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【発明の名称】 可視光励起型酸化チタン光触媒およびその製造方法
【発明者】 【氏名】高本 尚祺

【氏名】永井 隆

【氏名】吉田 豊
【要約】 【課題】紫外光および可視光の両領域において高い光触媒活性を発現する可視光励起型酸化チタン光触媒を得る。

【解決手段】チタニウム水和物および／またはその乾燥物を原料として、アンモニアガス等の還元性ガスを含む還元雰囲気中で還元焼成して、色相が、黄色度（ＹＩ）３５以上、白色度（Ｗ）６０以上である可視光励起型酸化チタン光触媒を製造する。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 色相が、黄色度（ＹＩ）３５以上、白色度（Ｗ）６０以上であることを特徴とする可視光励起型酸化チタン光触媒。
【請求項２】 チタニウム水和物および／またはその乾燥物を原料として、還元性ガスを含む還元雰囲気中で焼成し酸化チタンを製造するとき、色相が、黄色度（ＹＩ）３５以上、白色度（Ｗ）６０以上となるよう還元度を制御することを特徴とする可視光励起型酸化チタン光触媒の製造方法。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は紫外光領域および可視光領域において高い光触媒機能を有する可視光励起型酸化チタン光触媒およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】二酸化チタンは、光触媒活性の大きさや安全性などの面から最も優れた光触媒材料として広く使用されている。しかし、現在使用されている二酸化チタン光触媒は主に紫外光領域の光を吸収するものであって、可視光領域の光はほとんど反射し吸収できないため、屋外で使用する場合には、太陽光の全エネルギーに占める３〜５％の紫外光しか利用されていない。また、室内もしくは装置内で使用する際には、水銀ランプ等の特殊光源の設置を必要とし、実用化の面で用途が大きく制約されている。
【０００３】このような状況を打開するため、可視光領域（４００〜８００ｎｍ）の光を利用する研究が進められ、可視光励起型光触媒およびその製造方法が種々提案されている。例えば、特開平９−１９２４９６号公報には、二酸化チタン等の光触媒にバナジウム、クロム、マンガン等の遷移金属を化学的にドーピングする製造方法が記載されている。また、特開平９−２６２４８２号公報には、二酸化チタンへバナジウム、クロム、マンガン等の遷移金属をイオン注入する製造方法が記載されている。
【０００４】しかしながら、前述のバナジウム等の遷移金属を化学的にドーピンクした光触媒では、可視光領域における光触媒活性は認められるものの、ドーピング前の光触媒が本来保有していた紫外光領域における光触媒活性の低下が見られる場合が多い。これは、新たに導入した金属イオンが光触媒内部で島状に凝集あるいは表面に偏析することにより新たな不純物エネルギー準位を形成し、これが紫外光照射により電荷分離した正孔と電子の再結合中心となり、光触媒活性の低下をもたらすからだと言われている。
【０００５】また、バナジウム等の遷移金属イオンをイオン注入した光触媒では、注入された遷移金属イオンは、二酸化チタン表面の構造を変えることなく内部の適切な深さに均一に注入されるため、注入前に備えていた紫外光領域における固有の光触媒活性を維持しながら、可視光領域においても光触媒活性が発現する。