[发明专利]铜离子修饰的氧化钨光催化剂和其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及发挥更高的可见光照射下的催化活性的、经化学蚀刻处理而成的铜离子修饰的氧化钨光催化剂、和其制造方法。

背景技术

氧化钛是作为光催化剂广为人知的物质，但在没有紫外线的环境中几乎不能发挥作用。因此，对氧化钨进行了广泛研究。

为了发挥或提高可见光活性，作为尝试，提出了在氧化钨表面上担载助催化剂的催化剂。例如，担载铂的氧化钨可以发挥可见光照射下的光催化活性(参照例如，专利文献1)。此外，担载钯的氧化钨可以对甲苯的分解反应发挥高活性(参照专利文献2)。但象这些贵金属，从其稀有性和高成本方面考虑，以不使用为宜。另一方面，将价格比较便宜的金属铜以铜离子或氧化铜的形式担载的氧化钨，可以发挥可见光照射下的光催化活性(参照例如，非专利文献1、专利文献3)。

但担载了助催化剂的光催化剂，当在光照射下使用时，有时会发生助催化剂的金属粒子凝聚等现象，使光催化剂的颜色发生变色，在性能的维持、外观等方面存在使用上问题，所以需要解决这些问题的对策。

另一方面，为了提高光催化活性，常常对催化剂表面进行蚀刻。例如在专利文献4中记载了，通过照射紫外光进行光蚀刻来蚀刻催化剂表面，可以提高其光催化活性。但该方法需要引入紫外线发生装置等，难以大量合成，所以不能说是优选的。

此外，专利文献5中，在金属氧化物上担载金和/或过渡金属和/或稀土类元素的微粒，对其进行氨处理，然后烧成，从而制造光催化剂的制造方法。但该方法得到的光催化剂会发生变色，得不到充分的活性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2009－160566号公报

专利文献2:日本特开2009－61426号公报

专利文献3:日本特开2008－149312号公报

专利文献4:日本特开2005－254042号公报

专利文献5:日本特开平6－182205公报

非专利文献

非专利文献1:Chemical Physics Letters 457(2008)202-205Hiroshi Irie,Shuhei Miura,Kazuhide Kamiya,Kazuhito Hashimoto

发明内容

发明要解决的课题

如上所述，虽然一直希望开发出生产性高、可见光照射下的光催化活性高、且变色少的催化剂，但尚未发挥有效的。

本发明是在这样的状况下完成的，其目的在于，提供在使用条件下变色少、生产性高く、可见光照射下可以发挥高催化活性的、铜离子修饰的氧化钨光催化剂、和其制造方法。

解决课题的方法

本发明人为了实现上述目的，进行了深入研究，结果发现，在制造铜离子修饰的氧化钨光催化剂时，如果通过碱性水溶液进行化学蚀刻处理和干燥处理，则大气中紫外线照射前后的漫反射率的变化率小于10％，即使在可见光照射下，催化活性也比过去提高。

本发明是基于这些认识而完成的。

即，本发明提供了以下方案：

[1].一种铜离子修饰的氧化钨光催化剂，其特征在于，其是通过碱性水溶液进行化学蚀刻处理而成的，且大气中的紫外线照射前后的700nm波长的漫反射率的变化率小于10%；

[2].如上述[1]所述的铜离子修饰的氧化钨光催化剂，铜离子来自氯化铜(II)；

[3].如上述[1]或[2]所述的铜离子修饰的氧化钨光催化剂，被以金属换算为0.01～0.06质量％的铜离子修饰；

[4].如上述[1]~[3]的任一项所述的铜离子修饰的氧化钨光催化剂，所述化学蚀刻处理后的BET比表面积为9.0m²/g以上；

[5].一种铜离子修饰的氧化钨光催化剂的制造方法，其特征在于，包含以下工序：

在氧化钨粉末上修饰上铜离子的铜离子修饰工序，

在该铜离子修饰工序之前或之后，将氧化钨粉末用碱性水溶液进行化学蚀刻处理的化学蚀刻工序，以及

在这些工序后，在200℃以下进行干燥的干燥工序；

[6].如上述[5]所述的铜离子修饰的氧化钨光催化剂的制造方法，在铜离子修饰工序后包含化学蚀刻工序；

[7].如上述[5]或[6]所述的铜离子修饰的氧化钨光催化剂的制造方法，碱性水溶液是氨水溶液；

[8].如上述[5]或[6]所述的铜离子修饰的氧化钨光催化剂的制造方法，所述碱性水溶液是三乙胺水溶液；