发明名称 可见光敏材料及其制法
摘要 本发明系关于一种可见光敏材料(可见光敏感材料),其至少含有锐锥型氧化钛,且于真空中及温度为77K下,以具有420nm以上波长之光照射而测定ESR时,可观测到 g值为2.004至2.007之主讯号以及g值为1.985至1.986及2.024之二个副讯号,并且此三个讯号,于真空中、温度为77K及黑暗中仅观测到微弱讯号或实质上观测不到者。本发明亦关于一种可见光敏材料之制法,系将非晶质或不完全结晶质之氧化钛及/或氢氧化钛(原料钛化合物)于氨或其衍生物存在下加热,当生成之材料对波长450nm光之吸收比原料钛化合物对波长450nm光之吸收大之时,终止上述加热之方法。亦即本发明提供对可见光敏感之光敏材料及其制法。
申请公布号 TW548240 申请公布日期 2003.08.21
申请号 TW090119444 申请日期 2001.08.08
申请人 环境装置研究所有限公司 发明人 木枝畅夫;杉原慎一;井原辰彦
分类号 C01G23/04 主分类号 C01G23/04
代理机构 代理人 洪武雄 台北市中正区博爱路八十号六楼;陈昭诚 台北市中正区博爱路八十号六楼
主权项 1.一种可见光敏型材料,其特征为至少含有锐锥型氧化钛,且于真空中及温度为77K下,以具有420nm以上波长之光照射而测定ESR时,可观测到g値为2.004至2.007之主讯号以及g値为1.985至1.986及2.024之二个副讯号,并且此三个讯号,于真空中、温度为77K及黑暗下仅观测到微弱讯号或实质上观测不到。2.如申请专利范围第1项之材料,其中该三个讯号,于真空中、常温下、黑暗中及以具有420nm以上波长之光照射而得之ESR中,亦可测得。3.如申请专利范围第1项之材料,其中该三个讯号系归因于补足正穴所造成之自由基者。4.如申请专利范围第1项之材料,其中于真空中及温度为77K下,以具有420nm以上波长之光照射而测得之ESR中,具有g値为2.009至2.010之副讯号。5.如申请专利范围第1至4项中任一项之材料,其中该氧化钛之钛与氧为不定比者。6.如申请专利范围第1至4项中任一项之材料,系粉末或膜者。7.如申请专利范围第1至4项中任一项之材料,其中以将对600nm波长之光之反射率设定为1时,450nm波长之光之反射率为0.85以下者。8.如申请专利范围第1至4项中任一项之材料,其中以将对600nm波长之光之反射率设定为1时,450nm波长之光之反射率为0.80以下者。9.如申请专利范围第1至4项中任一项之材料,其中以对600nm波长之光之反射率设定为1时,450nm波长之光之反射率为0.70以下者。10.如申请专利范围第1至4项中任一项之材料,系在波长520nm之光照射下具有NO氧化活性者。11.如申请专利范围第1至4项中任一项之材料,系在波长570nm之光照射下具有NO氧化活性者。12.一种申请专利范围第1至4项中任一项之可见光敏型材料之制法,其特征为将非晶质或不完全结晶质之氧化钛及/或氢氧化钛(以下称为原料钛化合物)于氨或其衍生物存在下加热,而于生成之材料对波长450nm光之吸收比原料钛化合物对波长450nm光之吸收大之时点,终止上述加热之方法。13.如申请专利范围第12项之制法,其中该加热系在250至500℃范围之温度及常压下进行。14.如申请专利范围第12项之制法,其中系将该原料钛化合物于氨气大气下或铵盐共存下加热者。15.如申请专利范围第12项之制法,其中该加热系以使生成材料对450nm波长之光之反射率成为0.85以下(对600nm波长之光反射率设定为1)之方式进行。16.如申请专利范围第12项之制法,其中该加热系以使生成材料对450nm波长之光之反射率成为0.80以下(对600nm波长之光反射率设定为1)之方式进行。17.如申请专利范围第12项之制法,其中该加热系以使生成材料对450nm波长之光之反射率成为0.70以下(对600nm波长之光反射率设定为1)之方式进行。18.如申请专利范围第12项之制法,其中该原料钛化合物系以氢氧化铵将氯化钛或硫酸钛加水分解而得者。19.如申请专利范围第18项之制法,其中该加水分解系将氢氧化铵水溶液连续地或间断地添加至氯化钛水溶液或硫酸钛水溶液中而进行,或将氯化钛水溶液或硫酸钛水溶液连续地或间断地添加至氢氧化铵水溶液中而进行。20.如申请专利范围第18项之制法,其中该加水分解系于0至100℃范围之温度下进行。21.如申请专利范围第18项之制法,其中系将氯化钛或硫酸钛以氢氧化铵处理而得之加水分解物以水或氢氧化铵水溶液洗净后进行加热者。22.如申请专利范围第21项之制法,其中该加水分解物以水或氢氧化铵之洗净,系藉由再使水或氢氧化铵水溶液通过作为过滤物之加水分解物而进行,或者藉由将作为过滤物之加水分解物悬浮于水或氢氧化铵水溶液中,然后过滤所得到之悬浮物而进行。