(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに光触媒特性を持ち、かつ、真空準位を基準としたエネルギーバンド構造における伝導帯底部の電子のエネルギーレベルと価電子帯頂上の電子のエネルギーレベルがそれぞれ異なる酸化物半導体（I）と（II）による接合部を有する酸化物複合体により構成され、上記酸化物半導体（I）が可視光域でも光触媒特性を持つと共に、上記酸化物半導体（I）が、組成式（III）Ａ2−ＸＢ2＋ＸＯ８−２δ（但し、−０．４＜Ｘ＜＋０．６、かつ、−０．５＜２δ＜＋０．５）で表され、かつ、複数の価数を取り得るＡイオンとＢイオンがそれぞれ規則配列をした組成式（IV）Ａ2−ＸＢ2＋ＸＯ７＋（Ｘ／２）＋Ｙ（但し、−０．４＜Ｘ＜＋０．６、かつ、−０．２＜Ｙ＜＋０．２）のパイロクロア型酸化物の蛍石型構造から見た酸素欠損位置または侵入型位置の少なくとも一方に酸素イオンが挿入されたパイロクロア関連構造酸化物で構成され、上記酸化物半導体（II）が、ルチル型若しくはアナターゼ型またはこれ等２つの型が混ざった酸化チタン、酸化亜鉛、酸化錫、酸化ジルコニウム、チタン酸ストロンチウムのいずれかであることを特徴とする可視光域でも触媒活性を有する光触媒。
【請求項２】
上記酸化物半導体（II）は酸化物半導体（I）より短波長域において光触媒特性を持つことを特徴とする請求項１記載の可視光域でも触媒活性を有する光触媒。
【請求項３】
上記酸化物複合体が、酸化物半導体（I）と（II）を重量比でＺ：（１−Ｚ）［但し、０＜Ｚ＜１］となるように調合して３００〜１２００℃の条件で焼成処理して得られていることを特徴とする請求項１または２記載の可視光域でも触媒活性を有する光触媒。
【請求項４】
上記パイロクロア関連構造酸化物を表す組成式（III）Ａ2−ＸＢ2＋ＸＯ８−２δ中、Ａイオンは複数の価数を取り得る１種以上のランタノイド元素、または、この元素に２価のアルカリ土類元素、３価のランタノイド元素、イットリウムから選択された１種以上が添加されており、ＢイオンはIVａ族およびIVｂ族の４価をとり得る元素から選択された１種以上の元素、または、この元素にイットリウム、IIIｂ族元素、Vａ族元素から選択された１種以上が添加されていることを特徴とする請求項１記載の可視光域でも触媒活性を有する光触媒。
【請求項５】
組成式（III）Ａ2−ＸＢ2＋ＸＯ８−２δで表されるパイロクロア関連構造酸化物が、組成式（IV）Ａ2−ＸＢ2＋ＸＯ７＋（Ｘ／２）＋Ｙで表されるパイロクロア型酸化物を酸素含有ガス中、３００〜９００℃の条件で酸化処理して得られていることを特徴とする請求項１または４記載の可視光域でも触媒活性を有する光触媒。
【請求項６】
上記パイロクロア関連構造酸化物を表す組成式（III）Ａ2−ＸＢ2＋ＸＯ８−２δにおいて、ＡイオンはＣｅ、Ｐｒから選択された１種以上の元素、ＢイオンはＺｒ、Ｈｆから選択された１種以上の元素であることを特徴とする請求項１、４または５記載の可視光域でも触媒活性を有する光触媒。
【請求項７】
互いに光触媒特性を持ち、かつ、真空準位を基準としたエネルギーバンド構造における伝導帯底部の電子のエネルギーレベルと価電子帯頂上の電子のエネルギーレベルがそれぞれ異なる酸化物半導体（I）と（II）による接合部を有する酸化物複合体により構成され、上記酸化物半導体（I）が可視光域でも光触媒特性を持つと共に、上記酸化物半導体（I）が、組成式（IV）Ａ2−ＸＢ2＋ＸＯ７＋（Ｘ／２）＋Ｙ（但し、−０．４＜Ｘ＜＋０．６、かつ、−０．２＜Ｙ＜＋０．２）で表されるパイロクロア型酸化物で構成され、上記酸化物半導体（II）が、ルチル型若しくはアナターゼ型またはこれ等２つの型が混ざった酸化チタン、酸化亜鉛、酸化錫、酸化ジルコニウム、チタン酸ストロンチウムのいずれかであることを特徴とする可視光域でも触媒活性を有する光触媒。
【請求項８】
上記パイロクロア型酸化物を表す組成式（IV）Ａ2−ＸＢ2＋ＸＯ７＋（Ｘ／２）＋Ｙ（但し、−０．４＜Ｘ＜＋０．６、かつ、−０．２＜Ｙ＜＋０．２）において、ＡイオンはＳｎ、Ｃａから選択された１種以上の元素、ＢイオンはＮｂ、Ｔａから選択された１種以上の元素であることを特徴とする請求項７記載の可視光域でも触媒活性を有する光触媒。
【請求項９】
互いに光触媒特性を持ち、かつ、真空準位を基準としたエネルギーバンド構造における伝導帯底部の電子のエネルギーレベルと価電子帯頂上の電子のエネルギーレベルがそれぞれ異なる酸化物半導体（I）と（II）による接合部を有する酸化物複合体により構成され、上記酸化物半導体（I）が可視光域でも光触媒特性を持つと共に、上記酸化物半導体（I）が、組成式（VI）Ａ２＋Ｂ４＋Ｏ3−δ（−０．１＜δ＜０．１）で表されると共に、Ａイオンはアルカリ土類金属元素から選択された１種以上の元素、Ｂイオンはランタノイド、IVａ族元素、IVｂ族元素から選択された１種以上の元素であるペロブスカイト型酸化物で構成され、酸化物半導体（II）が、ルチル型若しくはアナターゼ型またはこれ等２つの型が混ざった酸化チタン、酸化亜鉛、酸化錫、酸化ジルコニウム、チタン酸ストロンチウムのいずれかであることを特徴とする可視光域でも触媒活性を有する光触媒。
【請求項１０】
上記組成式（VI）Ａ２＋Ｂ４＋Ｏ3−δにおいて、ＡイオンはＣａ、Ｓｒ、Ｂaから選択された１種以上の元素、ＢイオンはＺｒ、Ｃｅ、Ｔｉから選択された１種以上の元素であることを特徴とする請求項９記載の可視光域でも触媒活性を有する光触媒。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は酸化物複合体により構成される光触媒に係り、特に、可視光域でも触媒活性を有する光触媒に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、光触媒が発揮する高い酸化力と還元力を積極的に利用して、汚染大気・汚染水の清浄化などグローバルな環境浄化から、消臭・防汚・抗菌などの生活環境浄化に至るまで、さまざまな分野で光触媒の実用化に向けた研究開発が進められている。そして、多くの場合は光触媒作用を有する化合物の研究であり、反応を促進する助触媒あるいは担体を併せて用いる場合には、従来の触媒の研究を基にＰｔ、Ｒｈなどの貴金属、ＮｉＯ等の遷移金属酸化物が使用されてきた。
