磁性酸化チタン光触媒微粒子の製造

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11650773
• Research Institution: Yamagata University
• Principal Investigator: 長谷川 政裕 山形大学, 工学部, 教授 (50007209)
• Keywords: 酸化チタン / 光触媒微粒子 / 磁性 / チタニアコーティング / マグネタイト / 磁化率 / 光活性 / アルコキシド

Research Abstract

本研究は、磁性粉体であるマグネタイトをシード粒子としてチタンアルコキシドの加水分解反応により、チタニアコーティングを行い、磁性酸化チタン光触媒微粒子の製造プロセスを目的としている。本年度は、コーティング微粒子合成条件の検討およびコーティング後のキャラクタリゼーションを行った。実験は、アルコキシド濃度と水濃度を変化させて合成を行い、結晶化させるための熱処理温度を変化させた。その後、エネルギー分散X線分光分析によってコーティング状態を検討し、粉末X線回折によって酸化チタンの結晶形を測定した。さらに、振動試料型磁力計によってコーティング後の微粒子の磁化率を測定した。得られた主な実験結果は、要約すると次のようになる。(1)アルコキシドと反応する水を一括添加するよりも連続滴下するほうが、マグネタイトにチタニアをコーティングすることができる。そのとき、アルコキシド濃度が0.2[mol/l]以上および水濃度1.5[mol/l]以上の条件でなければならない。(2)アルコキシド濃度および水濃度を変化させることによって、光活性を示すアナターゼ型の結晶やルチル型の結晶になる。(3)アモルファスのチタニア粒子は、500℃以上の熱処理によって結晶化を生じ、アナターゼ型の結晶形になる。また、このときの試料は十分な磁性を持つことを確認した。(4)熱処理の温度が上昇するにつれて、マグネタイトの磁化率が減少する。(5)実際にアナターゼ型の光触媒微粒子が光活性を示すことを、色素ローダミンB溶液の分解によって確認した。