(57)【要約】【課題】アルカリ性水溶液中でも用いられる光触媒粒子を提供すること。【解決手段】本発明は、光触媒粒子であって、二酸化チタン粒子、ゼオライト粒子、及びカーボン層具備する。二酸化チタン粒子は、前記ゼオライト粒子の外表面の一部分に吸着されている。前記カーボン層は、前記二酸化チタン粒子が吸着された前記ゼオライト粒子の外表面の一部分以外の前記ゼオライト粒子の外表面の一部を被覆している。前記カーボン層は、前記二酸化チタン粒子の表面の一部分に接している。前記二酸化チタン粒子の表面の他の部分の少なくとも一部は、前記カーボン層によって被覆されておらず、かつ前記光触媒粒子の表面に露出している。本発明は、アルカリ性水溶液中でも用いられる光触媒粒子を提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光触媒粒子であって、
二酸化チタン粒子、
ゼオライト粒子、及び
カーボン層、
を具備し、
ここで、
前記二酸化チタン粒子は、前記ゼオライト粒子の外表面の一部分に吸着されており、
前記カーボン層は、前記二酸化チタン粒子が吸着された前記ゼオライト粒子の外表面の一部分以外の前記ゼオライト粒子の外表面の一部を被覆しており、
前記カーボン層は、前記二酸化チタン粒子の表面の一部分に接しており、かつ
前記二酸化チタン粒子の表面の他の部分の少なくとも一部は、前記カーボン層によって被覆されておらず、かつ前記光触媒粒子の表面に露出している、
光触媒粒子。
【請求項２】
水溶液に含有される有機化合物を分解する方法であって、
請求項１に記載の光触媒粒子を前記水溶液に添加する工程（ａ）、かつ
ここで、前記水溶液はアルカリ性であり、
前記光触媒粒子を前記水溶液中で撹拌させながら、２００ｎｍ以上４００ｎｍ以下の波長の光を前記水溶液に照射して、前記有機化合物を分解する工程（ｂ）、
を具備する方法。
【請求項３】
水溶液に含有される有毒イオンを無毒イオンに変換する方法であって、
請求項１に記載の光触媒粒子を前記水溶液に添加する工程（ａ）、かつ
ここで、前記水溶液はアルカリ性であり、
前記光触媒粒子を前記水溶液中で撹拌させながら、２００ｎｍ以上４００ｎｍ以下の波長の光を前記水溶液に照射して、前記有毒イオンを前記無毒イオンに変換する工程（ｂ）、
を具備する方法。
【請求項４】
請求項３に記載の方法であって、
前記有毒イオンは、Ｃｒ6+およびＡｓ3+からなる群から選択される少なくとも１種のイオンである、方法。
【請求項５】
請求項４に記載の方法であって、
前記有毒イオンは、Ｃｒ6+であり、かつ
前記無毒イオンは、Ｃｒ3+である。
【請求項６】
請求項４に記載の方法であって、
前記有毒イオンは、Ａｓ3+であり、かつ
前記無毒イオンは、Ａｓ5+である。
【請求項７】
光触媒粒子を製造する方法であって、以下の工程を具備する：
（ａ）  二酸化チタン粒子およびゼオライト粒子の複合体粒子の表面に、不活性ガス及び炭化水素ガスを含有する雰囲気下で化学気相蒸着法によりカーボン層を形成し、前記二酸化チタン粒子、前記ゼオライト粒子、および前記カーボン層を具備する前記光触媒粒子を製造する工程、
ここで、
前記二酸化チタン粒子は、前記ゼオライト粒子の外表面の一部分に吸着されており、
前記カーボン層は、前記二酸化チタン粒子が吸着された前記ゼオライト粒子の外表面の一部分以外の前記ゼオライト粒子の外表面の一部を被覆しており、
前記カーボン層は、前記二酸化チタン粒子の表面の一部分に接しており、かつ
前記二酸化チタン粒子の表面の他の部分は、前記カーボン層によって被覆されておらず、かつ前記光触媒粒子の表面に露出している、
方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光触媒粒子、それを用いてアルカリ性水溶液に含有される有機化合物を分解する方法、およびそれを用いてアルカリ性水溶液に含有される有毒イオンを無毒イオンに変換する方法
に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、水溶液中に含有される有機化合物を分解する方法を開示している。
特許文献２は、六価クロムを含む水溶液を処理する方法を開示している。
特許文献３は、ヒ素を含む水溶液を処理する方法を開示している。