【０００３】
以下、具体的に述べると光触媒作用を有する最も代表的な酸化物として、例えば、アナターゼ型酸化チタンが知られており、脱臭・抗菌・防汚材として既に実用化されている。但し、酸化チタンが光触媒としての性能を発揮するのは、太陽光線のうち４％程度にすぎない紫外線に対してのみである。このため、屋外における酸化チタンの高機能化・可視光域での応答性を目指してさまざまな改良が試みられている。例えば、酸化チタン上に色素を吸着させ可視光を吸収して生じた吸着色素の励起状態から酸化チタンへ電子を注入する方法、Ｃｒ、Ｖ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｎｉなどの金属イオンを化学的に注入する方法、プラズマ照射によって酸素欠陥を導入する方法、異種イオンを導入する方法などさまざまな試みが国内外で行われてきている。しかしながら、いずれの方法も均一分散が難しい、電子と正孔の再結合による光触媒活性が低下する、調整コストが高いなどの問題があるため、未だ工業化には至っていない。
【０００４】
他方、高い触媒活性を有するとしてペロブスカイト型酸化物が最近注目されている。例えば、特開平７−２４３２９号公報においては、一般式Ａ3+Ｂ3+Ｏ3で表されるＬａＦｅＯ3および一般式Ａ2+Ｂ3+Ｏｘで表されるＳｒＭｎＯｘなどが提案されているが、現実には高い触媒活性は得られていない。
【０００５】
また、層状ペロブスカイト型酸化物の研究も盛んに行われている。例えば、特開平１０−２４４１６４号公報には層状ペロブスカイト型のＡＢＣＯ4が提案され、特開平８ー１９６９１２号公報にはＫＬａＣａ2Ｎｂ3Ｏ10系複合酸化物が提案され、また、特開平１１−１３９８２６号公報には、ＫＣａ2Ｎｂ3Ｏ10が提案されている。但し、これらの原理および製法は複雑であり、また、得られた酸化物の化学的安定性にも問題があるため未だ工業化には至っていない。
【０００６】
また、これ等の光触媒活性を有する酸化物の粒子表面で起きる光触媒反応を促進させるため、上述したようにＰｔ、Ｒｈなどの貴金属、および、ＮｉＯ、ＲｕＯ2等の遷移金属酸化物を助触媒として添加することも一般的に行われている。しかし、これ等助触媒は光触媒活性を持つわけではなく、光触媒作用を有する化合物自体が応答する光の波長領域に影響は与えない。また、ＮｉＯの場合には還元、その後酸化して用いるなど使用条件が複雑である問題を有している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はこのような問題点に着目してなされたもので、その課題とするところは、可視光域においてシンプルな新しい機構に基づいて光触媒活性を発揮する安価な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】
そこで、本発明者らは上記課題を解決するために光触媒の性能について鋭意研究を重ねたところ、組成式（III）Ａ2-XＢ2+XＯ8-2δで表され、複数の価数を取り得るＡイオンとＢイオンがそれぞれ規則配列をした組成式（IV）Ａ2-XＢ2+XＯ7+(X/2)+Y（但し、−０．４＜Ｘ＜＋０．６、かつ、−０．２＜Ｙ＜＋０．２）のパイロクロア型酸化物の蛍石型構造から見た酸素欠損位置または侵入型位置の少なくとも一方に酸素イオンが挿入されたパイロクロア関連構造酸化物においては、挿入された酸素イオンの高い活性度を利用し、更に挿入する酸素イオン量を変えてエネルギーバンドギャップと挿入された酸素イオンに起因する欠陥準位を変化させることにより、可視光域においても触媒活性を持たせられることを見出した。また、従来から報告されている近紫外線で作用する酸化チタン、酸化亜鉛、酸化錫、酸化ジルコニウム、あるいはチタン酸ストロンチウム等の粒子に上記パイロクロア関連構造酸化物を付着、接合させると、真空準位を基準としたエネルギーバンド構造における伝導帯底部と価電子帯頂上の電子のエネルギーレベルがそれぞれの半導体（すなわち、パイロクロア関連構造酸化物と酸化チタン、酸化亜鉛、酸化錫、酸化ジルコニウム、あるいはチタン酸ストロンチウム等）で異なることに起因して上記接合部を介し電子と正孔がそれぞれ一方向へ流れるため、電子と正孔が空間的に分離されて電子と正孔の再結合を抑制できること、更には光触媒反応に関わる分子及びイオンが上記パイロクロア関連構造酸化物により吸着され易いことを利用し、かつ、それら電子と正孔の関与する光触媒反応の反応位置を空間的に分離できるため、これ等相乗作用により高い触媒活性をもつ光触媒になることを見出すに至った。また、光触媒作用と上記接合部における電子と正孔の流れについて更なる検討をした結果、可視光域の光エネルギーが有効に利用されていること、更には反応に寄与する電子と正孔のエネルギーが高められて光触媒特性として理想的な状態が上記半導体酸化物（すなわち、パイロクロア関連構造酸化物と酸化チタン、酸化亜鉛、酸化錫、酸化ジルコニウム、あるいはチタン酸ストロンチウム等から成る酸化物複合体）の接合部において生じていることを見出すに至った。更に、これ等光触媒特性は、組成式（III）Ａ2-XＢ2+XＯ8-2δで表される上記パイロクロア関連構造酸化物と酸化チタン、酸化亜鉛、酸化錫、酸化ジルコニウム、あるいはチタン酸ストロンチウム等から成る酸化物複合体に限らず、真空準位を基準としたエネルギーバンド構造における伝導帯底部の電子のエネルギーレベルと価電子帯頂上の電子のエネルギーレベルがそれぞれ異なる酸化物半導体（I）と（II）による接合部を有する酸化物複合体においても同様に機能することも見出された。尚、真空準位を基準としたエネルギーバンド構造における伝導帯底部の電子のエネルギーレベルと価電子帯頂上の電子のエネルギーレベルがそれぞれ異なる２種類の化合物半導体であり、一方が光触媒作用が比較的弱く、他方がより低波長で良好な光触媒作用を有する化合物半導体を複合化させて相乗作用的に光触媒性能を向上させる研究は今まで全くなされておらず、ましてやその接合部の電子と正孔の流れを活用して高性能の光触媒を調製するなどの研究は全く行われていない。本発明はこのような技術的発見に基づき完成されたものである。
