專利名稱：光催化劑材料及其生產(chǎn)方法、以及使用該材料的污染物質(zhì)分解方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光催化劑材料，特別是涉及能夠?qū)梢姽庾龀鲰憫?yīng)的光催化劑材料。 此外，本發(fā)明還涉及該光催化劑材料的生產(chǎn)方法。另外，本發(fā)明還涉及使用該光催化劑材料的污染物質(zhì)分解方法。
背景技術(shù)：
光催化劑具有大的氧化/分解例如有機物或NOx等一部分無機物的能力，因而能夠利用低成本且環(huán)境負荷非常小的光作為能源，所以，近年來其在環(huán)境凈化、脫臭、防污、殺菌等方面的應(yīng)用有所進展，研究開發(fā)出了各種產(chǎn)品。這其中，需要能夠?qū)梢姽庾龀龇磻?yīng)的光催化劑材料，其研究開發(fā)正在進行。例如，專利文獻1公開了一種可見光響應(yīng)型光催化劑，其中，在氧化鈦等光催化劑粒子表面負載有以鉬計為0. 01 1重量％的量的鹵化鉬化合物。專利文獻1 日本特開2004-73910。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的問題然而，專利文獻1公開的光催化劑材料使用了微量(以鉬計為0. 01 1重量％ ) 的鉬，但是用鉬本身就存在材料價格高的問題。此外，存在的事實是依然希望有可見光響應(yīng)型的光催化劑。因而，本發(fā)明的目的是解決上述問題、滿足上述要求。具體地，本發(fā)明的目的是提供不使用鉬且能夠以低成本獲得的光催化劑材料、特別是可見光響應(yīng)型光催化劑材料。此外，除上述目的之外或在上述目的的基礎(chǔ)上，本發(fā)明的目的還在于提供具有傳統(tǒng)光催化劑材料所沒有的光催化機理的材料、該材料的生產(chǎn)方法、使用該材料的污染物質(zhì)的分解方法。解決問題的方法本發(fā)明人等為實現(xiàn)上述目的進行了深入研究的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)了如下發(fā)明。1. 一種光催化劑材料，其具有a)第1金屬的氧化物，以及b)第2金屬的水絡(luò)鹽；上述材料中，就所述第1金屬的氧化物而言，該氧化物的導(dǎo)帶下端的氧化還原電位比0. 2V(相對于標準電極電位，PH = 0時的值)更低，就所述第2金屬的水絡(luò)鹽而言，該水絡(luò)鹽中的第2金屬的離子的氧化還原電位比 3. OV(相對于標準電極電位，pH = 0時的值)更低，在所述材料中，所述第2金屬的水絡(luò)鹽化學(xué)吸附在所述第1金屬的氧化物上。2.1所述的材料，其中，a)所述第 1 金屬的氧化物選自 TiO2、ZrO2、SiO、Ta2O5、Nb2O5、SrTiO3、NaTaO3、KTaO3、 NaNbO3 以及 KNb03。3. 1或2所述的材料，其中，b)所述第2金屬的離子選自Cr3+、Ce3+、Co2+、Ag+、Ni4+以及Mn2+中。4. 1 3中任一項所述的材料，其中，所述光催化劑材料為可見光響應(yīng)型。5. 一種光催化劑材料，其具有a，)第1，金屬的氧化物，以及b’)第2’金屬的水絡(luò)鹽；上述材料中， 就所述第1 ’金屬的氧化物而言，該氧化物的價電子帶的氧化還原電位比2. OV (相對于標準電極電位，PH = 0時的值)更高，就所述第2’金屬的水絡(luò)鹽而言，該水絡(luò)鹽中的第2’金屬的離子的氧化還原電位比1. IV (相對于標準電極電位，pH = 0時的值)更低，所述第2’金屬的水絡(luò)鹽化學(xué)吸附在所述第金屬1’的氧化物上。6. 5所述的材料，其中，a，)所述第 1，金屬的氧化物選自 TiO2, ZrO2, ZnO, Ta2O5, Nb2O5, SrTiO3> NaTa03、 KTaO3、NaNbO3 以及 KNbO3。7. 5或6所述的材料，其中，所述第2’金屬的離子為Cu2+或狗3+。8. 5 7中任一項所述的材料，其中，所述光催化劑材料為可見光響應(yīng)型。9.光催化劑材料的生產(chǎn)方法，所述光催化劑材料具有a)第1金屬的氧化物以及 b)第2金屬的水絡(luò)鹽，且所述第2金屬的水絡(luò)鹽化學(xué)吸附在所述第1金屬的氧化物上，其中，就所述第1金屬的氧化物而言，該氧化物的導(dǎo)帶下端的氧化還原電位比0. 2V(相對于標準電極電位，pH = 0時的值)更低，就所述第2金屬的水絡(luò)鹽而言，該水絡(luò)鹽中的第2金屬的離子的氧化還原電位比 3. OV(相對于標準電極電位，pH = 0時的值)更低；上述方法包括i)將所述第1金屬的氧化物懸浮在水中得到懸浮液的步驟，ii)在所述懸浮液中添加第2金屬的離子源的步驟，iii)將所得液體在40 100°C進行加熱的步驟，iv)將所得液體過濾并進行清洗，獲得粉末的步驟，以及ν)將所得粉末在50 300°C進行干燥，獲得所述光催化劑材料的步驟。