しかし、イオン注入する製造方法では、大規模な製造装置や厳密な製造工程管理等を必要とし、生産性およびコストの両面で実用化にはほど遠い状況である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、酸化チタン光触媒における上記問題を解決するものであって、紫外光領域および可視光領域において高い光触媒活性を有する可視光励起型酸化チタン光触媒、およびそれを低コストで製造することのできる製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため、本発明者らは、化粧品用の黒色顔料として使用されている窒化酸化チタン（一般式ＴｉＮX ＯY ）や低次酸化チタン（一般式ＴｉnＯ2n-1）の製造方法に着目し、種々の酸化チタン系触媒材料を還元処理することにより、その電子状態を改質する方法について検討し、光触媒活性に及ぼす影響を調べたところ、還元度を制御することにより得られたアナターゼ型酸化チタン粉末が、紫外光領域および可視光領域における光吸収を発現し、現在幅広く使用されている紫外光励起型光触媒に比べて極めて高い光触媒活性を示すこと、ならびに安価に量産化できることを見出した。
【０００８】黒色顔料としての窒化酸化チタンや低次酸化チタンの製造方法は、種々知られている。例えば、市販の二酸化チタン顔料を５００℃〜１０００℃、好ましくは７００℃〜９００℃の温度で水素ガスおよびアンモニアガスなどの還元性ガスの一種又は二種以上によって、もしくはこれら還元性ガスとヘリウムガス、アルゴンガス、窒素ガスなどの不活性ガスとの混合ガスによって加熱還元する方法、あるいは市販の二酸化チタン顔料に還元剤としてアルミニウム化合物を、還元助剤として無機アンモニウム化合物や有機アンモニウム化合物を共存させ５００℃〜１０００℃の低酸素濃度雰囲気で還元焼成するなどの方法を挙げることができる。
【０００９】また、上記の還元焼成において、その還元条件を変えることにより、その処理物の色が黒色以外の例えば、青黒色、青灰色、淡灰色、銀灰色、淡黄色、黄色など還元度に応じた色相を帯びることが知られている。二酸化チタンは化学量論的にはＴｉとＯのモル比率が１：２であるが、還元焼成により酸素が結晶格子から離脱した場合、電気的中性を保つため生成した酸素イオン空孔によりＴｉ4+がＴｉ3+に還元される。Ｔｉ4+は無色であるが、酸素欠陥に基づき生成したＴｉ3+は強く分極し外殻電子が歪みをうけ、可視光を吸収して青紫色を呈することから、還元度に応じた色相を呈するようになる。
【００１０】一般的に、アナターゼ型二酸化チタンは、バンドギャップ３．２ｅＶ以上のエネルギーに相当する波長の光すなわち約３８７ｎｍ以下の紫外光が照射されると、光励起により伝導帯に電子が、価電子帯に正孔が生成し、それぞれが酸化と還元反応を誘起することにより光触媒作用を発現する。また、白色顔料等の用途向けに市販されている二酸化チタンは完全な白色ではなく、僅かに着色している。これは、二酸化チタン結晶格子のＴｉ4+と原料由来の微量の鉄、クロム、バナジウム、銅、マンガンなどの金属イオン間との相互作用により可視光領域の光を吸収することによる。例えば、鉄の場合、Ｆｅ3+がＴｉ4+の位置に入ると分極して外殻電子が歪みを生じて正常なＦｅ3+より強い赤色の吸収を起こす。前記のイオン注入法において強制的にバナジウム等の遷移金属をイオン注入することにより可視光領域の光を吸収するのは、この理由によるものと考えられる。
【００１１】本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、Ｔｉ成分を含む溶液の加水分解生成物であるチタニウム水和物および／またはその乾燥物を原料として、アンモニアガス、水素ガス等の還元性ガスを使用して還元焼成し酸化チタンを製造するとき、還元度を制御することにより得られた、色相が黄色度（ＹＩ）３５以上、かつ白色度（Ｗ）６０以上のアナターゼ型酸化チタンが、従来の紫外光励起型光触媒であるアナターゼ型二酸化チタンに比し４００ｎｍ以上の可視光領域の光をより多く吸収して光励起し、紫外光領域の光吸収による光励起と合わさることにより極めて高い光触媒活性を示すことを見出した。