【０００９】
すなわち、請求項１に係る発明は、
可視光域でも触媒活性を有する光触媒を前提とし、
互いに光触媒特性を持ち、かつ、真空準位を基準としたエネルギーバンド構造における伝導帯底部の電子のエネルギーレベルと価電子帯頂上の電子のエネルギーレベルがそれぞれ異なる酸化物半導体（I）と（II）による接合部を有する酸化物複合体により構成され、上記酸化物半導体（I）が可視光域でも光触媒特性を持つと共に、上記酸化物半導体（I）が、組成式（III）Ａ2−ＸＢ2＋ＸＯ８−２δ（但し、−０．４＜Ｘ＜＋０．６、かつ、−０．５＜２δ＜＋０．５）で表され、かつ、複数の価数を取り得るＡイオンとＢイオンがそれぞれ規則配列をした組成式（IV）Ａ2−ＸＢ2＋ＸＯ７＋（Ｘ／２）＋Ｙ（但し、−０．４＜Ｘ＜＋０．６、かつ、−０．２＜Ｙ＜＋０．２）のパイロクロア型酸化物の蛍石型構造から見た酸素欠損位置または侵入型位置の少なくとも一方に酸素イオンが挿入されたパイロクロア関連構造酸化物で構成され、上記酸化物半導体（II）が、ルチル型若しくはアナターゼ型またはこれ等２つの型が混ざった酸化チタン、酸化亜鉛、酸化錫、酸化ジルコニウム、チタン酸ストロンチウムのいずれかであることを特徴とするものである。
【００１０】
また、請求項２に係る発明は、
請求項１記載の可視光域でも触媒活性を有する光触媒を前提とし、
上記酸化物半導体（II）は酸化物半導体（I）より短波長域において光触媒特性を持つことを特徴とし、
請求項３に係る発明は、
請求項１または２記載の可視光域でも触媒活性を有する光触媒を前提とし、
上記酸化物複合体が、酸化物半導体（I）と（II）を重量比でＺ：（１−Ｚ）［但し、０＜Ｚ＜１］となるように調合して３００〜１２００℃の条件で焼成処理して得られていることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項４に係る発明は、
請求項１記載の可視光域でも触媒活性を有する光触媒を前提とし、
上記パイロクロア関連構造酸化物を表す組成式（III）Ａ2−ＸＢ2＋ＸＯ８−２δ中、Ａイオンは複数の価数を取り得る１種以上のランタノイド元素、または、この元素に２価のアルカリ土類元素、３価のランタノイド元素、イットリウムから選択された１種以上が添加されており、ＢイオンはIVａ族およびIVｂ族の４価をとり得る元素から選択された１種以上の元素、または、この元素にイットリウム、IIIｂ族元素、Vａ族元素から選択された１種以上が添加されていることを特徴とし、
請求項５に係る発明は、
請求項１または４記載の可視光域でも触媒活性を有する光触媒を前提とし、
組成式（III）Ａ2−ＸＢ2＋ＸＯ８−２δで表されるパイロクロア関連構造酸化物が、組成式（IV）Ａ2−ＸＢ2＋ＸＯ７＋（Ｘ／２）＋Ｙで表されるパイロクロア型酸化物を酸素含有ガス中、３００〜９００℃の条件で酸化処理して得られていることを特徴とし、
また、請求項６に係る発明は、
請求項１、４または５記載の可視光域でも触媒活性を有する光触媒を前提とし、
上記パイロクロア関連構造酸化物を表す組成式（III）Ａ2−ＸＢ2＋ＸＯ８−２δにおいて、ＡイオンはＣｅ、Ｐｒから選択された１種以上の元素、ＢイオンはＺｒ、Ｈｆから選択された１種以上の元素であることを特徴とするものである。
【００１２】
次に、請求項７に係る発明は、
可視光域でも触媒活性を有する光触媒を前提とし、
互いに光触媒特性を持ち、かつ、真空準位を基準としたエネルギーバンド構造における伝導帯底部の電子のエネルギーレベルと価電子帯頂上の電子のエネルギーレベルがそれぞれ異なる酸化物半導体（I）と（II）による接合部を有する酸化物複合体により構成され、上記酸化物半導体（I）が可視光域でも光触媒特性を持つと共に、上記酸化物半導体（I）が、組成式（IV）Ａ2−ＸＢ2＋ＸＯ７＋（Ｘ／２）＋Ｙ（但し、−０．４＜Ｘ＜＋０．６、かつ、−０．２＜Ｙ＜＋０．２）で表されるパイロクロア型酸化物で構成され、上記酸化物半導体（II）が、ルチル型若しくはアナターゼ型またはこれ等２つの型が混ざった酸化チタン、酸化亜鉛、酸化錫、酸化ジルコニウム、チタン酸ストロンチウムのいずれかであることを特徴とし、
請求項８に係る発明は、
請求項７記載の可視光域でも触媒活性を有する光触媒を前提とし、
上記パイロクロア型酸化物を表す組成式（IV）Ａ2−ＸＢ2＋ＸＯ７＋（Ｘ／２）＋Ｙ（但し、−０．４＜Ｘ＜＋０．６、かつ、−０．２＜Ｙ＜＋０．２）において、ＡイオンはＳｎ、Ｃａから選択された１種以上の元素、ＢイオンはＮｂ、Ｔａから選択された１種以上の元素であることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項９に係る発明は、
可視光域でも触媒活性を有する光触媒を前提とし、
互いに光触媒特性を持ち、かつ、真空準位を基準としたエネルギーバンド構造における伝導帯底部の電子のエネルギーレベルと価電子帯頂上の電子のエネルギーレベルがそれぞれ異なる酸化物半導体（I）と（II）による接合部を有する酸化物複合体により構成され、上記酸化物半導体（I）が可視光域でも光触媒特性を持つと共に、上記酸化物半導体（I）が、組成式（VI）Ａ２＋Ｂ４＋Ｏ3−δ（−０．１＜δ＜０．１）で表されると共に、Ａイオンはアルカリ土類金属元素から選択された１種以上の元素、Ｂイオンはランタノイド、IVａ族元素、IVｂ族元素から選択された１種以上の元素であるペロブスカイト型酸化物で構成され、酸化物半導体（II）が、ルチル型若しくはアナターゼ型またはこれ等２つの型が混ざった酸化チタン、酸化亜鉛、酸化錫、酸化ジルコニウム、チタン酸ストロンチウムのいずれかであることを特徴とし、
請求項１０に係る発明は、
請求項９記載の可視光域でも触媒活性を有する光触媒を前提とし、
