发明名称 氧化钛、含该氧化钛之光催化剂及光催化涂布剂
摘要 本发明提供氧化钛,其经由可见光以及紫外线之照射展现优异之光催化活性;包括该氧化钛之光催化剂;及包括该光催化剂及溶剂之光催化涂布剂,其中该氧化钛具有以下列等式(I)计算出之不大于约0.90之X1指数值,及以下列等式(II)计算出之不小于约0.075之Y1指数值,X1=B1/A1 (I)Y1=D1/C1 (II)其中,于等式(I)中,A1与B1分别代表波峰之半宽,系藉由包含下列步骤之制程而获得:(i)依据X-射线光电子光谱学分析氧化钛八次,(ii)获得关于上述第一次分析及第二次分析之钛电子状态之积分光谱,(iii)在关于上述步骤(ii)所得积分光谱之458 eV至460 eV结合能范围内获得波峰之半宽,A1,及(iv)针对上述第七次分析及第八次分析进行如上述(ii)与(iii)之相同步骤而获得波峰之半宽,B1,及于等式(II)中,C1代表于氧化钛紫外线-可见光扩散反射光谱之测量中,从250nm至550nm波长范围内之吸光度积分值,及D1代表在400nm至550nm波长范围内之氧化钛吸光度之积分值。
申请公布号 TWI234548 申请公布日期 2005.06.21
申请号 TW089111103 申请日期 2000.06.08
申请人 住友化学工业股份有限公司 发明人 酒谷能彰;小池宏信;竹内美明
分类号 C01G23/047;C01G23/053;B01J21/06;B01J35/00 主分类号 C01G23/047
代理机构 代理人 洪武雄 台北市中正区博爱路80号6楼;陈昭诚 台北市中正区博爱路80号6楼
主权项 1.一种氧化钛,其以下列等式(I)计算出之X1指数値 不大于0.90,及以下列等式(II)计算出之Y1指数値不 小于0.075, X1=B1/A1 (I) Y1=D1/C1 (II) 其中,于等式(I)中,A1与B1分别代表波峰之半宽,系藉 由包含下列步骤之制程而获得: (i)依据X-射线光电子光谱学分析氧化钛八次, (ii)获得关于上述第一次分析及第二次分析之钛电 子状态之积分光谱, (iii)获得上述步骤(ii)所得积分光谱之458eV至460eV结 合能范围内之波峰之半宽,A1,及 (iv)针对上述第七次分析及第八次分析进行如上述 (ii)与(iii)之相同步骤而获得波峰之半宽,B1,及 于等式(II)中,C1代表于氧化钛紫外线-可见光扩散 反射光谱之测量中,从250nm至550nm波长范围内之吸 光度积分値,及D1代表在400nm至550nm波长范围内之氧 化钛吸光度之积分値。 2.一种氧化钛,其以下列等式(I)计算出之X1指数値 不大于0.90、以下列等式(II)计算出之Y1指数値不小 于0.075、及以下列等式(III)计算出之Z1指数値不小 于0.75, X1=B1/A1 (I) Y1=D1/C1 (II) Z1=Y1E1 (III) 其中,于等式(I)中,A1与B1分别代表波峰之半宽,系藉 由包含下列步骤之制程而获得: (i)依据X-射线光电子光谱学分析氧化钛八次, (ii)获得关于上述第一次分析及第二次分析之钛电 子状态之积分光谱, (iii)获得上述步骤(ii)所得积分光谱之458eV至460eV结 合能范围内之波峰之半宽,A1,及 (iv)针对上述第七次分析及第八次分析进行如上述 (ii)与(iii)之相同步骤而获得波峰之半宽,B1, 于等式(II)中,C1代表于氧化钛紫外线-可见光扩散 反射光谱之测量中,从250nm至550nm波长范围内之吸 光度积分値,及D1代表在400nm至550nm波长范围内之氧 化钛吸光度之积分値;及 于等式(III)中,E1代表氧化钛之雏晶大小。 