10.光催化劑材料的生產(chǎn)方法，所述光催化劑材料具有a’ )第1’金屬的氧化物以及b’)第2’金屬的水絡(luò)鹽，且所述第2’金屬的水絡(luò)鹽化學(xué)吸附在所述第1’金屬的氧化物上，其中，就所述第1，金屬的氧化物而言，該氧化物的價電子帶的氧化還原電位比2. OV (相對于標準電極電位，PH = 0時的值)更高，就所述第2’金屬的水絡(luò)鹽而言，該水絡(luò)鹽中的第2’金屬的離子的氧化還原電位比1. IV(相對于標準電極電位，pH = 0時的值)更低；上述方法包括i’ )將所述第1’金屬的氧化物懸浮在水中，得到懸浮液的步驟，ii’ )在所述懸浮液中添加所述第2’金屬的離子源的步驟，iii，)將所得液體在40 100°C進行加熱的步驟，iv’ )將所得液體過濾并進行清洗，獲得粉末的步驟，以及ν’ )將所得粉末在50 300°C進行干燥，獲得所述光催化劑材料的步驟。11.污染物質(zhì)的分解方法，該方法中使用光催化劑材料，所述光催化劑材料具有 a)第1金屬的氧化物以及b)第2金屬的水絡(luò)鹽，其中，就所述第1金屬的氧化物而言，該氧化物中的導(dǎo)帶下端的氧化還原電位比 0. 2V (相對于標準電極電位，pH = 0時的值)更低，就所述第2金屬的水絡(luò)鹽而言，該水絡(luò)鹽中的第2金屬的離子的氧化還原電位比 3. OV(相對于標準電極電位，pH = 0時的值)更低，在所述材料中，所述第2金屬的水絡(luò)鹽化學(xué)吸附在所述第1金屬的氧化物上；上述方法中，通過對所述光催化劑材料照射光，所述鹽中的第2金屬的離子的電子被激發(fā)至所述第1金屬的氧化物中的導(dǎo)帶上，伴隨著該被激發(fā)的電子的作用，污染物質(zhì)被分解。12.污染物質(zhì)的分解方法，該方法中使用光催化劑材料，所述光催化劑材料具有 a’)第1’金屬的氧化物以及b’ )第2’金屬的水絡(luò)鹽，其中，就所述第1，金屬的氧化物而言，該氧化物的價電子帶的氧化還原電位比2. OV (相對于標準電極電位，PH = 0時的值)更高，就所述第2’金屬的水絡(luò)鹽而言，該水絡(luò)鹽中的第2’金屬的離子的氧化還原電位比1. IV (相對于標準電極電位，pH = 0時的值)更低，所述第2’金屬的水絡(luò)鹽化學(xué)吸附在所述第1’金屬的氧化物上；上述方法中，通過對所述光催化劑材料照射光，所述氧化物中的價電子帶的電子被激發(fā)至所述鹽中的第2’金屬的離子上，伴隨著該被激發(fā)的電子的作用，污染物質(zhì)被分解。<1> 一種光催化劑材料，該光催化劑材料具有a)第1金屬的氧化物以及b)第2金屬的水絡(luò)鹽(7 >7 7錯塩，aqua complex salt)；其中，就所述第1金屬的氧化物而言，該氧化物中的導(dǎo)帶下端的氧化還原電位比 0. 2V(相對于標準電極電位，pH = 0時的值)更低(即更為于負值一側(cè)，J >0負側(cè)，rather negative side than)，優(yōu)選為0. 0 _0· 6V(相對于標準電極電位，pH = 0時的值)、更優(yōu)選為-0. 046 -0. 6V (相對于標準電極電位，pH = 0時的值)，就所述第2金屬的水絡(luò)鹽而言，該水絡(luò)鹽中的第2金屬的離子的氧化還原電位比 3. OV (相對于標準電極電位，pH = 0時的值)更低，優(yōu)選為2. 0 3. OV (相對于標準電極電位，pH = 0時的值)、更優(yōu)選為2. 3 3. OV (相對于標準電極電位，pH = 0時的值)，該材料中，第2金屬的水絡(luò)鹽化學(xué)吸附在第1金屬的氧化物上。<2>在上述<1>中，就光催化劑材料而言，可以通過光照射，使水絡(luò)鹽中第2金屬的離子的電子被激發(fā)至第1金屬的氧化物的導(dǎo)帶，并隨之產(chǎn)生光催化作用。<3>在上述<1>或<2>中，a)第1金屬的氧化物可以選自TiO2, ZrO2, ZnO, Ta2O5, Nb2O5, SrTiO3> NaTaO3^ KTaO3> NaNbO3 以及 KNbO3 中，優(yōu)選為 11 或 SiO，更優(yōu)選為 TiO2。<4>在上述<1> <3>的任一項中，第2金屬的離子選自Cr3+、Ce3+、Co2+、Ag+、Ni4+ 以及Mn2+中為佳，優(yōu)選可以為Cr3+。<5>在上述<1> <4>的任一項中，光催化劑材料以可見光響應(yīng)型為佳。當為可見光響應(yīng)型時，a)第1金屬的氧化物可以選自TiO2、SiO、Ta2O5、Nb2O5、SrTiO3、NaTaO3、KTaO3、 NaNbO3以及KNbO3中，優(yōu)選TiO2或SiO，更優(yōu)選Ti02。<6>—種光催化劑材料，其具有a’ )第1’金屬的氧化物以及b’)第2’金屬的水