上記組成式（VI）Ａ２＋Ｂ４＋Ｏ3−δにおいて、ＡイオンはＣａ、Ｓｒ、Ｂaから選択された１種以上の元素、ＢイオンはＺｒ、Ｃｅ、Ｔｉから選択された１種以上の元素であることを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１５】
まず、本発明に係る光触媒は、互いに光触媒特性を持ち、かつ、図５のエネルギーバンド構造図で示される真空準位を基準としたエネルギーバンド構造における伝導帯底部の電子のエネルギーレベルＥｃと価電子帯頂上の電子のエネルギーレベルＥｖがそれぞれ異なる酸化物半導体（I）と（II）による接合部を有する酸化物複合体により構成されると共に、少なくとも酸化物半導体（I）が可視光域でも光触媒特性を持つことを特徴としている。
【００１６】
そして、酸化物複合体の一方を構成する可視光域でも光触媒特性を持つ上記酸化物半導体（I）としては、例えば、組成式（III）Ａ2-XＢ2+XＯ8-2δ（但し、−０．４＜Ｘ＜＋０．６、かつ、−０．５＜２δ＜＋０．５）で表され、かつ、複数の価数を取り得る上記ＡイオンとＢイオンがそれぞれ規則配列をした組成式（IV）Ａ2-XＢ2+XＯ7+(X/2)+Y（但し、−０．４＜Ｘ＜＋０．６、かつ、−０．２＜Ｙ＜＋０．２）のパイロクロア型酸化物の蛍石型構造から見た酸素欠損位置（図６参照）または侵入型位置の少なくとも一方に酸素イオンが挿入されたパイロクロア関連構造酸化物、組成式（IV）Ａ2-XＢ2+XＯ7+(X/2)+Y（但し、−０．４＜Ｘ＜＋０．６、かつ、−０．２＜Ｙ＜＋０．２）で表されるパイロクロア型酸化物、あるいは、組成式（VI）Ａ2+Ｂ4+Ｏ3-δ（−０．１＜δ＜０．１）で表されると共に、Ａイオンはアルカリ土類金属元素から選択された１種以上の元素、Ｂイオンはランタノイド、IVａ族元素、IVｂ族元素から選択された１種以上の元素であるペロブスカイト型酸化物等が挙げられる。尚、このペロブスカイト型酸化物において上記δ値が−０．１＜δ＜０．１である理由は、製造上の条件から上記数値範囲外のものが得られないからである。
【００１７】
組成式（III）Ａ2-XＢ2+XＯ8-2δで表される上記パイロクロア関連構造酸化物においては、挿入された酸素イオンは動きやすく活性であり、蛍石型構造から見た酸素欠損位置または侵入型位置にも酸素を挿入できるため、酸素イオンの溶解サイトが無数にあり、その触媒活性が非常に高いという特徴を有しており、かつ、可視光に対しても有効に光触媒作用を持つ材料であることを本発明者らは既に見出している。更に、Ａイオンをより低価数あるいは高価数の陽イオンで置換したり、上記Ｂイオンを低価数あるいは高価数の陽イオンで置換して挿入酸素イオン量を変化させることにより、エネルギーバンドギャップと欠陥準位を変化させて光吸収特性を制御することも可能である。
【００１８】
また、酸化物複合体のもう一方を構成する上記酸化物半導体（II）としては、例えば、ルチル型若しくはアナターゼ型またはこれ等２つの型が混ざった酸化チタン、酸化亜鉛、酸化錫、酸化ジルコニウム、あるいはチタン酸ストロンチウム等が挙げられる。
【００１９】
そして、上記酸化物半導体（I）として組成式（III）Ａ2-XＢ2+XＯ8-2δ（但し、−０．４＜Ｘ＜＋０．６、かつ、−０．５＜２δ＜＋０．５）で表されるパイロクロア関連構造酸化物（Ｃｅ2Ｚｒ2Ｏ8）粉末を用い、かつ、上記酸化物半導体（II）としてアナターゼ型酸化チタン粉末を用いた以下に述べる実施例１等から次のことが確認されている。
【００２０】
すなわち、上記Ｃｅ2Ｚｒ2Ｏ8粉末とアナターゼ型酸化チタン粉末を重量比でＺ：（１−Ｚ）［但し、０＜Ｚ＜１］となるように混合し、かつ、７００℃で１時間焼成処理した後、乳鉢で粉砕して実施例１に係る粉末（光触媒）を先ず調製した。
【００２１】
得られた実施例１に係る粉末（光触媒）をメチレンブルー溶液に分散させると共に、光照射によるメチレンブルーの脱色（ブリーチング）試験を行った。
【００２２】
そして、実施例１に係る粉末（光触媒）の光触媒特性は、焼成処理による異種半導体（Ｃｅ2Ｚｒ2Ｏ8とアナターゼ型酸化チタン）の接合部の出現のため大幅に向上していることが確認されている。
【００２３】
すなわち、ブリーチング途中における粉末試料（実施例１に係る粉末）の色は実施例１に係るＣｅ2Ｚｒ2Ｏ8とアナターゼ型酸化チタンとで酸化物複合体にすることにより青みが深くなり、ブリーチング完了時には試料の青みは消えた。
【００２４】
他方、Ｚ＝０である酸化チタン粉末のみ（比較例）の場合には、ブリーチングの途中および完了時とも常に試料の色は白かった。また、Ｚ＝１のパイロクロア関連構造酸化物（Ｃｅ2Ｚｒ2Ｏ8）粉末のみの場合には、ブリーチングの途中では試料の色は少し青みを帯び、完了時には青みは消えた。
【００２５】
これ等の結果から、光照射によって試料である酸化物複合体（実施例１に係る粉末）へのメチレンブルーの吸着が促進されること、メチレンブルーは上記酸化物複合体の一方を構成するパイロクロア関連構造酸化物の方に吸着し易いこと、酸化チタンとの接合はパイロクロア関連構造酸化物へのメチレンブルーの吸着を促進すること、および、酸化物の複合化による光触媒特性の向上とメチレンブルーの上記吸着現象は深く関係していること等が確認された。
【００２６】
ここで、真空準位を基準としたエネルギーバンド構造における伝導帯底部の電子のエネルギーレベルと価電子帯頂上の電子のエネルギーレベルがそれぞれ異なる酸化物半導体（I）と（II）を接合させると、一般に、接合部付近では電子と正孔がそれぞれ一方向に流れることが知られている。このとき、光照射により促進された上記吸着現象のために接合部を流れる電子と正孔は分離される傾向を強める。この現象は吸着するイオンが正か負によって左右されるが、吸着するイオンが負の場合でかつ組成式（III）Ａ2-XＢ2+XＯ8-2δで表されるパイロクロア関連構造酸化物と酸化チタンとで構成される上記酸化物複合体の場合には、図７（Ａ）の概念説明図に示すように正孔は接合部の表面（外界と接する側）を、また、電子は接合部の中心を流れることになり、接合部における電子と正孔の流れを分離することは酸化物複合体全体での電子と正孔の空間的な分離につながり、光により励起された電子と正孔の再結合は抑制される。この結果、電子と正孔の関与する光触媒反応の反応位置が空間的に分離されることから、上記接合により触媒活性が大幅に高められた光触媒になるものと推定される。尚、図７（Ｂ）は、酸化物半導体（I）が組成式（III）Ａ2-XＢ2+XＯ8-2δで表されるパイロクロア関連構造酸化物と酸化チタンとで構成される酸化物複合体の接合部におけるエネルギーバンド構造図を示している。