3.一种氧化钛,其以下列等式(I)计算出之X1指数値 不大于0.90、以下列等式(II)计算出之Y1指数値不小 于0.075、以下列等式(III)计算出之Z1指数値不小于0 .75、及以下列等式(IV)计算出之W1指数値不小于0.40 , X1=B1/A1 (I) Y1=D1/C1 (II) Z1=Y1E1 (III) W1=Y1E1F1 (IV) 其中,于等式(I)中,A1与B1分别代表波峰之半宽,系藉 由包含下列步骤之制程而获得: (i)依据X-射线光电子光谱学分析氧化钛八次, (ii)获得关于上述第一次分析及第二次分析之钛电 子状态之积分光谱, (iii)获得上述步骤(ii)所得积分光谱之458eV至460eV结 合能范围内之波峰之半宽,A1,及 (iv)针对上述第七次分析及第八次分析进行如上述 (ii)与(iii)之相同步骤而获得波峰之半宽,B1, 于等式(II)中,C1代表于氧化钛紫外线-可见光扩散 反射光谱之测量中,从250nm至550nm波长范围内之吸 光度积分値,及D1代表在400nm至550nm波长范围内之氧 化钛吸光度之积分値;及 于等式(III)中,E1代表氧化钛之雏晶大小;及 于等式(IV)中,F1代表氧化钛锐钛矿之结晶度。 4.一种氧化钛,其以下列等式(V)计算出之V1指数値 不大于0.93, V1=H1/G1 (V) 其中,于等式(V)中,G1与H1分别代表波峰之半宽,系藉 由包含下列步骤之制程而获得: (i)依据X-射线光电子光谱学分析氧化钛四次, (ii)获得关于上述第一次分析及第二次分析之钛电 子状态之积分光谱, (iii)获得上述步骤(ii)所得积分光谱之458eV至460eV结 合能范围内之波峰之半宽,G1,及 (iv)针对上述第三次分析及第四次分析进行如上述 (ii)与(iii)之相同步骤而获得波峰之半宽,H1。 5.如申请专利范围第4项之氧化钛,其中V1指数値小 于0.92。 6.如申请专利范围第4项之氧化钛,其中V1指数値小 于0.64。 7.一种氧化钛,其以下列等式(V)计算出之V1指数値 不大于0.93,及以下列等式(VI)计算出之U1指数値不 小于0.14, V1=H1/G1 (V) U1=J1/I1 (VI) 其中,于等式(V)中,G1与H1分别代表波峰之半宽,系藉 由包含下列步骤之制程而获得: (i)依据X-射线光电子光谱学分析氧化钛四次, (ii)获得关于上述第一次分析及第二次分析之钛电 子状态之积分光谱, (iii)获得在上述步骤(ii)所得积分光谱之458eV至460eV 结合能范围内之波峰之半宽,G1,及 (iv)针对上述第三次分析及第四次分析进行如上述 (ii)与(iii)之相同步骤而获得波峰之半宽,H1,及 于等式(VI)中,I1代表于氧化钛紫外线-可见光扩散 反射光谱之测量中,从220nm至800nm波长范围内之吸 光度积分値,及J1代表在400nm至800nm波长范围内之氧 化钛吸光度之积分値。 8.如申请专利范围第4项之氧化钛,其中该钛具有锐 钛矿相。 9.如申请专利范围第7项之氧化钛,其中该钛具有锐 钛矿相。 10.一种含有氧化钛作为催化剂成分之光催化剂,该 氧化钛以下列等式(I)计算出之X1指数値不大于0.90, 及以下列等式(II)计算出之Y1指数値不小于0.075, X1=B1/A1 (I) Y1=D1/C1 (II) 其中,于等式(I)中,A1与B1分别代表波峰之半宽,系藉 由包含下列步骤之制程而获得: (i)依据X-射线光电子光谱学分析氧化钛八次, (ii)获得关于上述第一次分析及第二次分析之钛电 子状态之积分光谱, (iii)获得在上述步骤(ii)所得积分光谱之458eV至460eV 结合能范围内之波峰之半宽,A1,及 (iv)针对上述第七次分析及第八次分析进行如上述 (ii)与(iii)之相同步骤而获得波峰之半宽,B1,及 于等式(II)中,C1代表于氧化钛紫外线-可见光扩散 反射光谱之测量中,从250nm至550nm波长范围内之吸 光度积分値,及D1代表在400nm至550nm波长范围内之氧 化钛吸光度之积分値。 