絡(luò)鹽；其中，就第1，金屬的氧化物而言，該氧化物的價電子帶的氧化還原電位比2. OV (相對于標準電極電位，pH = 0時的值)更高(更位于正值一側(cè)，J ”正側(cè)，rather positive side than)，優(yōu)選為2. 6 3. 4V (相對于標準電極電位，pH = 0時的值)，更優(yōu)選為2. 8 3. 4V (相對于標準電極電位，PH = 0時的值)，就第2’金屬的水絡(luò)鹽而言，該水絡(luò)鹽中的第2’金屬的離子的氧化還原電位比 1. IV (相對于標準電極電位，pH = 0時的值)更低，優(yōu)選比0. 46V (相對于標準電極電位，pH =0時的值)更低，更優(yōu)選為-0. 046 -0. 2V (相對于標準電極電位，pH = 0時的值)，上述材料是，第2’金屬的水絡(luò)鹽化學(xué)吸附在第1’金屬的氧化物上。<7>在上述<6>中，就光催化劑材料而言，可以通過光照射，使第1’金屬的氧化物中的價電子帶的電子被激發(fā)至水絡(luò)鹽中第2’金屬的離子上，并隨之產(chǎn)生光催化作用。<8>上述<6>或<7>中，a，)第1，金屬的氧化物可以選自TiO2、ZrO2、ZnO、Ta2O5、 Nb2O5, SrTiO3> NaTaO3^ KTaO3> NaNbO3 以及 KNbO3 中，優(yōu)選為 11 或 SiO，更優(yōu)選為 TiO2。<9>在上述<6> <8>的任一項中，第2，金屬的離子可以是Cu2+或狗3+。<10>在上述<6> <9>的任一項中，光催化劑材料可以是可見光響應(yīng)型。當為可見光響應(yīng)型時，a，)第1，金屬的氧化物可以選自TiO2、ZrO2、SiO、Ta2O5、Nb2O5、SrTiO3、NaTaO3、 KTaO3> NaNbO3以及KNbO3中，優(yōu)選為TW2或SiO，更優(yōu)選為TiO2。<11>生產(chǎn)光催化劑材料的方法，該光催化劑材料具有a)第1金屬的氧化物以及 b)第2金屬的水絡(luò)鹽，且第2金屬的水絡(luò)鹽化學(xué)吸附在第1金屬的氧化物上；其中，就第1金屬的氧化物而言，該氧化物的導(dǎo)帶下端的氧化還原電位比0. 2V(相對于標準電極電位，PH = 0時的值)更低，優(yōu)選為0. 0 -0. 6V(相對于標準電極電位，pH = 0 時的值)，更優(yōu)選為-0. 046 -0. 6V (相對于標準電極電位，pH = 0時的值)，就第2金屬的水絡(luò)鹽而言，該水絡(luò)鹽中的第2金屬的離子的氧化還原電位比 3. OV (相對于標準電極電位，pH = 0時的值)更低，優(yōu)選為2. 0 3. OV (相對于標準電極電位，pH = 0時的值)，更優(yōu)選為2. 3 3. OV (相對于標準電極電位，pH = 0時的值)；上述方法包括i)將第1金屬的氧化物懸浮在水中，得到懸浮液的步驟，
ii)向懸浮液中添加第2金屬的離子源的步驟，iii)將所得液體在40 100°C、優(yōu)選80 95°C進行加熱的步驟，iv)對所得液體過濾并進行清洗，來得到粉末的步驟，以及ν)將所得粉末于50 300°C、優(yōu)選100 130°C進行干燥，來得到光催化劑材料的步驟。<12>在上述<11>中，iv)步驟可以進行多次。<13>在上述<11>或<12>中，a)第1金屬的氧化物可以選自Ti02、Zr02、ai0、Ta205、 Nb2O5, SrTiO3> NaTaO3^ KTaO3> NaNbO3 以及 KNbO3,優(yōu)選為 TiO2 或 ZnO、更優(yōu)選為 Ti02。<14>上述<11> <13>的任一項中，第2金屬的離子可以選自Cr3+、Ce3+、Co2+、Ag+、 Ni4+以及Mn2+，優(yōu)選為Cr3+。<15>上述<11> <14>的任一項中，光催化劑材料可以是可見光響應(yīng)型的。當為可見光響應(yīng)型時，a)第1金屬的氧化物可以選自TiO2, ZnO、Ta2O5, Nb2O5, SrTiO3> NaTa03、 KTaO3> NaNbO3以及KNbO3,優(yōu)選為TW2或SiO，更優(yōu)選為Ti02。