【００２７】
更に、上記酸化物半導体（I）と（II）の組み合わせを種々に変えることで、ヘテロ接合若しくはホモ接合部付近で起きる光触媒反応に関与する電子のエネルギーおよび正孔のエネルギーを制御できることなど、異種若しくは同種酸化物半導体による接合を有する酸化物複合体とすることで種々の利点が生じる。尚、組成式（III）Ａ2-XＢ2+XＯ8-2δで表される上記パイロクロア関連構造酸化物と酸化チタンとで構成される酸化物複合体の接合は異種酸化物半導体間の接合であるためヘテロ接合となる。また、ヘテロ接合を持つ他の酸化物複合体の例としては、Ｂイオンよりも低価数の陽イオンＣが最大５０モル％の範囲でドープされた組成式Ａ2+Ｂ4+1-xＣ3+xＯ3-δ（但し、０＜Ｘ≦０．５、かつ、０＜δ＜０．５）で表されると共に、Ａイオンはアルカリ土類金属元素から選択された１種以上の元素、Ｂイオンはランタノイド、IVａ族元素、IVｂ族元素から選択された１種以上の元素、Ｃイオンはランタノイド、IIIａ族元素、IIIｂ族元素から選択された１種以上の元素で構成された可視光域でも光触媒特性を持つアクセプターがドープされたｐ型酸化物半導体のペロブスカイト型酸化物と、窒素がドープされたｐ型酸化物半導体の酸化チタンとで構成される酸化物複合体、あるいは、上述した組成式（VI）Ａ2+Ｂ4+Ｏ3-δ（−０．１＜δ＜０．１）で表されると共に、Ａイオンはアルカリ土類金属元素から選択された１種以上の元素、Ｂイオンはランタノイド、IVａ族元素、IVｂ族元素から選択された１種以上の元素で構成された可視光域でも光触媒特性を持つアクセプターがドープされないペロブスカイト型酸化物と酸化チタン若しくは窒素がドープされた酸化チタンとで構成される酸化物複合体等が挙げられる。また、同種酸化物半導体間の接合であるホモ接合としては、例えば、窒化チタン（ＴｉＮ）と酸化チタン（ＴｉＯ2）を混合粉砕し、焼成処理後、再度粉砕して得られる酸化物複合体が挙げられる。調製時の反応により窒化チタンが酸化して酸化チタンに窒素がドープした形になっていると推察されることから、この酸化物複合体は窒素がドープされた酸化チタンと窒素がドープされていない酸化チタン（すなわち同種半導体）とで構成されている。
【００２８】
ここで、可視光域でも光触媒特性を持つ上記酸化物半導体（I）として例示された組成式（III）Ａ2-XＢ2+XＯ8-2δで表されるパイロクロア関連構造酸化物の前駆体となる組成式（IV）Ａ2-XＢ2+XＯ7+(X/2)+Yのパイロクロア型酸化物や、上記組成式Ａ2+Ｂ4+1-xＣ3+xＯ3-δ（但し、０＜Ｘ≦０．５、かつ、０＜δ＜０．５）で表されるアクセプターがドープされたペロブスカイト型酸化物あるいは組成式（VI）Ａ2+Ｂ4+Ｏ3-δ（−０．１＜δ＜０．１）で表されるアクセプターがドープされないペロブスカイト型酸化物等は、通常の固相法、すなわち原料となる各金属成分の酸化物または炭酸塩や硝酸塩等の塩類を目的組成比で混合し焼成することで合成されるが、これ以外の湿式法あるいは気相法で合成してもよい。
【００２９】
なお、現状、入手可能な例えばＺｒＯ2には不可避的に０．９〜２．０モル％程度のＨｆＯ2が含まれておりＨｆＯ2を含んだ状態でＺｒＯ2の秤量が行われているが、最終的に調製された光触媒においても特性を悪化させてはいない。
【００３０】
ところで、上記組成式（III）Ａ2-XＢ2+XＯ8-2δで表されるパイロクロア関連構造酸化物を得る場合、実際には、中間酸化物として歪んだ蛍石型構造酸化物である組成式（V）ｔ’−Ａ0.5-(X/4)Ｂ0.5+(X/4)Ｏ2相を一旦製造し、この組成式（V）ｔ’−Ａ0.5-(X/4)Ｂ0.5+(X/4)Ｏ2相を還元して組成式（IV）Ａ2-XＢ2+XＯ7+(X/2)+Yのパイロクロア型酸化物を製造し、次いで、パイロクロア型酸化物を酸化して酸素を挿入することにより、組成式（III）Ａ2-XＢ2+XＯ8-2δ（但し、−０．４＜Ｘ＜＋０．６、かつ、−０．５＜２δ＜＋０．５）で表されるパイロクロア関連構造酸化物が得られる。尚、中間酸化物である上記組成式（V）で示されるｔ’相に異相が混じっていても、その後の還元で得られるパイロクロア型酸化物Ａ2-XＢ2+XＯ7+(X/2)+Y中の異相が少なければ問題はない。また、組成式（V）ｔ’−Ａ0.5-(X/4)Ｂ0.5+(X/4)Ｏ2の中間酸化物を作る過程を省略し、出発原料粉末を混合して、還元雰囲気で反応させることにより、直接、組成式（IV）Ａ2-XＢ2+XＯ7+(X/2)+Yのパイロクロア型酸化物を製造し、その後の酸化処理により、同様の組成式（III）Ａ2-XＢ2+XＯ8-2δ（但し、−０．４＜Ｘ＜＋０．６、かつ、−０．５＜２δ＜＋０．５）で表されるパイロクロア関連構造酸化物を得ることができる。
【００３１】
まず、中間酸化物としての上記組成式（V）ｔ’−Ａ0.5-(X/4)Ｂ0.5+(X/4)Ｏ2で表される酸化物を得るには、出発原料を秤量し、上記ボールミル等で混合し、１５〜２０ｍｍφ程度の円盤状に圧粉成形し、空気などの酸素含有ガス中、１５００〜１７５０℃で３０〜７０時間焼成することにより得る。次に、製造された組成式（V）ｔ’−Ａ0.5-(X/4)Ｂ0.5+(X/4)Ｏ2で表される酸化物を平均粒径１〜２ｍｍに粉砕する。これをロジウム／白金箔上に乗せ酸素気流中５００〜７００℃で５時間程度熱処理し酸素量を調整する。
【００３２】
