2007 Fiscal Year Annual Research Report
広範な固溶領域をもつ新規なアナターゼ光触媒の低温直接創製とハイブリッド化
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17560600
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| Research Institution | Aichi Institute of Technology |
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Principal Investigator |
平野 正典 Aichi Institute of Technology, 工学部, 教授 (60267888)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小林 雄一 愛知工業大学, 工学部, 教授 (40234851)
吉田 寿雄 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (80273267)
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| Keywords | 酸化チタン / 光触媒 / アナターゼ |
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| Research Abstract |
ニオブ(Nb)とスカンジウム(Sc)を固溶する訴しいアナターゼ型酸化チタンの水熱法による直接的な合成およびその特性評価について検討した.その結果,Ti_<1-2x>Nb_xSc_xO_2で表示される組成においてXの値がXニ0.20よりも低い組成では,水熱処理により得られた生成物の結晶相はいずれもアナターゼ型酸化チタンであった.固体析出物の組成をICPにより定量分析した結果,アナターゼ型酸化チタン結晶と同定されたX=0.20以下の組成の固体析出物の化学組成は出発組成と概ね一致していた.NbとSc含有量の増大(Xの値の増大)とともにアナターゼ型結晶の格子定数a_0, c_0は徐々に変化したが,c_0がより大きくなる傾向を示した.NbとScを固溶したナノサイズのアナターゼ型結晶粒子が,オキシ硫酸チタン,塩化ニオブ,硝酸スカンジウムの混合溶液から180℃の水熱条件下で直接的に合成された.生成したアナターゼ型結晶の結晶子径はXの値の変化(NbとSc含有量の変化)にしたがい増大する傾向を示した.
調製された種々の組成のアナターゼ型酸化チタン微粒子をメチレンブルー水溶液中に分散させ,暗室下で24時間撹拌しながら保持した後,UVを照射し,メチレンブルーの濃度変化を測定し,光触媒能を評価した.得られたNbとScを固溶したアナターゼ型酸化チタンは,純粋なアナターゼ型酸化チタンと比較しUV照射後のメチレンブルー濃度の低下も大きく,良好な光触媒能を示した.特にX=0.05の試料が最も良い結果を示した.合成したNbとSc固溶量の異なるアナターゼ型酸化チタンの相安定性および加熱によるアナターゼからルチル型結晶への相転移温度を調べた.純粋なアナターゼ型酸化チタンと比較すると,NbとScの固溶量により,相転移開始温度は高温側へシフトし,逆に相転移終了温度は低温側へシフトし,狭い温度域で相転移が完了した.
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