<16>生產(chǎn)光催化劑材料的方法，該光催化劑材料具有a’)第1’金屬的氧化物以及b’)第2’金屬的水絡(luò)鹽，且第2’金屬的水絡(luò)鹽化學(xué)吸附在第1’金屬的氧化物上，其中，就第1 ’金屬的氧化物而言，該氧化物中的價電子帶的氧化還原電位比2. OV (相對于標準電極電位，PH = 0時的值)更高，優(yōu)選為2. 6 3. 4V(相對于標準電極電位，pH = 0 時的值)，更優(yōu)選2. 8 3. 4V (相對于標準電極電位，pH = 0時的值)，就第2’金屬的水絡(luò)鹽而言，該水絡(luò)鹽中的第2’金屬的離子的氧化還原電位比 1. IV (相對于標準電極電位，pH = 0時的值)更低，優(yōu)選比0. 46V (相對于標準電極電位，pH =0時的值)更低，更優(yōu)選為-0. 046 -0. 2V (相對于標準電極電位，pH = 0時的值)；上述方法包括i’ )將第1’金屬的氧化物懸浮在水中來獲得懸浮液的步驟，ii’ )在所述懸浮液中添加第2’金屬的離子源的步驟，iii，)將所得液體在40 100°C、優(yōu)選80 95°C進行加熱的步驟，iv’ )將所得液體過濾并進行清洗，來得到粉末的步驟，以及ν’)將所得粉末在50 300°C、優(yōu)選100 130°C進行干燥，來獲得光催化劑材料的步驟。<17>上述<16>中，所述iv)步驟可以進行多次。<18>上述<16>或<17>中，a，)第1，金屬的氧化物可以選自1102、&02、2110、1^205、 Nb2O5, SrTiO3> NaTaO3^ KTaO3> NaNbO3 以及 KNbO3 中，優(yōu)選為 11 或 SiO，更優(yōu)選為 TiO2。<19>上述<16> <18>的任一項中，第2，金屬的離子可以是Cu2+或佝3+。<20>上述<16> <19>的任一項中，光催化劑材料可以是可見光響應(yīng)型的。當為可見光響應(yīng)型時，a，)第1，金屬的氧化物可以選自TiO2, ZrO2, ZnO、Ta2O5, Nb2O5, SrTiO3> NaTa03、KTaO3> NaNbO3 以及 KNbO3,優(yōu)選為 11 或 SiO，更優(yōu)選為 TiO2。<21>分解污染物質(zhì)的方法，該方法中使用具有a)第1金屬的氧化物以及b)第2 金屬的水絡(luò)鹽的光催化劑材料，其中，就第1金屬的氧化物而言，該氧化物中的導(dǎo)帶下端的氧化還原電位比0. 2V(相對于標準電極電位，PH = 0時的值)更低，優(yōu)選為0. 0 -0. 6V (相對于標準電極電位，pH =0時的值)，更優(yōu)選為-0. 046 -0. 6V (相對于標準電極電位，pH = 0時的值)，就第2金屬的水絡(luò)鹽而言，該水絡(luò)鹽中的第2金屬的離子的氧化還原電位比 3. OV (相對于標準電極電位，pH = 0時的值)更低，優(yōu)選為2. 0 3. OV (相對于標準電極電位，pH = 0時的值)，更優(yōu)選為2. 3 3. OV (相對于標準電極電位，pH = 0時的值)，材料中，第2金屬的水絡(luò)鹽化學(xué)吸附在第1金屬的氧化物上；上述方法中，通過對光催化劑材料進行光照射，水絡(luò)鹽中的第2金屬的離子的電子被激發(fā)至第 1金屬的氧化物中的導(dǎo)帶上，伴隨著該被激發(fā)的電子的作用，污染物質(zhì)被分解。<22> 上述 <21> 中，a)第 1 金屬的氧化物可以選自 TiO2, ZrO2, ZnO, Ta2O5, Nb2O5, SrTiO3、NaTaO3、KTaO3、NaNbO3 以及 KNbO3 中，優(yōu)選為 TiO2 或 SiO，更優(yōu)選為 TiO2。<23>上述<21>或<22>的任一項中，第2金屬的離子可以選自Cr3+、Ce3+、Co2+、Ag+、 Ni4+以及Mn2+中，優(yōu)選為Cr3+。<24>上述<21> <23>的任一項中，光催化劑材料可以是可見光響應(yīng)型的。當為可見光響應(yīng)型時，a)第1金屬的氧化物可以選自TiO2, ZnO, Ta2O5, Nb2O5, SrTiO3> NaTa03、 KTaO3> NaNbO3以及KNbO3,優(yōu)選為TW2或SiO，更優(yōu)選為Ti02。<25>分解污染物質(zhì)的方法，該方法中使用具有a’ )第1’金屬的氧化物以及b’ ) 第2’金屬的水絡(luò)鹽的光催化劑材料，其中，就第1，金屬的氧化物而言，該氧化物中的價電子帶的氧化還原電位比2. OV (相對于標準電極電位，PH = 0時的值)更高，優(yōu)選為2. 6 3. 4V(相對于標準電極電位，pH = 0 時的值)，更優(yōu)選為2. 8 3. 4V (相對于標準電極電位，pH = 0時的值)，就第2’金屬的水絡(luò)鹽而言，該水絡(luò)鹽中的第2’金屬的離子的氧化還原電位比 1. IV (相對于標準電極電位，pH = 0時的值)更低，優(yōu)選比0. 