次に、このｔ’相を、１％Ｈ2／Ａｒまたは５％Ｈ2／Ａｒ気流中で７００〜１３５０℃で１０〜２０時間還元する。還元処理後取り出した試料の質量を精秤し、還元処理前の組成式（V）ｔ’−Ａ0.5-(X/4)Ｂ0.5+(X/4)Ｏ2相からの質量変化から、得られた組成式（IV）Ａ2-XＢ2+XＯ7+(X/2)+Yのパイロクロア型酸化物の酸素量を決定する。尚、組成式（IV）Ａ2-XＢ2+XＯ7+(X/2)+Yの中のＹは、パイロクロア型酸化物におけるＡイオン、Ｂイオンの価数とそのイオンの量によって変化する部分を示す量である。Ａイオンが３価よりも小さく、Ｂイオンが４価よりも小さい価数をとれば、Ｙは負数となる。また、製造条件によっては、Ａイオンの一部がＢイオン位置に回り込んだり、Ｂイオンの一部がＡイオンの位置に回り込むことが起こるが、これによってもＹの値は変化する。このとき、Ｙの値が−０．２より小さい場合、＋０．２より大きい場合には、パイロクロア型構造を保てなくなってしまう。従って、上記組成式（IV）中、−０．２＜Ｙ＜＋０．２であることを要する。
【００３３】
この後、上記パイロクロア型酸化物をロジウム／白金箔上に乗せ酸素気流中３００〜９００℃で５時間程度熱処理すれば、陽イオンの規則配置を保ったまま酸素イオンを挿入することができ、組成式（III）Ａ2-XＢ2+XＯ8-2δ（但し、−０．４＜Ｘ＜＋０．６、かつ、−０．５＜２δ＜＋０．５）で表されるパイロクロア関連構造酸化物が得られる。尚、上記熱処理が３００℃より低いと酸素が十分に結晶中に挿入されない。また、９００℃を越えると陽イオンの規則配置が崩れてランダム配置となり、−０．４＞Ｘか、＋０．６＜Ｘであると異相の析出量が増えるため触媒性能が低下してしまう。
【００３４】
得られたパイロクロア関連構造酸化物を乳鉢などで粉砕して粉状にし、以下の比較例で示す通常の方法で得られたアナターゼ型酸化チタン粉末と重量比でＺ：（１−Ｚ）［但し、０＜Ｚ＜１］の割合となるように計り取り、乳鉢あるいはボールミル等を用いて混合する。
【００３５】
混合した試料を３００〜１２００℃で５分から１時間程度焼成して、異種酸化物半導体の接合を有する酸化物複合体を調製する。焼成温度が３００℃より低くなると良好な接合が得られない場合があり、また、１２００℃より高くなると異種の反応相が生成することから酸化物複合体の光触媒特性が低下してしまう場合がある。
【００３６】
次に、本発明に係る光触媒の形状は、光を有効に利用するために比表面積の大きい粒子からなることが望ましく、一般には各粒子の大きさは０．１〜１０μｍ、より好ましくは０．１〜１μｍが適当である。このような粒径からなる酸化物複合体粉末を得る慣用的な手段としては、乳鉢を用いた手粉砕、あるいはボールミル、遊星回転ボールミルを用いてそれぞれの酸化物半導体の粉砕を先ず行い、得られた２種類の粉末を秤量、混合、焼成して上記接合を有する酸化物複合体を得た後、再度粉砕を行って最終的な試料粉末を得る。
【００３７】
【実施例】
次に、本発明の実施例について具体的に説明する。但し、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００３８】
［実施例１］
試料調製
［ｔ’−Ａ0.5-(X/4)Ｂ0.5+(X/4)Ｏ2相の製造］
原料    ＣｅＯ2粉末（三徳金属工業株式会社製、純度９９．９９％、ig.-loss３．７５％）：１．２３５３ｇ、
ＺｒＯ2粉末（三徳金属工業株式会社製、ＺｒＯ2＋ＨｆＯ2の純度度９９．６０％、ig.-loss０．４５％）：０．８５５１ｇ
尚、上記「ig.-loss」は、水分、吸収物等によるロスを示している。
【００３９】
（混合処理）  １：秤量後の各試料をめのう製乳鉢を用い、乾式で１５分間混合した。
【００４０】
２：ジルコニア製ボールと混合後の試料をガラス瓶に入れ、ボールミルを用いて２０時間粉砕混合した。
【００４１】
（成形処理）  １００ＭＰａの圧力で１７ｍｍφの円盤状に成形した。
【００４２】
（焼結処理）  試料を、ロジウム／白金製るつぼに入れ、空気中、１６５０℃で５０時間焼成してｔ’−Ｃｅ0.5Ｚｒ0.5Ｏ2相を製造した。
【００４３】
［パイロクロア型Ａ2-XＢ2+XＯ7+(X/2)+Yの製造］
（粉砕処理）  上記ｔ’−Ｃｅ0.5Ｚｒ0.5Ｏ2相の焼結体をめのう乳鉢を用いて平均粒径１〜２ｍｍに粉砕した。
【００４４】
（酸素量調整）  これをロジウム／白金箔上に乗せ、酸素気流中で６００℃で５時間熱処理し酸素量を調整した。尚、ｔ’−Ｃｅ0.5Ｚｒ0.5Ｏ2相の酸素量調整処理により、ｔ’−Ｃｅ0.5Ｚｒ0.5Ｏ2相において一部含まれていた３価のＣｅのほとんどが４価に調整される。
【００４５】
（還元処理）  次に、このｔ’−Ｃｅ0.5Ｚｒ0.5Ｏ2相を、５％Ｈ2／Ａｒ気流中で１３００℃で１０時間還元処理した。尚、この還元処理により、４価に調整された上記ｔ’−Ｃｅ0.5Ｚｒ0.5Ｏ2相におけるＣｅのほとんどが３価に調整されてパイロクロア相となる。
【００４６】
（パイロクロア相の酸素量決定）  還元処理後取り出した試料の質量を精秤し、還元処理前のｔ’−Ｃｅ0.5Ｚｒ0.5Ｏ2からの質量変化からパイロクロア型酸化物の酸素量を決定したところ、Ｃｅ2Ｚｒ2Ｏ7.02となった。
【００４７】
［Ａ2-XＢ2+XＯ8-2δ相の製造］
（酸化処理）  還元処理後の上記パイロクロア型相（パイロクロア型酸化物）を、ロジウム／白金箔上に乗せ酸素気流中で６００℃で５時間熱処理して酸素量を調整しＣｅ2Ｚｒ2Ｏ8.0のパイロクロア関連構造酸化物（酸化物半導体 I ）が得られた。
【００４８】
［アナターゼ型酸化チタンの製造］
硫酸チタン溶液を用い、アンモニアをアルカリ処理溶液として水酸化物の沈殿を生成させ、かつ、この沈殿物を、大気中、６５０℃で１時間の条件で焼成処理してアナターゼ型の酸化チタン（酸化物半導体 II ）を得た。
【００４９】
［酸化物複合体の製造］
（混合処理）  上記方法で調製されたアナターゼ型の酸化チタン（酸化物半導体 II ）とＣｅ2Ｚｒ2Ｏ8.0のパイロクロア関連構造酸化物（酸化物半導体 I ）を次の重量比で採取し、ジルコニア乳鉢を用いて乾式で３０分間混合した。
【００５０】
0004075482.tif 000002
（焼成処理）  混合後の試料をそれぞれロジウム／白金製のるつぼに入れ、大気中、７００℃の条件で１時間焼成した。