【００１２】本発明はこの知見に基づいてなされたものである。即ち、本発明の可視光励起型酸化チタン光触媒は、チタニウム水和物および／またはその乾燥物を原料として、還元性ガスを含む還元雰囲気中で焼成して得られる酸化チタンであって、色相が、黄色度（ＹＩ）３５以上、白色度（Ｗ）６０以上であることを特徴とする。
【００１３】ここで言う黄色度（ＹＩ）とは、ＪＩＳ Ｋ７１０３（１９７７）で「無色または白色から色相が黄味方向に離れる度合いで、＋の量として表示される」と定義される用語であり、理想的な白色を黄色度＝０として、数値が＋方向に大きくなるに従って色相が黄味方向へ移行し、−方向に大きくなるに従って色相が青味方向へ移行することを表す指標である。また、白色度（Ｗ）とは、ＪＩＳ Ｌ１０１５（１９９２）で「色のついたサンプルの中での白さの値で、数値が大きければより白い」と定義される用語である。
【００１４】本発明の可視光励起型酸化チタン光触媒を屋外で使用する場合には、太陽光中の紫外光とともに可視光領域の光を有効に利用できるため従来の二酸化チタン光触媒に比べ極めて高い光触媒活性を発現し、また、屋内で使用する場合にも蛍光灯の低光量下で極めて高い光触媒活性を発現する。さらに、空気清浄機等の装置内で使用する場合にも、高価な水銀ランプ等の特殊光源の設置が不要で安価な蛍光灯の使用が可能となり、装置コストの低減を図ることが可能となる。
【００１５】なお、還元度が弱く、色相として黄色度（ＹＩ）が３５未満であり、かつ白色度（Ｗ）が６０以上であるアナターゼ型酸化チタンは、４００ｎｍ以上の可視光領域の吸収能においても光触媒活性においても従来の紫外光励起型光触媒であるアナターゼ型二酸化チタンと同程度であり、本発明の目的には適さない。一方、還元度が強く黒味を呈し、色相として黄色度（ＹＩ）が３５以上であり、かつ白色度（Ｗ）が６０未満のもの、および黄色度（ＹＩ）が３５未満であり、かつ白色度（Ｗ）が６０未満であるアナターゼ型酸化チタンは、アナタ−ゼ型構造を維持しながらも新たなＴｉ−Ｏ系ないしＴｉ−Ｏ−Ｎ系化合物を一部生成することにより４００ｎｍ以上の可視光領域の光吸収能は高くなるものの、生成した化合物のバンドギャップエネルギーが小さいため可視光により光励起された正孔―電子対による光触媒作用に寄与するＯＨラジカル類の生成が難しくなると推測されることから、紫外光領域の光吸収による光励起と合わせた光触媒活性においても従来の紫外光励起型光触媒であるアナターゼ型二酸化チタンと比べて光触媒活性は相当程度低くなるため、本発明の目的には適さない。
【００１６】また、本発明の可視光励起型酸化チタン光触媒の製造方法は、チタニウム水和物および／またはその乾燥物を原料として、還元性ガスを含む還元雰囲気中で焼成し酸化チタンを製造するとき、色相が、黄色度（ＹＩ）３５以上、白色度（Ｗ）６０以上となるよう還元度を制御することを特徴とする。この製造方法によれば、量産時の設備コストが安価ですみ、製造工程管理も単純化できるため、本発明の光触媒励起型酸化チタン光触媒を安価に提供することが可能となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】本発明の可視光励起型酸化チタン光触媒は、Ｔｉ成分を含む溶液の加水分解生成物であるチタニウム水和物および／またはその乾燥物を原料として、還元性ガスを含む還元雰囲気中で焼成して得られる酸化チタンであって、焼成時に還元度を制御することにより、色相を、黄色度（ＹＩ）３５以上、白色度（Ｗ）６０以上としている。