23.如申请专利范围第18项之制法,其中之氯化钛为三氯化钛或四氯化钛者。24.如申请专利范围第12项之制法,其中之原料钛化合物为以水使烷氧化钛加水分解而得到者。25.如申请专利范围第12项之制法,其中系将加热得到之材料用水或水溶液洗净者。26.如申请专利范围第25项之制法,其中加热得到之材料用水或水溶液之洗净,系以使洗净后从材料分离之水或水溶液之pH成为3.5至7范围之方式进行,或者以使洗净后材料所含氯离子或硫酸离子之量减少之方式进行。27.一种杀菌、防藻、防霉及/或防污之方法,系使申请专利范围第1至4项中任一项之材料与需杀菌、防藻、防霉及/或防污之物品接触,或于需杀菌、防藻、防霉及/或防污之物品表面包覆申请专利范围第1至4项中任一项之材料者。28.一种水之净化方法,系使需净化之水与申请专利范围第1至4项中任一项之材料接触者。29.一种降低大气中所含氮氧化物之方法,系使需降低氮氧化物之大气与申请专利范围第1至4项中任一项之材料接触者。图式简单说明:第1图为本发明之可见光敏型材料(实施例1)于真空中及温度为77K下所测得之ESR光谱。上段为黑暗下之光谱,中段为具有420nm以上波长之光(去除水银灯光中420nm以下之光)照射下之光谱,下段为以未去除420nm以下之光之水银灯光照射下之光谱。第2图为本发明之可见光敏型材料(实施例1)于真空中及常温下所测得之ESR光谱。上段为黑暗中之光谱,中段为在具有420nm以上波长之光(去除水银灯光中420nm以下之光)照射下之光谱,下段为在未去除420nm以下之光之水银灯光照射下之光谱。第3图为实施例1之生成物(上段)及加水分解物(50℃乾燥)(下段)之XRD之测定结果。第4图系在测定大气设定为真空(上段)、空气(中段)或异丙醇(下段),并以通过滤光器(L-42)之420nm以下之光(使用500W之高压水银灯)光照射之条件下所测得之ESR光谱。第5图表示实施例4得到之生成物,在以通过滤光器(L-42)之420nm以下之光(使用500W之高压水银灯)光照射之条件下所测得之ESR光谱(测定温度为77K)。第6图为依实施例8所示而求得之NO除去率与加热温度之关系图。第7图为依实施例8所示而求得之NO2生成率与加热温度之关系图。第8图为依实施例8所示而求得之NOX除去率与加热温度之关系图。第9图为依实施例9所示而求得之NO除去率与加热温度之关系图。第10图为依实施例9所示而求得之NO2生成率与加热温度之关系图。第11图为依实施例9所示而求得之NOX除去率与加热温度之关系图。第12图为依实施例10-1所示而求得之加热后洗净次数与NO生成率之关系图。第13图为依实施例10-1所示而求得之加热后洗净次数与NO2生成率之关系图。第14图为依实施例10-1所示而求得之加热后洗净次数与NOx除去率之关系图。第15图表示依实施例10-1所示求得之洗净次数与洗净后从材料分离之水之pH値及氯离子浓度(以氯化钛加水分解物为原料)之关系。第16图表示实施例10-2得到之各样本之NOX除去活性。第17图表示实施例10-2得到之洗净次数为0次之IR光谱除以洗净次数为6次之IR光谱所得之値(A),以及洗净次数为1次之IR光谱除以洗净次数为6次之IR光谱所得之値(B)。第18图为制造例1得到之试料粉末G,实施例12-1至3得到之粉末A、B及C以及比较例12-1至2得到之D及E随锻烧温度之变化(比较例12-3之F为市售品)藉由X射线绕射分析装置测定之结果之说明图。第19图为表示制造例1得到之试料粉末G,实施例12-1至3得到之粉末A、B及C,及比较例12-1至3得到之D、E及F藉由颜色分析仪测定之反射率光谱之图。第20图为本发明之可见光敏型材料(实施例12-1)于真空中,77K,具有420nm以上波长之光(高压水银灯光内去除420nm以下之光)照射下所测得之ESR光谱。第21图为本发明之可见光敏型材料(实施例13)于真空中,77K,具有420nm以上波长之光(高压水银灯光内去除420nm以下之光)照射下所测得之ESR光谱。第22图为本发明之可见光敏型材料(实施例14)于真空中,77K,具有420nm以上波长之光(高压水银灯光内去除420nm以下之光)照射下所测得之ESR光谱。第23图为本发明之可见光敏型材料(实施例7)于氮气(760托)中,77K及黑暗下所测得之ESR光谱(上段,黑暗);本发明之可见光敏型材料(实施例7)于氮气(760托)中,77K,具有455nm以上波长之光(氙灯光内去除1455nm以上之光)照射下所测得之ESR光谱(中段,>455nm);以及从光照射下测得之ESR光谱减去黑暗下测得之ESR光谱所得到之光谱(下段,>455nm-黑暗)。
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