特許文献４は、光触媒被膜形成体およびその製造法を開示している。
特許文献５は、三重構造を有する可視光反応型チタン酸化物粒子、チタン酸化物含有被膜を有する基材及び建材並びにそれらの製造方法を開示している。
特許文献６は、表面ゼオライト層付き壁装材および表面多孔質物体付き壁装材を開示している。
非特許文献１は、カーボンおよび二酸化チタンの複合化光触媒の活性向上効果を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５１１１６９０号公報
【特許文献２】特許第５５１２０６０号公報
【特許文献３】特許第５５１２０５９号公報
【特許文献４】特開２０１０−２０１３２７号公報
【特許文献５】特開２００２−１７７７８５号公報
【特許文献６】特開２００５−３０７７２６号公報
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】Hao Zhang et. al., “P25-Graphene Composite as a High Performance Photocatalyst” ACS NANO, Vol. 4, No. 1, pages 380 - 386
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、アルカリ性水溶液中でも用いられる光触媒粒子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、光触媒粒子であって、
二酸化チタン粒子、
ゼオライト粒子、及び
カーボン層、
を具備し、
ここで、
前記二酸化チタン粒子は、前記ゼオライト粒子の外表面の一部分に吸着されており、
前記カーボン層は、前記二酸化チタン粒子が吸着された前記ゼオライト粒子の外表面の一部分以外の前記ゼオライト粒子の外表面の一部を被覆しており、
前記カーボン層は、前記二酸化チタン粒子の表面の一部分に接しており、かつ
前記二酸化チタン粒子の表面の他の部分の少なくとも一部は、前記カーボン層によって被覆されておらず、かつ前記光触媒粒子の表面に露出している、
光触媒粒子である。
本発明はまた、当該光触媒粒子を用いてアルカリ性水溶液に含有される有機化合物を分解する方法を提供する。本発明はさらに、当該光触媒粒子を用いてアルカリ性水溶液に含有される有毒イオンを無毒イオンに変換する方法を提供する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、アルカリ性水溶液中でも用いられる光触媒粒子を提供する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施形態による光触媒粒子の模式図を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態が、図面を参照しながら説明される。特許文献１、特許文献２、および特許文献３は、参考として本明細書に援用される。
【００１０】
図１は、実施形態による光触媒粒子の模式図を示す。二酸化チタン粒子１０１が、ゼオライト粒子１０２の外表面の一部分に吸着されている。特許文献１を参照せよ。言い換えれば、二酸化チタン粒子１０１は、ゼオライト粒子１０２の外表面の一部分に、物理的に直接、接している。特許文献１に開示されているように、二酸化チタン粒子は、有機化合物を分解する。特許文献２に開示されているように、二酸化チタン粒子は、水溶液に含有される六価クロムを無毒化する。特許文献３に開示されているように、二酸化チタン粒子は、水溶液に含有されるヒ素を無毒化する。ゼオライト粒子は多孔質である。ゼオライト粒子は、外表面および内表面を有する。ゼオライト粒子の外表面とは、図１に示されるように、ゼオライト粒子そのものの表面を意味する。一方、ゼオライト粒子の内表面（図示せず）とは、多孔質ゼオライト粒子の内部に形成されている骨格の表面を意味する。
【００１１】
カーボン層１０３は、ゼオライト粒子１０２の外表面の一部を被覆している。ただし、カーボン層１０３は、二酸化チタン粒子１０１が吸着されたゼオライト粒子１０２の外表面の部分を被覆していない。言い換えれば、カーボン層１０３は、二酸化チタン粒子１０１が吸着されたゼオライト粒子１０２の外表面の部分以外のゼオライト粒子１０２の外表面の部分を被覆している。以下、カーボン層１０３によって被覆された二酸化チタン粒子１０１の外表面の部分を「被覆部分」という。
