（２８重量％）と混合し、６０℃で２時間撹拌した。撹拌後、分液ロートにて水相部分を取り出し、生成物の遠心分離とアンモニア水による洗浄を５回繰り返し、この固形物を１２０℃で乾燥しチタニア／アンモニウム複合体を得た。
【００４０】
得られたチタニア／アンモニウム複合体を、酸素（２０％）と窒素の混合ガス流通下、４００℃で２時間加熱処理したところ、複合体は黄色に呈色した。可視光域における分光吸収を調べたところ、通常の酸化チタンには見られない可視光域（４００〜５００ｎｍ）の強い吸収が発現した。Ｘ線回折分光分析（ＸＲＤ）を測定したところ、アナターゼ酸化チタンに帰属されるピークのみが観察され、アナターゼ結晶型の酸化チタンであることが確認できた。
【００４１】
このアナターゼ結晶型の酸化チタンの比表面積を窒素吸着ＢＥＴ（多分子層吸着式）によって測定したところ比表面積は１５０m2g-1であった。また熱分解による元素分析を行ったところ、約０．０４重量％の窒素がドープされていた。
【００４２】
このアナターゼ結晶型の酸化チタンの触媒機能について調べた。塩酸でｐＨ＝３に調整した０．０５ｍＭメチレンブルー水溶液に、得られた酸化チタンを０．１重量％懸濁させ、遮光して１２時間撹拌した。この懸濁液を石英セルに入れ酸素をバブリングしながら、直径５ｍｍの青色ＬＥＤ２０個を用いて可視光（４７０ｎｍ）を照射した。メチレンブルーの分解量から可視光照射下での光触媒能を評価したところ、図２に示すように、顕著な分解が観察され、高い光触媒能を示した。
【００４３】
（比較例１）
実施例１のチタニア／アンモニウム複合体の合成の際に必要な水分導入を、空気中の水分を徐々に取り込むことによって行った。その余は実施例１と同様とした。ＸＲＤを測定したところ、実施例１とほとんど同様なアナターゼ酸化チタンに帰属されるピークのみが観察され、両者の結晶性に大きな差異は認められなかった。得られた酸化チタンには可視光域の強い吸収が観察される一方、比表面積は８m2g-1と小さく、可視光照射下での光触媒能は実施例１に比較して低かった（図２参照）。
【００４４】
（実施例２）
実施例１における加熱処理時に流通させる混合ガスの酸素の濃度を０％（窒素１００％）とした。その余は実施例１と同様とした。ＸＲＤを測定したところ、アナターゼ酸化チタンに帰属されるピークのみが観察され、アナターゼ結晶型の酸化チタンであることが確認できた。得られた酸化チタンの比表面積は１６７m2g-1であった。実施例１と同様可視光照射下での光触媒能を評価したところ、図２に示すように、顕著な分解が観察され、高い光触媒能を示した。ドープされた窒素量は約０．０５重量％であった。
【００４５】
（比較例２）
実施例２における加熱処理時に流通させる混合ガスの酸素の濃度を２０％とした。その余は実施例２と同様とした（実施例１に同じ）。ＸＲＤを測定したところ、実施例２とほとんど同様なアナターゼ酸化チタンに帰属されるピークのみが観察され、両者の結晶性に大きな差異は認められなかった。得られた酸化チタンの比表面積は１５０m2g-1であり、実施例２と同程度であったが、ドープされた窒素量は約０．０４重量％であり実施例２に比較して減少していた。可視光照射下での光触媒能は実施例２に比較して低かった（図２参照）。
【００４６】
（実施例３）
実施例１における加熱処理時に流通させる混合ガスの酸素の濃度を３０％とし、加熱処理温度を３５０℃とした。その余は実施例１と同様とした。ＸＲＤを測定したところ、アナターゼ酸化チタンに帰属されるピークのみが観察され、アナターゼ結晶型の酸化チタンであることが確認できた。得られた酸化チタンの比表面積は２４７m2g-1であった。実施例１と同様可視光照射下での光触媒能を評価したところ、図２に示すように、顕著な分解が観察され、高い光触媒能を示した。ドープされた窒素量は約０．０５重量％であった。
【００４７】
（比較例３）
実施例３における加熱処理時に流通させる混合ガスの酸素の濃度を２０％とした。その余は実施例３と同様とした。ＸＲＤを測定したところ、実施例３とほとんど同様なアナターゼ酸化チタンに帰属されるピークのみが観察され、両者の結晶性に大きな差異は認められなかった。得られた酸化チタンの比表面積は２４８m2g-1であり、実施例２と同程度であったが、ドープされた窒素量は約０．０７重量％であり実施例３に比較して増大していたが、可視光照射下での光触媒能は実施例３に比較して低かった（図２参照）。
【００４８】
（比較例４）
実施例３における加熱処理時に流通させる混合ガスの酸素の濃度をさらに低く０％（窒素のみ）とした。その余は実施例３と同様とした。ＸＲＤを測定したところ、実施例３とほとんど同様なアナターゼ酸化チタンに帰属されるピークのみが観察され、両者の結晶性に大きな差異は認められなかった。得られた酸化チタンの比表面積は２５８m2g-1であり、実施例２と同程度であったが、ドープされた窒素量は約０．１１重量％であり実施例３に比較してさらに増大していたが、可視光照射下での光触媒能は実施例３に比較してさらに低かった（図２参照）。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明を適用する光触媒用酸化チタンの製造手順を示す模式図である。
【００５０】
【図２】実施例、比較例の酸化チタンに可視光を照射して光触媒能を評価した結果を示すグラフである。
【図１】
2007238406.tif 000004
【図２】
2007238406.tif 000005