46V (相對于標準電極電位，pH =0時的值)更低，更優(yōu)選為-0. 046 -0. 2V(相對于標準電極電位，pH = 0時的值)，第2’金屬的水絡(luò)鹽化學(xué)吸附在第1’金屬的氧化物上；上述方法中，通過對光催化劑材料進行光照射，氧化物中的價電子帶的電子被激發(fā)至水絡(luò)鹽中的第2’金屬的離子，伴隨著該被激發(fā)的電子的作用，污染物質(zhì)被分解。<26> 上述 <25> 中，a，)第 1，金屬的氧化物可以選自 TiO2、ZrO2、SiO、Ta2O5、Nb2O5、 SrTiO3、NaTaO3、KTaO3、NaNbO3 以及 KNbO3 中，優(yōu)選為 TiO2 或 SiO、更優(yōu)選為 TiO2。<27>上述<25>或<26>的任一項中，第2，金屬的離子可以是Cu2+或狗3+。<28>上述<25> <27>的任一項中，光催化劑材料可以是可見光響應(yīng)型。當為可見光響應(yīng)型時，a，)第1，金屬的氧化物可以選自TiO2、ZrO2、SiO、Ta2O5、Nb2O5、SrTiO3、NaTaO3、 KTaO3> NaNbO3以及KNbO3中，優(yōu)選為TW2或SiO、更優(yōu)選為TiO2。發(fā)明的效果通過本發(fā)明，能夠提供可不使用鉬而低成本地獲得的光催化劑材料，特別是可見光響應(yīng)型光催化劑材料。此外，通過本發(fā)明，除了上述效果之外，或者在上述效果的基礎(chǔ)上，能夠提供具有傳統(tǒng)光催化劑材料所沒有的光催化機理的材料，該材料的生產(chǎn)方法，使用該材料的污染物質(zhì)的分解方法。
發(fā)明的
具體實施例方式以下，對本發(fā)明進行詳細說明。本發(fā)明提供具有傳統(tǒng)光催化劑材料所沒有的光催化機理的材料，該材料的生產(chǎn)方法，使用該材料的污染物質(zhì)的分解方法。以下，按照材料、其制備方法、使用材料的污染物質(zhì)的分解方法的順序進行說明?！床牧稀当景l(fā)明提供具有a)第1金屬的氧化物以及b)第2金屬的水絡(luò)鹽的光催化劑材料 (1)；或者，具有a’)第1’金屬的氧化物以及b’)第2’金屬的水絡(luò)鹽的光催化劑材料O)。 而且，光催化劑材料(1)和( 顯示不同的光催化作用機理，因此，下面有時將光催化劑材料⑴簡稱為“方案1”，將光催化劑材料⑵簡稱為“方案2”，對它們有時分別進行說明， 有時一并進行說明。《方案1》本發(fā)明的方案1的材料具有a)第1金屬的氧化物以及b)第2金屬的水絡(luò)鹽。a)第1金屬的氧化物，該氧化物中的導(dǎo)帶下端的氧化還原電位比0. 2V(相對于標準電極電位，PH = 0時的值)更低，優(yōu)選為0. 0 -0. 6V(相對于標準電極電位，pH = 0時的值)，更優(yōu)選為-0. 046 -0. 6V (相對于標準電極電位，pH = 0時的值)。作為a)第 1 金屬的氧化物，可以列舉出 TiO2, ZrO2, ZnO, Ta2O5, Nb2O5, SrTiO3> NaTaO3^ KTaO3> NaNbO3以及KNbO3,但不限于此。而且，優(yōu)選TW2或SiO，更優(yōu)選Ti02。b)第2金屬的水絡(luò)鹽，該水絡(luò)鹽中的第2金屬的離子的氧化還原電位比3. OV(相對于標準電極電位，PH = 0時的值)更低，優(yōu)選為2. 0 3. OV (相對于標準電極電位，pH = 0時的值)，更優(yōu)選為2. 3 3. OV (相對于標準電極電位，pH = 0時的值)。作為這樣的b)第2金屬的水絡(luò)鹽中的第2金屬的離子，可以選自Cr3+、Ce3+、Co2+、 Ag+、Ni4+以及Mn2+中，優(yōu)選為Cr3+。因而，作為第2金屬的水絡(luò)鹽，可以是與上述陽離子形成的水絡(luò)鹽。此外，b)第2金屬的水絡(luò)鹽可以化學(xué)吸附在第1金屬的氧化物上。這里，“化學(xué)吸附”是指通過任意形式的化學(xué)健來進行吸附，可以列舉出例如第1金屬與第2金屬通過氧結(jié)合，從而形成氧交聯(lián)型金屬間結(jié)合(例如第1金屬為Ti、第2金屬為Cr的情況 TiH)等。作為方案1的材料，可以列舉出例如下述材料，但不限于此。而且，以下，χ表示第 2金屬的水絡(luò)鹽與第1金屬的氧化物發(fā)生化學(xué)吸附時的結(jié)合配位數(shù)(配合位)。即，作為例如TiA與水絡(luò)鹽的組合，可以列舉出TiA與[O (H2O) 6_J3+的鹽的組合、 TiO2 與[Ce(H2O)6-J3+ 的鹽的組合、TiO2 與[Co(H2O)6-J2+ 的鹽的組合、TiO2 與[Ag(H2O)4J + 的鹽的組合、TiO2與[Ni (H2O)6J4+的鹽的組合、TiO2與[Mn(H2O)6J2+的鹽的組合。