【００１２】
カーボン層１０３は、二酸化チタン粒子１０１の外表面の一部分に接している。後述される実施例から明らかなように、光触媒粒子がアルカリ性水溶液に浸漬されたときでも、このようなカーボン層１０３（特に、二酸化チタン粒子１０１の外表面の一部分に接しているカーボン層１０３の一部分）が、二酸化チタン粒子１０１をゼオライト粒子１０２の外表面上に強力に固定する。
【００１３】
図１に示されるように、カーボン層１０３と接していない二酸化チタン粒子１０１の外表面の他の部分は、光触媒粒子の表面に露出しており、かつ、カーボン層１０３によって被覆されていない。以下、カーボン層１０３によって被覆されていない二酸化チタン粒子１０１の外表面の一部を「露出部分」という。
【００１４】
被覆部分がなければ、後述される比較例から明らかなように、アルカリ性イオン水溶液中では、二酸化チタン粒子１０１はゼオライト粒子１０２から分離する。一方、露出部分がなければ、光が二酸化チタン粒子１０１に照射されないので、二酸化チタン粒子１０１は機能しない。
【００１５】
本実施形態の方法に使用する複合化光触媒粒子は、二酸化チタン粒子１０１が薄膜を介さずに直接ゼオライト粒子１０２に接触し、カーボン層１０３によって固定されている。そのため、この光触媒粒子では、二酸化チタン粒子１０１の有する表面活性サイトのほぼ全てを有効に利用でき、ナノメートルオーダーの二酸化チタン粒子と同等の光触媒活性を保持できる。その結果、この光触媒粒子の光触媒活性は、バインダー法やゾルゲル法により作製した光触媒の８倍程度の高い性能を有する。
【００１６】
本実施形態において、まずは二酸化チタン粒子１０１とゼオライト粒子１０２を複合化させる方法を以下に示す。二酸化チタン粒子１０１とゼオライト粒子１０２を所定の重量比で純水又は純水に近い水の中で混合し、ただちにこの混合液を超音波分散処理にかけゼオライト粒子１０２の表面に二酸化チタン粒子１０１を吸着させて、ゼオライト粒子１０２の表面に二酸化チタン粒子１０１を直接固定する。
重量比を変化させることにより、ゼオライト粒子１０２の表面の二酸化チタン粒子１０１の被覆率は変化するが、ゼオライト粒子１０２の表面の少なくとも一部に二酸化チタン粒子１０１が固定化されていることにより、本複合体粒子は光触媒としての機能を有する。超音波処理の目的は、本来的に水中で数百個単位の粒子数で凝集している二酸化チタン粒子１０１を強制的に分散させて、二酸化チタン粒子１０１をゼオライト粒子１０２の表面に固定しやすくするためである。超音波分散処理の時間は１時間程度が望ましい。二酸化チタン粒子１０１は、ゼオライト粒子１０２の表面に一度吸着して固定されると、二酸化チタン粒子１０１とゼオライト粒子１０２との間の静電引力のため、中性の水溶液中においてゼオライト粒子１０２の表面から容易に分離することはない。
【００１７】
なお、汚染物質を含む処理水の中で上記の合成を行うこともできるが、純水または純水に近い水の中で事前に合成する方が再現性の良い結果が得られる。ゼオライト粒子１０２の表面に二酸化チタン粒子１０１を固定する際には、ゼオライト粒子１０２を予め酸性の水溶液で活性化処理することが望ましい。ゼオライトは、シリカ及びアルミナを基本骨格としている。別の観点から、ゼオライトは、（ＳｉＯ4）4-及び（ＡｌＯ4）5-を基本単位としているということもできる。上記の酸性の水溶液の処理により、ゼオライトのアルミナ部位（Ａｌ部位）のみが溶解し、ゼオライトの基本骨格内に二酸化チタンを直接吸着するための活性サイトをより多く導入することができる。この活性サイトを有するゼオライト粒子１０２は、より多くの二酸化チタン粒子１０１をその表面に吸着させて固定することができる。ただし、酸性の溶媒は、二酸化チタン粒子１０１とゼオライト粒子１０２との間の静電引力を低下させる。従って、酸性の水溶液によるゼオライト粒子１０２の活性化処理は、二酸化チタン複合化光触媒の合成の前段階で行うことが望ましい。
【００１８】