11.一种含有氧化钛作为催化剂成分之光催化剂,该 氧化钛以下列等式(I)计算出之X1指数値不大于0.90 、以下列等式(II)计算出之Y1指数値不小于0.075、 及以下列等式(III)计算出之Z1指数値不小于0.75, X1=B1/A1 (I) Y1=D1/C1 (II) Z1=Y1E1 (III) 其中,于等式(I)中,A1与B1分别代表波峰之半宽,系藉 由包含下列步骤之制程而获得: (i)依据X-射线光电子光谱学分析氧化钛八次, (ii)获得关于上述第一次分析及第二次分析之钛电 子状态之积分光谱, (iii)获得在上述步骤(ii)所得积分光谱之458eV至460eV 结合能范围内之波峰之半宽,A1,及 (iv)针对上述第七次分析及第八次分析进行如上述 (ii)与(iii)之相同步骤而获得波峰之半宽,B1, (v)于等式(II)中,C1代表于氧化钛紫外线-可见光扩 散反射光谱之测量中,从250nm至550nm波长范围内之 吸光度积分値,及D1代表在400nm至550nm波长范围内之 氧化钛吸光度之积分値;及 于等式(III)中,E1代表氧化钛之雏晶大小。 12.一种含有氧化钛作为催化剂成分之光催化剂,该 氧化钛以下列等式(I)计算出之X1指数値不大于0.90 、以下列等式(II)计算出之Y1指数値不小于0.075、 以下列等式(III)计算出之Z1指数値不小于0.75、及 以下列等式(IV)计算出之W1指数値不小于0.40, X1=B1/A1 (I) Y1=D1/C1 (II) Z1=Y1E1 (III) W1=Y1E1F1 (IV) 其中,于等式(I)中,A1与B1分别代表波峰之半宽,系藉 由包含下列步骤之制程而获得: (i)依据X-射线光电子光谱学分析氧化钛八次, (ii)获得关于上述第一次分析及第二次分析之钛电 子状态之积分光谱, (iii)获得在上述步骤(ii)所得积分光谱之458eV至460eV 结合能范围内之波峰之半宽,A1,及 (iv)针对上述第七次分析及第八次分析进行如上述 (ii)与(iii)之相同步骤而获得波峰之半宽,B1, 于等式(II)中,C1代表于氧化钛紫外线-可见光扩散 反射光谱之测量中,从250nm至550nm波长范围内之吸 光度积分値,及D1代表在400nm至550nm波长范围内之氧 化钛吸光度之积分値;及 于等式(III)中,E1代表氧化钛之雏晶大小;及 于等式(IV)中,F1代表氧化钛锐钛矿之结晶度。 13.一种含有氧化钛作为催化剂成分之光催化剂,该 氧化钛以下列等式(V)计算出之V1指数値不大于0.93, V1=H1/G1 (V) 其中,于等式(V)中,G1与H1分别代表波峰之半宽,系藉 由包含下列步骤之制程而获得: (i)依据X-射线光电子光谱学分析氧化钛四次, (ii)获得关于上述第一次分析及第二次分析之钛电 子状态之积分光谱, (iii)获得在上述步骤(ii)所得积分光谱之458eV至460eV 结合能范围内之波峰之半宽,G1,及 (iv)针对上述第三次分析及第四次分析进行如上述 (ii)与(iii)之相同步骤而获得波峰之半宽,H1。 14.