【００１８】ここで、Ｔｉ源としては、例えば四塩化チタン、三塩化チタン、硫酸チタニル、硫酸チタンなどを単独であるいは混合して使用することができるが、特にこれらに限定されるものではない。Ｔｉ成分を含む溶液の加水分解生成物であるチタニウム水和物および／またはその乾燥物を原料とするのは、それらの表面に水酸基を多量に保有していることから、容易に還元度を制御することができるためである。
【００１９】還元雰囲気としては、アンモニアガスや水素ガスなどからなる還元性ガスの一種または二種以上の混合ガス、あるいはこれら還元性ガスと窒素ガスなどからなる不活性ガスとの混合ガスを使用する。還元焼成には、静置方式，回転方式および流動層方式等の炉の方式が何れも使用できる。また回分式あるいは連続式等の操業形態が何れも使用できる。
【００２０】還元度は、還元焼成条件すなわち焼成温度、焼成時間および還元性ガス流量で規定され、焼成炉の方式や還元性ガスの種類、被焼成物の性状や供給量により最適な範囲が存在するので、製品の色相が黄色度（ＹＩ）３５以上、かつ白色度（Ｗ）６０以上になる条件を適宜選択して還元度を制御する。なお、還元反応により焼成物表面ないしその内部に生成した酸素欠陥を安定して保持させるため、回分式炉においては降温時炉内温度が２００℃以下に到達するまで、また、連続式炉においては２００℃以下の温度ゾーンから排出されるまで還元雰囲気もしくは不活性雰囲気を維持する必要がある。
【００２１】還元処理された焼成物は粉砕装置によって粉砕する。粉砕装置は、可能な限り粉砕メディア等からの不純物の混入を回避でき、しかも粉砕後の平均粒子径が１μｍ以下が確保できるものであれば方式を問わず使用できる。
【００２２】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。なお、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
〔実施例１〕顔料用酸化チタン製造工程中から得られたチタニウム水和物を水洗し乾燥したアナターゼ型微粒子粉末６０ｇを入れたボートを静置式焼成炉内に装入し、線速度５ｃｍ／ｓｅｃのアンモニアガス通気下で４５０℃、２時間の還元焼成を行なった。その後アンモニアガス雰囲気下で２００℃に冷却した後、空気に置換し１５０℃までさらに冷却し、焼成物を回収し、粉砕して、可視光励起型酸化チタン光触媒（試料Ａ）を得た。
【００２３】〔実施例２〕還元焼成温度を５００℃とし、それ以外は、実施例１と同様に処理して、可視光励起型酸化チタン光触媒（試料Ｂ）を得た。
〔実施例３〕還元焼成温度を６００℃とし、それ以外は、実施例１と同様に処理して、可視光励起型酸化チタン光触媒（試料Ｃ）を得た。
【００２４】〔比較例１〕焼成時に空気を通気すること以外は、実施例３と同様に処理して、酸化チタン光触媒（比較試料Ａ）を得た。
〔比較例２〕還元焼成温度を６００℃、保持時間を５時間とし、それ以外は、実施例１と同様に処理して、酸化チタン光触媒（比較試料Ｂ）を得た。
【００２５】〔比較例３〕還元焼成温度を６００℃、保持時間を１５時間とし、それ以外は、実施例１と同様に処理して、酸化チタン光触媒（比較試料Ｃ）を得た。
〔比較例４〕古河機械金属（株）製のアナターゼ型光触媒用酸化チタン・ＤＮ−１−０（商標名）を比較試料Ｄとした。
【００２６】試料Ａ〜Ｃおよび比較試料Ａ〜Ｄの各試料を０．４０ｇ秤り取り、各々内径４０ｍｍの成形用容器に入れて８００ｋｇ／ｃｍ2 で加圧成形して直径４０ｍｍ、厚み２ｍｍの成形体とし、これを測定サンプルとして、黄色度（ＹＩ）および白色度（Ｗ）を測色計（スガ試験機（株）製・ＳＭ−４型、積分球方式による反射法、Ｃ光源・２°視野）により測定した。その結果を表１に示す。