二酸化チタン粒子１０１の結晶は、アナターゼ型、ルチル型、またはブルッカイト型であり得る。高い光触媒機能の観点から、アナターゼ型結晶が好ましい。二酸化チタン粒子１０１の粒子径は、１ナノメートル以上１０００ナノメートル以下である。二酸化チタン粒子１０１の好適な平均粒子径は、１ナノメートル以上１００ナノメートル以下である。好適な二酸化チタン粒子１０１は、独デグサ社から商品名「Ｐ２５」として入手可能である。平均粒子径は、二酸化チタン粒子１０１の長径及び短径の平均値として定義される。二酸化チタン粒子１０１の平均粒子径が１ｎｍより小さい場合、量子サイズ効果により二酸化チタン粒子１０１の触媒活性が低下する。一方、二酸化チタン粒子１０１の平均粒子径が１００ｎｍより大きい場合、二酸化チタン粒子１０１およびゼオライト粒子１０２の間に働く力よりも、二酸化チタン粒子１０１に働く重力の方が大きくなる。このため、二酸化チタン粒子１０１のゼオライト粒子１０２への固定が不安定となる。これは、二酸化チタン粒子１０１がゼオライト粒子１０２の外表面から容易に分離することを引き起こす。
【００１９】
本実施形態で使用するゼオライト粒子１０２は、シリカとアルミナを基本骨格とする多孔性無機化合物である。別の観点からいうと、本実施形態で使用するゼオライト粒子１０２は、（ＳｉＯ4）4-及び（ＡｌＯ4）5-を基本単位として含む多孔性無機化合物ということもできる。汚染物質を含んだ水溶液を光触媒反応によって浄化した後、処理水と光触媒粒子を固液分離する工程において、光触媒粒子の沈降性能は、ゼオライトを構成するシリカとアルミナの比率に影響を受ける。基材材料としてＳｉ／Ａｌ比が５以上のゼオライト粒子を用いた場合のみ二酸化チタン粒子を安定的に固定できるが、その理由は二酸化チタン粒子１０１とゼオライト粒子１０２の間に結合が生じるためである。よって、中性の水中においては、二酸化チタン粒子１０１はゼオライト粒子１０２から離脱することなく、長期間使用することができる。基材となるゼオライト粒子１０２の結晶系は特に限定されるものではなく、例えば一般的なフォージャサイト型、ＭＦＩ型などを用いることができる。
【００２０】
次に、二酸化チタン粒子１０１およびゼオライト粒子１０２の複合体粒子の表面にカーボン層１０３を形成する方法が説明される。内部の雰囲気を変更可能な電気炉に複合体粒子が投入される。次いで、窒素またはアルゴンのような不活性ガス雰囲気下で、複合体粒子は３００〜８００℃に加熱される。次いで、有機ガスおよびキャリアガス（すなわち、不活性ガス）の混合ガスが電気炉の内部に供給され、複合体粒子の表面にカーボン層１０３を形成させる。カーボン層１０３が形成された後、再び不活性ガスが電気炉の内部に供給され、そして電気炉の内部の温度が低下される。これにより、二酸化チタン粒子１０１、ゼオライト粒子１０２、およびカーボン層１０３から構成される光触媒粒子が得られる。有機ガスの例は、プロピレンのようなアルケンあるいはメタンのようなアルカンを含有する炭化水素ガスである。他の例は、メタノールまたはエタノールのようなアルコールに不活性ガスをバブリングすることにより得られたガスである。炭化水素ガスは窒素のような不純物を含み得る。この場合、カーボン層１０３には不純物がドープされる。その結果、カーボン層１０３の表面の特性が変化し得る。炭化水素ガスを用いて複合体の表面にカーボン膜１０３を形成するためには、炭化水素ガスが３００℃以上に加熱される必要がある。脱水素化の観点から、炭化水素ガスは４００℃以上に加熱されることが好ましい。アナターゼ型の二酸化チタン光触媒は、ルチル型の二酸化チタン光触媒よりも高い活性を有する。一方、摂氏８００度を超える加熱は、二酸化チタンの結晶をルチル型に変化させる。従って、複合体は８００℃以下の温度で加熱されることが望ましい。
【００２１】