一种含有氧化钛作为催化剂成分之光催化剂,该 氧化钛以下列等式(V)计算出之V1指数値不大于0.93, 及以下列等式(VI)计算出之U1指数値不小于0.14, V1=H1/G1 (V) U1=J1/I1 (VI) 其中,于等式(V)中,G1与H1分别代表波峰之半宽,系藉 由包含下列步骤之制程而获得: (i)依据X-射线光电子光谱学分析氧化钛四次, (ii)获得关于上述第一次分析及第二次分析之钛电 子状态之积分光谱, (iii)获得在上述步骤(ii)所得积分光谱之458eV至460eV 结合能范围内之波峰之半宽,G1,及 (iv)针对上述第三次分析及第四次分析进行如上述 (ii)与(iii)之相同步骤而获得波峰之半宽,H1,及 于等式(VI)中,I1代表于氧化钛紫外线-可见光扩散 反射光谱之测量中,从220nm至800nm波长范围内之吸 光度积分値,及J1代表在400nm至800nm波长范围内之氧 化钛吸光度之积分値。 15.一种含有氧化钛作为催化剂成分之光催化剂,该 氧化钛以下列等式(V)计算出之V1指数値不大于0.93, 及具有锐钛矿相, V1=H1/G1 (V) 其中,于等式(V)中,G1与H1分别代表波峰之半宽,系藉 由包含下列步骤之制程而获得: (i)依据X-射线光电子光谱学分析氧化钛四次, (ii)获得关于上述第一次分析及第二次分析之钛电 子状态之积分光谱, (iii)获得在上述步骤(ii)所得积分光谱之458eV至460eV 结合能范围内之波峰之半宽,G1,及 (iv)针对上述第三次分析及第四次分析进行如上述 (ii)与(iii)之相同步骤而获得波峰之半宽,H1。 16.一种含有氧化钛作为催化剂成分之光催化剂,该 氧化钛以下列等式(V)计算出之V1指数値不大于0.93, 及以下列等式(VI)计算出之U1指数値不小于0.14,及 具有锐钛矿相, V1=H1/G1 (V) U1=J1/I1 (VI) 其中,于等式(V)中,G1与H1分别代表波峰之半宽,系藉 由包含下列步骤之制程而获得: (i)依据X-射线光电子光谱学分析氧化钛四次, (ii)获得关于上述第一次分析及第二次分析之钛电 子状态之积分光谱, (iii)获得在上述步骤(ii)所得积分光谱之458eV至460eV 结合能范围内之波峰之半宽,G1,及 (iv)针对上述第三次分析及第四次分析进行如上述 (ii)与(iii)之相同步骤而获得波峰之半宽,H1,及 于等式(VI)中,I1代表于氧化钛紫外线-可见光扩散 反射光谱之测量中,从220nm至800nm波长范围内之吸 光度积分値,及J1代表在400nm至800nm波长范围内之氧 化钛吸光度之积分値。 17.一种光催化涂布剂,系包括: (i)选自水、盐酸、醇类及酮类之溶剂;及 (ii)含有氧化钛作为催化剂成分之光催化剂,该氧 化钛以下列等式(I)计算出之X1指数値不大于0.90,及 以下列等式(II)计算出之Y1指数値不小于0.075, X1=B1/A1 (I) Y1=D1/C1 (II) 其中,于等式(I)中,A1与B1分别代表波峰之半宽,系藉 由包含下列步骤之制程而获得: (i)依据X-射线光电子光谱学分析氧化钛八次, (ii)获得关于上述第一次分析及第二次分析之钛电 子状态之积分光谱, (iii)获得在上述步骤(ii)所得积分光谱之458eV至460eV 结合能范围内之波峰之半宽,A1,及 (iv)针对上述第七次分析及第八次分析进行如上述 (ii)与(iii)之相同步骤而获得波峰之半宽,B1,及 于等式(II)中,C1代表于氧化钛紫外线-可见光扩散 反射光谱之测量中,从250nm至550nm波长范围内之吸 光度积分値,及D1代表在400nm至550nm波长范围内之氧 化钛吸光度之积分値。 18.