【００２７】
【表１】

【００２８】表１から明らかなように、還元焼成して得た試料Ａ〜Ｃは黄色度（ＹＩ）が３５以上かつ白色度（Ｗ）が６０以上を示し、還元焼成温度が高くなるほど、つまり還元度が強い試料ほど黄色度（ＹＩ）は大きくなり、白色度（Ｗ）は小さくなっている。一方、試料Ａ〜Ｃより還元度を強めた比較試料Ｂは黄色度（ＹＩ）が３５以上かつ白色度（Ｗ）が６０未満を示し、比較試料Ｂよりさらに還元度を強めた比較試料Ｃは黄色度（ＹＩ）が３５未満かつ白色度（Ｗ）が６０未満を示している。
【００２９】そして、非還元下で焼成した比較試料Ａおよび比較試料Ｄは黄色度（ＹＩ）が３５未満かつ白色度（Ｗ）が６０以上を示している。特に、比較試料Ｃは黄色度（ＹＩ）が−の数値を示すとともに白色度（Ｗ）が試料Ａ〜Ｃと比較して約１／３に、つまり黒色化していることがわかる。つぎに、紫外光〜可視光領域の吸収を調べるため分光光度計（（株）島津製作所製・ＵＶ−２４００ＰＣ型）により拡散反射吸収スペクトルを一例として試料Ａ〜Ｃおよび比較試料Ｄについて測定した。その結果を図１に示す。
【００３０】図１から、還元焼成して得た試料Ａ〜Ｃについては、比較試料Ｄが可視光領域における吸収を示さないのに対して可視光領域における吸収が明瞭に測定され、その吸収能は還元焼成温度が高くなるほど、つまり還元度が強い試料ほど大きくなることがわかった。また、試料Ａ〜Ｃおよび比較試料Ａ〜Ｄの結晶状態を調べるため、Ｘ線回折装置（（株）島津製作所製・ＸＲ６００型、Ｃｕ−Ｋα線、４０ｋｗ／３０ｍＡ）により測定を行ない、得られたＸ線回折データからＳｃｈｅｌｌｅｒの式を用いて結晶子径を算出するとともに、比表面積を調べるため、比表面積計（マイクロメトリック社製・Ｆｌｏｗ Ｓｏｒｂ２−２３００）により測定した。結晶形、結晶子径および比表面積を表２に示す。
【００３１】還元焼成して得た試料Ａ〜Ｃは、比較試料Ａ〜Ｄと同様、２θ＝２５．３°付近にアナターゼ型結晶構造に起因するピークが見られた。試料Ａ〜Ｃおよび比較試料ＢおよびＣの結晶子径は、還元焼成温度が高くなるほど、また、焼成時間が長くなるほど大きくなり、比表面積は、還元焼成温度が高くなるほど、また、焼成時間が長くなるほど小さくなることがわかった。なお、比較試料ＢおよびＣのＸ線回折データから２θ＝３７°付近および４３°付近に、窒化酸化チタンに起因すると推測されるピークが僅かに認められた。
【００３２】
【表２】

【００３３】さらに、試料Ａ〜Ｃおよび比較試料Ａ〜Ｄに対する一酸化窒素（ＮＯ）の除去性能の評価を行った。試料Ａ〜Ｃおよび比較試料Ａ〜Ｄを各０．４０ｇ秤り取り、各々内径４０ｍｍの成形用容器に入れて８００ｋｇ／ｃｍ2 で加圧成形し直径４０ｍｍ、厚み２ｍｍの成形体となし評価用サンプルとした。
【００３４】評価用サンプルによる一酸化窒素（ＮＯ）除去性能を評価するための試験は、図２に示す試験装置を用いて行った。この試験装置は、定量エアーポンプ１、相対湿度調整部２、ガス流量調節弁３、一酸化窒素の標準ガス（ＮＯ濃度７５ｐｐｍ）が入ったボンベ４、反応ガス混合器５、反応セル７、反応セル７の入口側と出口側の三方バルブ６ａ、６ｂ、バイパス配管６ｃ、温湿度計１３、反応セル７の入口側と出口側の化学発光式窒素酸化物濃度計１４ａ、１４ｂ（モニターラボ社製・ＭＬ９８４１Ａ型）、および光源１５（紫外線吸収膜付蛍光ランプ１５ａ（東芝ライテック（株）製・ＦＬ２０Ｓ−Ｎ−ＳＤＬ−ＮＵ型［２０Ｗ］）、あるいはブラックライト蛍光ランプ１５ｂ（東芝ライテック（株）製・ＦＬ２０Ｓ−ＢＬＢ型［２０Ｗ］）で構成されている。