作為例如^O2與水絡(luò)鹽的組合，可以列舉出^O2與[Cr(H2O)6J3+的鹽的組合、 ZrO2 與[Ce(H2O)6J3+ 的鹽的組合、ZrO2 與[Co(H2O)6J2+ 的鹽的組合、ZrO2 與[Ag(H2O)4J + 的鹽的組合、ZrO2與[Ni (H2O)6J4+的鹽的組合、ZrO2與[Mn(H2O)6J2+的鹽的組合。作為例如ZnO與水絡(luò)鹽的組合，可以列舉出ZnO與[Cr(H2O)6J3+的鹽的組合、ZnO 與[Ce(H2O)6J3+的鹽的組合、ZnO與[Co (H2O)6J2+的鹽的組合、ZnO與[Ag(H2O)4J+的鹽的組合、ZnO與[Ni (H2O)6J4+的鹽的組合、ZnO與[Mn(H2O)6J2+的鹽的組合。
9
本發(fā)明的方案1的材料顯示出與傳統(tǒng)不同的光催化機理。通過

圖1對方案1的材料的光催化機理進行說明。圖1中，左邊示例出了使用 TiO2與[Cr(H2O)6J3+的鹽的組合作為方案1的材料時的情況，右邊示例出了使用TiA與 [Cu(H2O)4J2+的鹽的組合作為方案2的材料的情況。以下，對方案1的材料(圖1左)進行說明。通過照射光，方案1的材料中，鹽([Cr (H2O)6J3+的鹽)中的第2金屬(Cr)的電子被激發(fā)至第1金屬的氧化物(TiO2)的導(dǎo)帶。伴隨著該電子激發(fā)，發(fā)生各種光催化作用。例如，被激發(fā)的電子還原氧(O2)從而生成02-，該O2-作為鏈反應(yīng)的引發(fā)劑，能夠分解其它污染物質(zhì)，例如各種有機物。此外，例如， 通過第2金屬(Cr)的價電子帶的電子被激發(fā)，第2金屬(Cr)被氧化成Cr4+。在該Cr4+還原成Cr3+時，能夠通過氧化其它污染物質(zhì)，例如有機物，而將該污染物質(zhì)分解。而且，本發(fā)明的方案1的材料中，如果a)第1金屬的氧化物中的導(dǎo)帶的下端的氧化還原電位為0. 0 0. 4V(相對于標準電極電位，pH = 0時的值)，則方案1的材料可以作為可見光響應(yīng)型光催化劑發(fā)揮作用。這種情況下，例如，作為a)第1金屬的氧化物，可以選自 Ti02、ZnO, Ta2O5, Nb2O5, SrTiO3> NaTa03、KTaO3> NaNbO3 以及 KNbO3,優(yōu)選為 TiR 或 SiO，更優(yōu)選為TiO2?！斗桨?》本發(fā)明的方案2的材料具有a’ )第1’金屬的氧化物以及b’ )第2’金屬的水絡(luò)
Τττ . οa’)第1’金屬的氧化物，該氧化物中的價電子帶的氧化還原電位比2.0V(相對于標準電極電位，PH = 0時的值)更高，優(yōu)選為2. 6 3. 4V (相對于標準電極電位，pH = 0時的值)，更優(yōu)選為2. 8 3. 4V (相對于標準電極電位，pH = 0時的值)。作為a，)第 1，金屬的氧化物，可以列舉出 TiO2, ZrO2, ZnO, Ta2O5, Nb2O5, SrTiO3> NaTaO3^ KTaO3> NaNbO3以及KNbO3,但不限于此。而且，優(yōu)選TW2或SiO，更優(yōu)選Ti02。b’)第2’金屬的水絡(luò)鹽，該水絡(luò)鹽中的第2’金屬的離子的氧化還原電位比 1. IV (相對于標準電極電位，pH = 0時的值)更低，優(yōu)選比0. 46V (相對于標準電極電位，pH =0時的值)更低，更優(yōu)選為-0. 046 -0. 2V(相對于標準電極電位，pH = 0時的值)。作為這樣的b’)第2’金屬的離子，可以列舉出012+或狗3+。因而，作為第2’金屬的水絡(luò)鹽，可以是與上述陽離子形成的水絡(luò)鹽。此外，b’)第2’金屬的水絡(luò)鹽可以化學(xué)吸附在第1’金屬的氧化物上。這里，“化學(xué)吸附”的定義與上述相同。作為方案2的材料，可以列舉出例如下述材料，但不限于此。而且，以下，χ表示第 2’金屬的水絡(luò)鹽與第1’金屬的氧化物發(fā)生化學(xué)吸附時的結(jié)合配位數(shù)。SP，作為例如TiO2與水絡(luò)鹽的組合，可以列舉出TiO2與[Cu (H2O)4J2+的鹽的組合、 TiO2與[Fe(H2O)6-J3+的鹽的組合。作為例如^O2與水絡(luò)鹽的組合，可以列舉出^O2與[Cu(H2O)4J2+的鹽的組合、 ZrO2與[Fe(H2O)6J3+的鹽的組合。作為例如ZnO與水絡(luò)鹽的組合，可以列舉出ZnO與[Cu(H2O)4J2+的鹽的組合、ZnO 與[Fe(H2O)6J3+的鹽的組合。