一种光催化涂布剂,系包括: (i)选自水、盐酸、醇类及酮类之溶剂;及 (ii)含有氧化钛作为催化剂成分之光催化剂,该氧 化钛以下列等式(I)计算出之X1指数値不大于0.90、 以下列等式(II)计算出之Y1指数値不小于0.075、及 以下列等式(III)计算出之Z1指数値不小于0.75, X1=B1/A1 (I) Y1=D1/C1 (II) Z1=Y1E1 (III) 其中,于等式(I)中,A1与B1分别代表波峰之半宽,系藉 由包含下列步骤之制程而获得: (i)依据X-射线光电子光谱学分析氧化钛八次, (ii)获得关于上述第一次分析及第二次分析之钛电 子状态之积分光谱, (iii)获得在上述步骤(ii)所得积分光谱之458eV至460eV 结合能范围内之波峰之半宽,A1,及 (iv)针对上述第七次分析及第八次分析进行如上述 (ii)与(iii)之相同步骤而获得波峰之半宽,B1, (vi)于等式(II)中,C1代表于氧化钛紫外线-可见光扩 散反射光谱之测量中,从250nm至550nm波长范围内之 吸光度积分値,及D1代表在400nm至550nm波长范围内之 氧化钛吸光度之积分値;及 于等式(III)中,E1代表氧化钛之雏晶大小。 19.一种光催化涂布剂,系包括: (i)选自水、盐酸、醇类及酮类之溶剂;及 (ii)含有氧化钛作为催化剂成分之光催化剂,该氧 化钛以下列等式(I)计算出之X1指数値不大于0.90、 以下列等式(II)计算出之Y1指数値不小于0.075、以 下列等式(III)计算出之Z1指数値不小于0.75、及以 下列等式(IV)计算出之W1指数値不小于0.40, X1=B1/A1 (I) Y1=D1/C1 (II) Z1=Y1E1 (III) W1=Y1E1F1 (IV) 其中,于等式(I)中,A1与B1分别代表波峰之半宽,系藉 由包含下列步骤之制程而获得: (i)依据X-射线光电子光谱学分析氧化钛八次, (ii)获得关于上述第一次分析及第二次分析之钛电 子状态之积分光谱, (iii)获得在上述步骤(ii)所得积分光谱之458eV至460eV 结合能范围内之波峰之半宽,A1,及 (iv)针对上述第七次分析及第八次分析进行如上述 (ii)与(iii)之相同步骤而获得波峰之半宽,B1, 于等式(II)中,C1代表于氧化钛紫外线-可见光扩散 反射光谱之测量中,从250nm至550nm波长范围内之吸 光度积分値,及D1代表在400nm至550nm波长范围内之氧 化钛吸光度之积分値;及 于等式(III)中,E1代表氧化钛之雏晶大小;及 于等式(IV)中,F1代表氧化钛锐钛矿之结晶度。 20.一种光催化涂布剂,系包括: (i)选自水、盐酸、醇类及酮类之溶剂;及 (ii)含有氧化钛作为催化剂成分之光催化剂,该氧 化钛以下列等式(V)计算出之V1指数値不大于0.93, V1=H1/G1 (V) 其中,于等式(V)中,G1与H1分别代表波峰之半宽,系藉 由包含下列步骤之制程而获得: (i)依据X-射线光电子光谱学分析氧化钛四次, (ii)获得关于上述第一次分析及第二次分析之钛电 子状态之积分光谱, (iii)获得在上述步骤(ii)所得积分光谱之458eV至460eV 结合能范围内之波峰之半宽,G1,及 (iv)针对上述第三次分析及第四次分析进行如上述 (ii)与(iii)之相同步骤而获得波峰之半宽,H1。 21.