【００３５】また、反応セル７は、評価用サンプル８を収める上側が開放された容器７１と、この容器の蓋となる透明石英ガラス板７２と、評価用サンプル８の表面に対する光照射強度を制御するためのステンレス製メッシュ７３（７３ａ、７３ｂ、７３ｃ、７３ｄ）で構成され、容器７１に気体導入口７１ａと気体排出口７１ｂとを備えている。バイパス配管６ｃは、反応ガス混合器５から出た気体を反応セル７を通さないで窒素酸化物濃度計１４ｂに導入するためのものであり、両三方バルブ６ａ、６ｂの間に接続されている。光源１５は、反応セル７の上部に設置されている。
【００３６】なお、評価用サンプル８における表面の光照射強度の測定には、使用光源が紫外線吸収膜付蛍光ランプ１５ａである場合は、照度計（（株）カスタム製・ＬＸ−１３３４型、測定波長範囲４００〜７００ｎｍ）を、ブラックライト蛍光ランプ１５ｂである場合は、紫外線強度計（トプコン社製・ＵＶＲ−１型［本体］、ＵＶＲ−３６型［受光部］、測定波長範囲３１０〜４００ｎｍ）を用いた。
【００３７】この試験装置の反応セル７内に評価用サンプル８を装入し、常温常圧下で、以下の方法により一酸化窒素（ＮＯ）の除去性能評価を行った。（１）容器７１に評価用サンプル８を４個装入し、容器の蓋となる透明石英ガラス板７２で覆い、その上をさらに評価用サンプル８表面に対する光照射強度を制御するためのステンレス製メッシュ７３ａ〜７３ｄを光照射強度に応じて設置する。ステンレス製メッシュ７３ａ〜７３ｄを設置した場合の評価用サンプル８表面の光照射強度を表３に示す。
【００３８】
【表３】

【００３９】（２）定量エアーポンプ１を介して相対湿度調整部２を通した空気と、ボンベ４の一酸化窒素（ＮＯ）標準ガスを、各々ガス流量調節弁３を通して反応ガス混合器５に毎分２Ｌ導入し、バイパス配管６ｃを通して相対湿度２０％、一酸化窒素濃度１．０ｐｐｍに調整する。
（３）反応セル７の入口側と出口側の三方バルブ６ａ、６ｂを切替えて（２）において調整したガスを反応セル７内に導入し、光を照射せずに１０分間通気して吸着平衡に達した後、光照射を開始する。
（４）反応セル７の入口側と出口側の窒素酸化物濃度計１４ａ、１４ｂにより、入口と出口における通気ガス中の一酸化窒素濃度を３０分間測定し、反応セル７内での光触媒作用による一酸化窒素の酸化除去率を求める。
【００４０】光源として紫外線吸収膜付蛍光ランプを使用した場合の試料Ａ〜Ｃおよび比較試料Ａ〜Ｄの一酸化窒素（ＮＯ）除去率測定結果を表４に、試料Ａ〜Ｃの比較試料Ｄに対する性能差を表５に示す。また、光源としてブラックライト蛍光ランプを使用した場合の一酸化窒素（ＮＯ）除去率測定結果を表６に、試料Ａ〜Ｃの比較試料Ｄに対する性能差を表７に示す。
【００４１】
【表４】

【００４２】
【表５】

【００４３】
【表６】

【００４４】
【表７】

【００４５】表４に示す可視光照射時の光触媒作用による一酸化窒素（ＮＯ）酸化除去率の評価結果から明らかなように、全ての試料および比較試料において、程度の差こそあるものの可視光領域における光触媒活性が認められる。還元焼成して得た黄色度（ＹＩ）が３５以上であり、かつ白色度（Ｗ）が６０以上である試料Ａ〜Ｃについては、黄色度（ＹＩ）が３５未満であり、かつ白色度（Ｗ）が６０以上である比較試料Ａおよび比較試料Ｄに比しその光触媒活性が強められていることがわかる。
【００４６】一方、黄色度（ＹＩ）が３５以上であり、かつ白色度（Ｗ）が６０以下である比較試料Ｂは、試料Ａ〜Ｃおよび比較試料Ｄに比べ光触媒活性が低いことがわかり、さらに黄色度（ＹＩ）が３５未満であり、かつ白色度（Ｗ）が６０以下である比較試料Ｃは、光触媒活性が極めて低いことがわかる。表５に示す一酸化窒素（ＮＯ）酸化除去率における試料Ａ〜Ｃと比較試料Ｄとの性能差の解析結果からみれば、還元焼成して得た試料Ａ〜Ｃは比較試料Ｄである従来のアナターゼ型光触媒用酸化チタン（商標名；ＤＮ−１−０）の１．１７倍〜３．３４倍もの高い可視光領域における光触媒性能を示しており、特に低照射強度において性能差が顕著に認められる。