【００５１】
（粉砕処理）  得られた焼成物をジルコニア乳鉢を用いて乾式で３０分間粉砕して試料粉末を得た。
【００５２】
［実施例２］
試料調製
［ＣａＺｒＯ3-δの調製］
（原料）  ＣａＣＯ3粉末（高純度科学研究所株式会社製、純度９９．９９％、ig.-loss０．０４％）：４．３１１５ｇ、
ＺｒＯ2粉末（三徳金属工業株式会社製、ＺｒＯ2＋ＨｆＯ2の純度９９．６０％、ig.-loss０．５１％）：５．３７１４ｇ
（混合処理）１：秤量後の各粉末試料をジルコニア製乳鉢を用い、エタノールを加え１．５時間混合した。
【００５３】
２：混合後の試料を乾燥後、ジルコニア製ポットに入れ、遊星回転ボールミルを用いて４０分間粉砕した。
【００５４】
（乾燥処理）  粉砕後の試料を恒温槽で１２０℃で３０分以上乾燥させた。
【００５５】
（仮焼処理）  乾燥後の試料を、ロジウム／白金製るつぼに入れ、大気中、１３５０℃で１０時間仮焼した。
【００５６】
（再粉砕・混合・乾燥処理）  仮焼後、乳鉢で再粉砕し、遊星回転ミルで混合した。その後、先の乾燥と同条件で乾燥した。
【００５７】
（成形処理）  ２６５ＭＰａの圧力で１７ｍｍφの円盤状に成形した。
【００５８】
（焼成処理）  成形後の試料をロジウム／白金製るつぼに入れ、大気中、１６５０℃で５０時間焼成した。
【００５９】
（粉砕処理）  焼成後、ジルコニア乳鉢で１時間粉砕して試料粉末を得た。焼成物の組成は、ＣａＺｒＯ3-δ（δの値は、−０．１＜δ＜０．１内の数値である。以下、同様）であった。
【００６０】
［酸化物複合体の製造］
実施例１と同一の方法で調製されたアナターゼ型のＴｉＯ2（酸化物半導体 II）とＣａＺｒＯ3-δ（酸化物半導体 I ）を次の重量比で採取し、ジルコニア乳鉢を用いて乾式で３０分間混合した後、以下、実施例１と同様にして試料粉末を得た。
【００６１】
0004075482.tif 000003
［実施例３］
［ＳｒＺｒＯ3-δの調製］
（原料）  ＳｒＣＯ3粉末（高純度科学研究所株式会社製、純度９９．９９％、ig.-loss０．０４％）：４．８９１０ｇ、
ＺｒＯ2粉末（三徳金属工業株式会社製、ＺｒＯ2＋ＨｆＯ2の純度度９９．６０％、ig.-loss０．４９％）：５．８３３５ｇ
とした以外は実施例２と同様にしてＳｒＺｒＯ3-δを調製した。
【００６２】
［酸化物複合体の製造］
実施例１と同一の方法で調製されたアナターゼ型のＴｉＯ2（酸化物半導体 II）とＳｒＺｒＯ3-δ（酸化物半導体 I ）を次の重量比で採取し、ジルコニア乳鉢を用いて乾式で３０分間混合した後、以下、実施例１と同様にして試料粉末を得た。
【００６３】
0004075482.tif 000004
［実施例４］
［ＳｒＣｅＯ3-δの調製］
（原料）  ＳｒＣＯ3粉末（高純度科学研究所株式会社製、純度９９．９９％、ig.-loss０．０４％）：６．３１９８ｇ、
ＣｅＯ2粉末（三徳金属工業株式会社製、ＺｒＯ2＋ＨｆＯ2の純度度９９．９９％、ig.-loss３．３３％）：５．２４２８ｇ
とし、かつ、
（仮焼処理）  乾燥後の試料を、ロジウム／白金製るつぼに入れ、大気中、１４００℃で１０時間仮焼した。
【００６４】
（焼成処理）  成形後の試料をロジウム／白金製るつぼに入れ、大気中、１５００℃で５０時間焼成した。
以外は実施例２と同様にしてＳｒＣｅＯ3-δを調製した。
【００６５】
［酸化物複合体の製造］
実施例１と同一の方法で調製されたアナターゼ型のＴｉＯ2（酸化物半導体 II）とＳｒＣｅＯ3-δ（酸化物半導体 I ）を次の重量比で採取し、ジルコニア乳鉢を用いて乾式で３０分間混合した後、以下、実施例１と同様にして試料粉末を得た。
【００６６】
0004075482.tif 000005
［実施例５］
［ＳｒＴｉＯ3-δの調製］
（原料）  ＳｒＣＯ3粉末（高純度科学研究所株式会社製、純度９９．９％、ig.-loss０．０８％）：５．８２８４ｇ、
ＴｉＯ2粉末（レアメタリック製アナターゼ型、純度９９．９９％、ig.-loss０．８４％）：３．１７７４ｇ
（混合処理）１：秤量後の各粉末試料をジルコニア製乳鉢を用い、エタノールを加え１．５時間混合した。
【００６７】
２：混合後の試料を乾燥後、ジルコニア製ポットに入れ、遊星回転ボールミルを用いて４０分間粉砕した。
【００６８】
（乾燥処理）  粉砕後の試料を恒温槽で１２０℃で３０分以上乾燥させた。
【００６９】
（仮焼処理）  乾燥後の試料を、ロジウム／白金製るつぼに入れ、大気中、１３５０℃で１０時間仮焼した。
【００７０】
（再粉砕・混合・乾燥処理）  仮焼後、乳鉢で再粉砕し、遊星回転ミルで混合した。その後、先の乾燥と同条件で乾燥した。
【００７１】
（成形処理）  ２６５ＭＰａの圧力で１７ｍｍφの円盤状に成形した。
【００７２】
（焼成処理）  成形後の試料をロジウム／白金製るつぼに入れ、大気中、１６５０℃で５０時間焼成した。
【００７３】
（粉砕処理）  焼成後、ジルコニア乳鉢で１時間粉砕して試料粉末を得た。
【００７４】
［酸化物複合体の製造］
アナターゼ型のＴｉＯ2［石原産業（株）社製  ＳＴ−０１、純度９９．９９％、ig.-loss１５．１％］（酸化物半導体 II ）とＳｒＴｉＯ3-δ（酸化物半導体 I ）を次の重量比で採取し、ジルコニア乳鉢を用いて乾式で３０分間混合した。但し、適用したアナターゼ型のＴｉＯ2の「ig.-loss」は１５．１％であったので、採取の際には「ig.-loss」の値１５．１％を考慮に入れた。
【００７５】
0004075482.tif 000006
（焼成処理）  混合後の試料をそれぞれロジウム／白金製のるつぼに入れ、大気中、７００℃の条件で１時間焼成した。
【００７６】
（粉砕処理）  得られた焼成物をジルコニア乳鉢を用いて乾式で５分間粉砕して試料粉末を得た。
【００７７】
［実施例６］
［Ｓｎ2Ｎｂ2Ｏ7の調製］
実施例１で示されたパイロクロア型関連構造酸化物の前駆体の製造方法（すなわち、実施例１のｔ’−Ｃｅ0.5Ｚｒ0.5Ｏ2からＣｅ2Ｚｒ2Ｏ7.02の製法）と同様にしてＳｎ2Ｎｂ2Ｏ7を製造した。