一种光催化涂布剂,系包括: (i)选自水、盐酸、醇类及酮类之溶剂;及 (ii)含有氧化钛作为催化剂成分之光催化剂,该氧 化钛以下列等式(V)计算出之V1指数値不大于0.93,及 以下列等式(VI)计算出之U1指数値不小于0.14, V1=H1/G1 (V) U1=J1/I1 (VI) 其中,于等式(V)中,G1与H1分别代表波峰之半宽,系藉 由包含下列步骤之制程而获得: (i)依据X-射线光电子光谱学分析氧化钛四次, (ii)获得关于上述第一次分析及第二次分析之钛电 子状态之积分光谱, (iii)获得在上述步骤(ii)所得积分光谱之458eV至460eV 结合能范围内之波峰之半宽,G1,及 (iv)针对上述第三次分析及第四次分析进行如上述 (ii)与(iii)之相同步骤而获得波峰之半宽,H1,及 于等式(VI)中,I1代表于氧化钛紫外线-可见光扩散 反射光谱之测量中,从220nm至800nm波长范围内之吸 光度积分値,及J1代表在400nm至800nm波长范围内之氧 化钛吸光度之积分値。 22.一种光催化涂布剂,系包括: (i)选自水、盐酸、醇类及酮类之溶剂;及 (ii)含有氧化钛作为催化剂成分之光催化剂,该氧 化钛以下列等式(V)计算出之V1指数値不大于0.93,及 具有锐钛矿相, V1=H1/G1 (V) 其中,于等式(V)中,G1与H1分别代表波峰之半宽,系藉 由包含下列步骤之制程而获得: (i)依据X-射线光电子光谱学分析氧化钛四次, (ii)获得关于上述第一次分析及第二次分析之钛电 子状态之积分光谱, (iii)获得在上述步骤(ii)所得积分光谱之458eV至460eV 结合能范围内之波峰之半宽,G1,及 (iv)针对上述第三次分析及第四次分析进行如上述 (ii)与(iii)之相同步骤而获得波峰之半宽,H1。 23.一种光催化涂布剂,系包括: (i)选自水、盐酸、醇类及酮类之溶剂;及 (ii)含有氧化钛作为催化剂成分之光催化剂,该氧 化钛以下列等式(V)计算出之V1指数値不大于0.93,及 以下列等式(VI)计算出之U1指数値不小于0.14,及具 有锐钛矿相, V1=H1/G1 (V) U1=J1/I1 (VI) 其中,于等式(V)中,G1与H1分别代表波峰之半宽,系藉 由包含下列步骤之制程而获得: (i)依据X-射线光电子光谱学分析氧化钛四次, (ii)获得关于上述第一次分析及第二次分析之钛电 子状态之积分光谱, (iii)获得在上述步骤(ii)所得积分光谱之458eV至460eV 结合能范围内之波峰之半宽,G1,及 (iv)针对上述第三次分析及第四次分析进行如上述 (ii)与(iii)之相同步骤而获得波峰之半宽,H1,及 于等式(VI)中,I1代表于氧化钛紫外线-可见光扩散 反射光谱之测量中,从220nm至800nm波长范围内之吸 光度积分値,及J1代表在400nm至800nm波长范围内之氧 化钛吸光度之积分値。 图式简单说明: 第1图显示截止紫外线滤波器波长与透光率间之关 系。 第2图显示截止红外线滤波器波长与透光率间之关 系。 第3图显示由实施例1所得氧化钛依据X-射线光电子 光谱学之第一次分析及第二次分析所得之光谱,及 由实施例1所得氧化钛依据X-射线光电子光谱学之 第七次分析及第八次分析所得之光谱。 第4图显示由实施例2所得氧化钛依据X-射线光电子 光谱学之第一次分析及第二次分析所得之光谱,及 由实施例2所得氧化钛依据X-射线光电子光谱学之 第七次分析及第八次分析所得之光谱。 第5图显示由比较例1所得氧化钛依据X-射线光电子 光谱学之第一次分析及第二次分析所得之光谱,及 由比较例1所得氧化钛依据X-射线光电子光谱学之 第七次分析及第八次分析所得之光谱。 第6图显示由比较例2所得氧化钛依据X-射线光电子 光谱学之第一次分析及第二次分析所得之光谱,及 由比较例2所得氧化钛依据X-射线光电子光谱学之 第七次分析及第八次分析所得之光谱。
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