【００４７】表６に示す紫外光照射時の光触媒作用による一酸化窒素（ＮＯ）酸化除去率の評価結果から明らかなように、全ての試料および比較試料において、紫外光領域において光触媒活性が認められる。黄色度（ＹＩ）が３５以上であり、かつ白色度（Ｗ）が６０以上である試料Ａ〜Ｃについては、黄色度（ＹＩ）が３５未満であり、かつ白色度（Ｗ）が６０以上である比較試料Ａおよび比較試料Ｄに比しその光触媒活性が同レベルであることがわかる。
【００４８】一方、黄色度（ＹＩ）が３５以上であり、かつ白色度（Ｗ）が６０以下である比較試料Ｂおよび黄色度（ＹＩ）が３５未満であり、かつ白色度（Ｗ）が６０以下である比較試料Ｃは、光触媒活性がそれら以外の試料および比較試料に比べて低いことがわかる。これらの結果は、従来から指摘されてきた可視光領域における光触媒活性の発現にともなう紫外光領域における光触媒活性の著しい低下現象を示しておらず、本発明の還元度を制御する方法が極めて有効であることを裏付けている。
【００４９】このことは、表７に示す紫外光照射時の光触媒作用による一酸化窒素（ＮＯ）酸化除去率の性能差解析結果からも、還元焼成して得た試料Ａ〜Ｃは比較試料Ｄである従来のアナターゼ型光触媒用酸化チタン（商標名；ＤＮ−１−０）の０．９４倍〜０．９８倍と若干の性能低下が認められるもほぼ同等の光触媒活性を維持していることからも明らかである。
【００５０】すなわち、還元焼成時に還元度を制御して、色相が、黄色度（ＹＩ）３５以上、かつ白色度（Ｗ）６０以上とした可視光励起型酸化チタン光触媒は、従来のアナターゼ型光触媒用酸化チタンに比べ、紫外光領域における光触媒活性を損なうことなく、可視光領域においても極めて高い光触媒活性を持つことがわかる。また、還元焼成時に酸化チタンの色相が、黄色度（ＹＩ）３５以上、かつ白色度（Ｗ）６０以上となるよう還元度を制御するこの製造方法によれば、量産時の設備コストが安価ですみ、製造工程管理も単純化できるため、光触媒励起型酸化チタン光触媒を安価に提供することができる。
【００５１】さらに、本発明の製造方法により得られる可視光励起型酸化チタン光触媒は、塗料もしくはコーティング剤等に加工したり、ハニカムやフィルター等に加工することにより、従来の紫外光励起型光触媒では用途が制約されていた分野、例えば室内の低光量下における有害有機物質の分解、脱臭、防汚、抗菌等や水処理分野を始めとする広範囲な用途に適用することが可能となる。
【００５２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の可視光励起型酸化チタン光触媒は、従来の紫外光励起型光触媒であるアナターゼ型二酸化チタンには見られない４００ｎｍ以上の可視光領域における高い光吸収能を発現するとともに、紫外光領域における光吸収による光励起と合わさることにより極めて高い光触媒活性を発現することができる。
【００５３】また、本発明の可視光励起型酸化チタン光触媒の製造方法は、量産時の設備コストが安価ですみ、製造工程管理も単純化できるため、可視光励起型酸化チタン光触媒を安価に製造することができる。
【出願人】 【識別番号】０００１６５９７４
【氏名又は名称】古河機械金属株式会社
【出願日】 平成１３年６月１２日（２００１．６．１２）
【代理人】 【識別番号】１０００６６９８０
【弁理士】
【氏名又は名称】森 哲也 （外３名）
【公開番号】 特開２００２−３６１０９７（Ｐ２００２−３６１０９７Ａ）
【公開日】 平成１４年１２月１７日（２００２．１２．１７）
【出願番号】 特願２００１−１７７７２９（Ｐ２００１−１７７７２９）