【００７８】
［酸化物複合体の製造］
得られたＳｎ2Ｎｂ2Ｏ7（酸化物半導体 I ）とアナターゼ型のＴｉＯ2［石原産業（株）社製  ＳＴ−０１、純度９９．９９％、ig.-loss１５．１％］（酸化物半導体 II ）を、酸化物半導体 II：酸化物半導体 I ＝７：３の重量比で採取し、ジルコニア乳鉢を用いて乾式で３０分間混合した。但し、適用したアナターゼ型のＴｉＯ2の「ig.-loss」は１５．１％であったので、採取の際には「ig.-loss」の値１５．１％を考慮に入れた。
【００７９】
0004075482.tif 000007
（焼成処理）  混合後の試料をロジウム／白金製のるつぼに入れ、ＳｉＯ2ガラス製の容器に装填した。そして、容器内を油拡散ポンプを用いて排気し、１×１０-4Ｐａ以下の真空にした後、４００℃で１時間焼成した。
【００８０】
（粉砕処理）  得られた焼成物をジルコニア乳鉢を用いて乾式で５分間粉砕して試料粉末を得た。
【００８１】
［比較例］
硫酸チタン溶液を用い、アンモニアをアルカリ処理溶液として水酸化物の沈殿を生成させ、かつ、この沈殿物を、大気中、６５０℃で１時間の条件で焼成処理してアナターゼ型の酸化チタン（従来例に係る光触媒）を得た。
【００８２】
［光触媒作用の評価］
実施例１〜６と比較例に係る光触媒の触媒活性評価は、メチレンブルー（ＭＢ）水溶液の光ブリーチング法を用いて行った。
【００８３】
これは、メチレンブルー水溶液と測定試料（実施例１〜６と比較例に係る光触媒）を同一容器に入れ、光を照射し、光触媒効果によるメチレンブルーの分解の程度を分光光度計で調べる方法である。
【００８４】
（メチレンブルー水溶液の調製）
メチレンブルー（関東化学株式会社製、試薬特級）
超純水（比抵抗１８．２ＭΩｃｍ以上）
上記メチレンブルー７．４８ｍｇを精秤し、全量をメスフラスコを用いて１リットルの超純水に溶解し、２．０×１０-5mol／リットル（mol・ｄｍ-3）の水溶液を作製した。
【００８５】
（光照射）
Ａ  実験装置  装置概略は図１に示す。
【００８６】
光源：下方照射型５００ＷのＸｅランプ
分光光度計：日立製作所製、Ｕ４０００分光光度計
Ｂ  試料溶液
実施例１〜６と比較例に係る光触媒（試料）０．２０ｇを、メチレンブルー水溶液２００ｃｍ3中にマグネチックスターラーを用いてそれぞれ分散させた。
【００８７】
各試料をそれぞれ分散させたメチレンブルー水溶液を石英セルに各々採取し、透過スペクトルを分光光度計を用いそれぞれ測定した。
【００８８】
測定した試料を元に戻し、撹拌と光照射を繰り返し、時間経過毎に、透過スペクトルを測定し、吸光度を求めた。
【００８９】
吸光度が１．０から０．１へと変化する時間の逆数によってブリーチングの速さを評価した。
【００９０】
尚、実施例５に係る光触媒（試料）を適用した場合の経過時間（照射時間）に対する６６４ｎｍの吸光度変化は、０時間：１．３８６９、１５分後：０．１７３１、３０分後：０．０４６４、１時間後：０．００６１（図３参照）であった。
【００９１】
また、実施例６に係る光触媒（試料）を適用した場合の経過時間（照射時間）に対する６６４ｎｍの吸光度変化は、０時間：１．４５５３、３０分後：０．５８９１、６０分後：０．３２３０、９０分後：０．１５４３（図４参照）であった。
【００９２】
これ等結果を表１と図２、図３、図４のグラフ図に示す。
【００９３】
【表１】
0004075482.tif 000008
［確認］
表１と図２、図３、図４のグラフ図から理解されるように、実施例１〜６に係る光触媒（試料）を使用した場合、比較例に係る光触媒（試料）と比較して吸光度が１．０から０．１へとブリーチングするのに要した時間が短いことから、比較例に比べて実施例１〜６に係る光触媒（試料）の触媒活性が優れていることが確認される。
【００９４】
【発明の効果】
請求項１〜１０記載の発明に係る光触媒によれば、
互いに光触媒特性を持ち、かつ、真空準位を基準としたエネルギーバンド構造における伝導帯底部の電子のエネルギーレベルと価電子帯頂上の電子のエネルギーレベルがそれぞれ異なる酸化物半導体（I）と（II）による接合部を有する酸化物複合体により構成されると共に、少なくとも酸化物半導体（I）が可視光域でも光触媒特性を持つことから、可視光領域で高い触媒機能を発揮させることが可能となるため、環境汚染物質の分解・処理や脱臭、防汚、抗菌、防曇などへの用途に提供できる効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１〜６と比較例に係る光触媒の触媒活性評価を行うための光照射実験装置における構成説明図。
【図２】光ブリーチング法による照射時間と吸光度との関係を示すグラフ図。
【図３】光ブリーチング法による照射時間と吸光度との関係を示すグラフ図。
【図４】光ブリーチング法による照射時間と吸光度との関係を示すグラフ図。
【図５】真空準位を基準としたエネルギーバンド構造における伝導帯底部の電子のエネルギーレベルＥｃと価電子帯頂上の電子のエネルギーレベルＥｖを示すエネルギーバンド構造図。
【図６】組成式（IV）Ａ2-XＢ2+XＯ7+(X/2)+Y（但し、−０．４＜Ｘ＜＋０．６、かつ、−０．２＜Ｙ＜＋０．２）で表されるパイロクロア型酸化物の単位格子の１／８を示す結晶構造図であり、二重丸で表示した位置が蛍石型構造から見た酸素欠損位置を示す。
【図７】図７（Ａ）は本発明に係る光触媒の接合部を介した電子と正孔の流れ機構を模式的に示した概念説明図、図７（Ｂ）は本発明に係る光触媒の接合部におけるエネルギーバンド構造図。
【図１】
0004075482.tif 000009
【図２】
0004075482.tif 000010
【図３】
0004075482.tif 000011
【図４】
0004075482.tif 000012
【図５】
0004075482.tif 000013
【図６】
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【図７】
0004075482.tif 000015