本發(fā)明的方案2的材料顯示不同于傳統(tǒng)的光催化機理。使用圖1(右)對方案2的材料的光催化機理進行說明。圖1的右側(cè)示例出了 使用T^2與[Cu(H2O)4J2+的鹽的組合作為方案2的材料時的情況。通過進行光照射，方案2的材料，氧化物(圖1(右)中的“Ti02”)中的價電子帶的電子對水絡(luò)鹽([Cu(H2O)4J2+的鹽)中的第2’金屬(Cu)進行還原。伴隨著該電子激發(fā)，發(fā)生了各種光催化作用。例如，被激發(fā)的電子將氧(O2)還原從而生成02_，該O2-作為鏈反應(yīng)的引發(fā)劑，能夠分解其它污染物質(zhì)，例如各種有機物。此外， 例如，通過第1’金屬的氧化物的價電子帶的電子被激發(fā)，價電子帶中出現(xiàn)空穴，通過在電子進入該空穴(被還原)時，對其它污染物質(zhì)、例如有機物進行氧化，由此能夠?qū)⒃撐廴疚镔|(zhì) (例如有機物)分解。而且，在本發(fā)明的方案2的材料中，如果a’)第1’金屬的氧化物中的第1’金屬的導(dǎo)帶的氧化還原電位比OV(相對于標準電極電位，PH = 0時的值)更高，則方案2的材料可以作為可見光響應(yīng)型光催化劑發(fā)揮作用。這種情況下，例如，作為a’)第1’金屬的氧化物，可以選自 Ti02、ZrO2、ZnO, Ta2O5, Nb2O5、SrTiO3、NaTaO3、KTaO3、NaNbO3 以及 KNbO3,優(yōu)選為 TiO2或&ι0，更優(yōu)選為TiO2。<本發(fā)明的光催化劑材料的生產(chǎn)方法>上述的本發(fā)明的光催化劑材料例如可以如下地生產(chǎn)。而且，對本發(fā)明的光催化劑材料而言，方案1的材料中的a)氧化物以及b)水絡(luò)鹽與方案2的材料中的a’ )氧化物以及b’ )水絡(luò)鹽，在本發(fā)明的生產(chǎn)方法方面是相同的，因此，以下省略方案2的材料的制備方法，僅對方案1進行說明。本發(fā)明的光催化劑材料的制備方法包括下述步驟i)將第1金屬的氧化物懸浮在水中，得到懸浮液；ii)在懸浮液中添加第2金屬的離子源；iii)將所得液體在40 100°C、優(yōu)選80 95°C進行加熱；iv)將所得液體過濾并進行清洗，得到粉末；以及ν)將所得粉末于50 300°C、優(yōu)選100 130°C進行干燥，得到光催化劑材料。而且，“第1金屬的氧化物”、“第2金屬的水絡(luò)鹽”如上所述。i)步驟是將第1金屬的氧化物懸浮在懸浮介質(zhì)中來得到懸浮液的步驟。懸浮介質(zhì)是水。而且，只要能夠?qū)⒌?金屬的氧化物懸浮在懸浮介質(zhì)中從而得到懸浮液即可，本步驟可以采用任何方法?？梢圆捎美缦率龇椒☉腋≡撗趸锏氖址ǎㄟ^各種步驟、例如通過從第1金屬的烷氧基化合物獲得第1金屬的氧化物的步驟而在試管中(in vitro)得到氧化物的懸浮液的方法，等等。ii)步驟是在i)步驟所得的懸浮液中添加第2金屬的離子源的步驟。而且，如上所述，作為第2金屬的離子可以使用上面所述的。即，可以使用Cr3+、Ce3+、Co2+、Ag+、Ni4+或 Mn2+的鹵化物鹽、高鹵酸鹽或硝酸鹽等，或者可以使用它們的水合物鹽。更具體地，可以使用 CrCl3 · 6H20、Cr (ClO4) 3 · 6H20、Cr (NO3) 3 · 9H20 等。iii)步驟為對ii)步驟所得的液體于40 100°C、優(yōu)選60 100°C、更優(yōu)選80 95°C進行加熱的步驟。而且，加熱后冷卻至室溫，這在操作層面上來說是簡便的。iv)步驟是對iii)步驟所得液體進行過濾并進行清洗，來得到粉末的步驟。iv)步驟可以進行多次，優(yōu)選為2次 10次，例如可以進行2次 5次。而且，這里的粉末是濕潤狀態(tài)的。ν)步驟是對所得粉末于50 300°C、優(yōu)選90 200°C、更優(yōu)選100 130°C進行干燥，來獲得光催化劑材料的步驟。通過經(jīng)歷這些步驟，能夠得到上述本發(fā)明的光催化劑材料。而且，在上述i)步驟之前或各步驟之間，可以根據(jù)需要設(shè)置各種步驟。<使用本發(fā)明的光催化劑材料的污染物質(zhì)的分解方法>如上述，本發(fā)明的光催化劑材料具有不同于傳統(tǒng)光催化劑材料的光催化機理。因而，應(yīng)用該機理，能夠分解作為分解靶標的污染物質(zhì)?！斗桨?的分解方法》通過對本發(fā)明的方案1的光催化劑材料照射光，水絡(luò)鹽中的第2金屬的價電子帶的電子被激發(fā)至氧化物中的第1金屬的導(dǎo)帶，伴隨著該被激發(fā)的電子的作用，污染物質(zhì)被分解。