二酸化チタン粒子１０１およびゼオライト粒子１０２の複合体が化学気相蒸着法で処理される間、カーボン層が二酸化チタン粒子１０１の表面に形成される速度よりも、カーボン層がゼオライト粒子１０２の外表面近くの細孔の内部に形成される速度の方が速い。その結果、ゼオライト粒子１０２の外表面上に位置する隣接する２つの二酸化チタン粒子１０１の隙間を被覆するようにカーボン層１０３が形成される。これは、ゼオライト粒子１０２が、その表面に０．２〜１．０ｎｍの直径を有する細孔を有する多孔体であるため、有機ガスの分子が細孔内に留まることに起因する。また、ゼオライト粒子１０２の表面および細孔内には、ブレンステッド酸点およびルイス酸点が存在する。これらの酸点は、有機ガスの吸着サイトとして働くため、ゼオライト粒子１０２の表面および細孔内でのカーボン層の形成が促進される。一方で、形成速度は遅いが、二酸化チタン粒子１０１の表面においても、カーボン層（図示せず）が形成される。そのため、二酸化チタン粒子１０１の表面の一部は、カーボン層（図示せず）に被覆されていても良い。しかし、二酸化チタン粒子１０１の表面の少なくとも一部は、カーボン層（図示せず）に被覆されずに露出している。
【００２２】
上述されたように、カーボン層が二酸化チタン粒子１０１の表面に形成される速度よりも、カーボン層がゼオライト粒子１０２の外表面近くの細孔の内部に形成される速度の方が速い。そのため、二酸化チタン粒子１０２の表面に、光触媒粒子の機能を低下させる過剰な厚みのカーボン層が形成されない。光触媒として機能する二酸化チタン粒子１０１の表面に接するカーボン層１０３の部分には、二酸化チタン粒子１０１に紫外線が照射されることにより励起された電子が移動し得る。そのため、励起された電子および正孔の再結合が抑制され、光触媒活性が向上する。さらに、実施形態による光触媒粒子では、Ｔｉ−Ｏ−Ｃ結合が形成されるため、バンドギャップは小さい。このため、可視光応答性が向上される。従って、実施形態による光触媒粒子は、太陽光を利用する光触媒水浄化システムに用いられ得る。
【００２３】
二酸化チタン粒子１０１、ゼオライト粒子１０２、及びカーボン層１０３の複合化光触媒、すなわち、実施形態による光触媒粒子が、電気炉または熱重量分析装置の内部で酸素含有雰囲気下において加熱されると、４００℃付近から光触媒粒子の重量の急激な減少が観測される。これはカーボン層１０３が燃焼するためである。
【００２４】
望ましくは、カーボン層１０３は、１ｎｍ以上２ｎｍ以下の厚みを有する。カーボン層１０３があまりにも薄い場合、被覆部分が小さい、従って、カーボン層１０３が、二酸化チタン粒子１０１をゼオライト粒子１０２の外表面にしっかりと固定できない。一方、カーボン層１０３があまりにも分厚い場合、露出部分が小さい。従って、二酸化チタン粒子１０１に十分に光が照射されない。
【００２５】
（実施例）
以下の実施例を参照しながら、本発明がより詳細に説明される。
【００２６】
（実施例１）
まず、特許文献１に従って、二酸化チタン粒子１０１およびゼオライト１０２の複合体粒子を製造する方法が説明される。ゼオライト粒子１０２には、平均粒子径が５．０  μｍでＳｉ／Ａｌ比が１５のＨＹ型（ゼオリスト社、フォージャサイト型）ゼオライト粒子を用いた。ゼオライト粒子１０２を０．１ｍｏｌ／Ｌ  の塩酸水溶液に浸漬させて超音波洗浄機で撹拌を６０分間行った後、吸引ろ過で水中からゼオライト粒子１０２のみを分離回収した。その粉末を３回水ですすぎ、酸を洗い落として乾燥させた。平均粒子径２５ｎｍの二酸化チタン粒子１０１（デグサ社製、Ｐ２５）１ｇと上記の酸処理済みのゼオライト粉末１０２（３ｇ）を、１８．２Ｍ・オーム以上の比抵抗を有する超純水２Ｌに加え、超音波洗浄機で１時間撹拌した。
【００２７】
中性付近のｐＨにおいて、二酸化チタン粒子１０１表面のゼータ電位は正であり、かつゼオライト粒子１０２の表面のゼータ電位は負であるため、水中に分散されたこれらの粒子は互いに静電相互作用のために吸着する。その結果、ゼオライト粒子１０２がコアとして機能し、かつ二酸化チタン粒子１０１がゼオライト粒子１０２の表面に吸着する。このようにして、二酸化チタン粒子１０１およびゼオライト粒子１０２の複合体の粒子が得られる。複合体の粒子が分散した分散液が、１マイクロメートルの細孔径を有するメンブレンフィルターおよび乾式アスピレータを用いてろ過された。複合体の粒子の残渣がフラットシャーレに移された。最後に、複合体の粒子は、恒温槽を用いて９０℃で１２時間乾燥された。
【００２８】
次に、複合体粒子の表面に、熱化学気相蒸着法によりカーボン層１０３を被覆する方法が説明される。複合体の粒子（０．３ｇ）が、石英製のボート上で均一かつ薄く広げられ、次いでチューブ炉に投入された。チューブ炉内部の雰囲気が窒素に十分に置換された後、チューブ炉の内部は４５０℃に加熱された。次いで、チューブ炉の内部に、３６ｍＬ／ｍｉｎの流量の窒素および６２ｍＬ／ｍｉｎの流量のプロピレンの混合ガスが６０分間供給された。その後、窒素ガスのみがチューブ炉に供給されながら、チューブ炉の内部の温度が室温まで冷却された。このようにして、カーボン層１０３により被覆された複合体粒子、すなわち、図１に示されるような、二酸化チタン粒子１０１、ゼオライト粒子１０２、およびカーボン層１０３の複合体から形成される光触媒粒子が得られた。
【００２９】
このようにして得られた光触媒粒子（５ｍｇ）が、超純水及び水酸化ナトリウム水溶液を用いて調製された水溶液（５ｍＬ）に添加された。調製された水溶液のｐＨは１２であった。光触媒粒子には、１０分間、超音波が印加された。このようにして、光触媒粒子は水溶液中に分散された。分散液をよく振り混ぜた。分散液（３ｍＬ）が、プラスチックのディスポセルに供給された。次いで、粒度分布計（大塚電子製、ＥＬＳＺ−２０００）を用いて動的光散乱法により分散液の粒度分布が測定された。粒度分布は、粒度分布計に付属しているソフトウェアを用いて、ＭＡＲＱＵＡＲＤＴ法により解析した。同様に、光触媒粒子（５ｍｇ）は、超純水（５ｍＬ）にも添加され、超純水中に分散された。言うまでもないが、超純水のｐＨは７である。ｐＨ７のこの分散液の粒度分布も同様に測定された。
【００３０】
ｐＨ１２の水溶液中において、光触媒粒子の粒度は、おおよそ７００ｎｍであった。超純水において、光触媒粒子の粒度は、おおよそ８００ｎｍであった。二酸化チタン粒子１０１の１次粒径はおよそ２５ｎｍであった。１粒のゼオライト粒子１０２は、１粒の二酸化チタン粒子１０１と比べておよそ２００倍の平均粒子径を有していた。二酸化チタン粒子１０１およびゼオライト粒子１０２の重量比は１：３であった。二酸化チタン粒子１０１およびゼオライト粒子１０２の密度から、ゼオライト粒子１０２の表面に吸着された二酸化チタン粒子１０１の個数は、ゼオライト粒子１０２の個数の約１４０万倍であると見積もられた。
【００３１】
万一、微量の二酸化チタン粒子１０１がゼオライト粒子１０２から分離すると、分散液の粒度分布は変化すると本発明者らは考える。なぜなら、分離された二酸化チタン粒子１０１の凝集体が形成され、そのような凝集体は、粒度分布計を用いて検出されるからである。二酸化チタン粒子１０１の凝集体の粒径は、５００ｎｍ未満である。しかし、実施例１では、水溶液（ｐＨ：１２）中であっても超純水（ｐＨ：７）中であっても、粒度分布計は、５００ｎｍ未満の粒径を有する粒子を検出しなかった。このことは、アルカリ性水溶液中においても、二酸化チタン粒子１０１はゼオライト粒子１０２から分離しなかったことを意味する。
【００３２】
（比較例１）
比較例１では、カーボン層１０３が形成されなかったこと以外は、実施例１と同様の実験が行われた。言い換えれば、比較例１では、二酸化チタン粒子１０１およびゼオライト粒子１０２の複合体粒子が、超純水（ｐＨ：７）及び水酸化ナトリウム水溶液（ｐＨ：１２）に添加された。比較例１では、超純水（ｐＨ：７）中では、粒度分布計は、５００ｎｍ未満の粒径を有する粒子を検出しなかった。しかし、アルカリ性水溶液（ｐＨ：１２）中では、粒度分布計は、７０ｎｍの粒径を有する粒子を検出した。この粒子分布から、およそ２５％の二酸化チタン粒子１０１がゼオライト粒子１０１から分離し、かつ分離した二酸化チタン粒子１０１から７０ｎｍの粒径を有する凝集体が形成されたと推定された。
【００３３】
実施例１および比較例１の結果から明らかなように、カーボン層１０３は、
アルカリ性水溶液中において、二酸化チタン粒子１０１がゼオライト粒子１０２から分離することを防止する。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明による光触媒粒子は、アルカリ性水溶液に含有される有機化合物を分解する方法に用いられ得る。本発明による光触媒粒子は、アルカリ性水溶液に含有される有毒イオンを無毒イオンに変換する方法にも用いられ得る。
【符号の説明】
【００３５】
１０１  二酸化チタン粒子
１０２  ゼオライト粒子
１０３  カーボン層
【図１】
2017217647.tif 000003