更具體地，如使用圖1(左)說明的那樣，被激發(fā)的電子將氧(O2)還原成02_，該 O2-作為鏈反應(yīng)的引發(fā)劑，分解其它污染物質(zhì)、例如各種有機物，或者，通過激發(fā)第2金屬的離子的電子，第2金屬轉(zhuǎn)變?yōu)檠趸癄顟B(tài)。通過在該氧化狀態(tài)返回原狀態(tài)(被還原)時，氧化其它污染物質(zhì)、例如有機物，由此能夠分解該污染物質(zhì)。《方案2的分解方法》通過對本發(fā)明的方案2的光催化劑材料照射光，氧化物中的價電子帶的電子將水絡(luò)鹽中的第2’金屬的離子還原。伴隨著該被還原的金屬離子的作用，污染物質(zhì)被分解。更具體地，如使用圖1(右)說明的那樣，被激發(fā)的電子將氧(O2)還原而生成02_， 該O2-作為鏈反應(yīng)的引發(fā)劑，分解其它污染物質(zhì)、例如各種有機物，或者，通過第1’金屬的氧化物的價電子帶的電子被激發(fā)，氧(0)中產(chǎn)生空穴，通過在電子進入該空穴(被還原)時氧化其它污染物質(zhì)、例如有機物，由此能夠分解該污染物質(zhì)(例如有機物)。作為方案1以及2的分解方法的對象的污染物質(zhì)，只要是能夠通過上述機理被氧化和/或還原、或者分解的物質(zhì)即可，沒有特別限定，可以列舉出各種污染物質(zhì)。作為各種污染物質(zhì)，可以列舉出例如土壤的污染物質(zhì)；垃圾處理場中的污染水和/或該污染水造成的土壤污染物質(zhì)；鐵礦石采礦場等所謂工廠附近地區(qū)的污染水和/或該污染水造成的土壤污染物質(zhì)；以及自然發(fā)生存在的污染物質(zhì)等，但不限于此。具體地，可以列舉出有機磷、氰類化合物、PCB、二氯甲烷、四氯化碳、1，2-二氯乙烷、1，1-二氯乙烯、順-1，2-二氯乙烯、1，1，1-三氯乙烷、1，1，2-三氯乙烷、三氯乙烯、四氯乙烯、1，3_ 二氯丙烯、秋蘭姆、西馬津(* ι ” > )、殺草丹(f才O力義 thiobencarb)、苯、甲苯、二噁英或三氯苯酚這樣的揮發(fā)性有機化合物，NOx, SOx等，溴酸根離子、次氯酸根離子、次溴酸根離子、三鹵甲烷等存在于水中的鹵素化合物，或作為霉菌臭的原因物質(zhì)的2-甲基異冰片或二甲萘烷醇(7 -才7 S >,geosmin)等，全部是通常所稱的土壤污染物質(zhì)、大氣污染物質(zhì)。此外，上述以外的有機物質(zhì)也相當于作為本發(fā)明方法的對象的污染物質(zhì)。上述之中，有機物質(zhì)以及NOx、SOx等可被光催化劑材料分解的物質(zhì)作為本發(fā)明的可分解的污染物質(zhì)是特別優(yōu)選的。
而且，作為成為本發(fā)明方法的對象的污染物質(zhì)，可以列舉出有機物?？梢粤信e出例如作為病屋綜合征(sick house syndrome)的原因的甲醛、甲苯等揮發(fā)性有機化合物 (VOC)。此外，還可以列舉出1，1，1_三氯乙烷、三氯乙烯、四氯乙烯、氯仿、四氯化碳以及二氯乙烷等常壓沸點為約60 120°C的揮發(fā)性氯代烴類物質(zhì)等，但不限于此。以下，基于實施例，對本發(fā)明進行更詳細的說明，但本發(fā)明不受本實施例的限定。實施例1<通過加熱過濾法來制備TiO2- [Cr (H2O) 6_J3+類光催化劑材料>將金紅石型氧化鈦Ig懸浮于蒸餾水IOg中后，添加CrCl3 · 6H20使得Cr相對于 TiO2的重量比為0. lwt%，再邊攪拌邊于約90°C加熱處理1小時。然后，放置冷卻至室溫， 重復(fù)兩次抽濾·蒸餾水清洗的操作后，于110°C加熱干燥對小時，得到了樣品粉末A-1。(實施例2 實施例7)使用與實施例1同樣的加熱過濾法，得到了樣品粉末A-2 A-7，不同的是對 CrCl3 · 6H20的量進行調(diào)整，使得Cr相對于TW2的重量比如以下的表1所述。(實施例8)使用與實施例1同樣的加熱過濾法，得到了樣品粉末A-8，不同的是使用 Cr (ClO4)3 · 6H20 代替實施例 1 中的 CrCl3 · 6H20。(實施例9)使用與實施例1同樣的加熱過濾法，得到了樣品粉末A-9，不同的是使用 Cr (NO3) 3 · 9H20 代替實施例 1 中的 CrCl3 · 6H20。(實施例10)使用與實施例1同樣的加熱過濾法，得到了樣品粉末A-10，不同的是使用 CrF3 · 4H20代替實施例1中的CrCl3 · 6H20。(實施例11)使用與實施例1同樣的加熱過濾法，得到了樣品粉末A-11，不同的是使用 CrBr3 · 6H20 代替實施例 1 中的 CrCl3 · 6H20。(比較例1)采用干式混合法代替實施例1中的加熱過濾法，得到了樣品粉末C-1。具體地，在乳缽中加入金紅石型氧化鈦Ig和使得Cr相對于TW2的重量比為0. 的CrCl3 · 6H20， 進行干式混合，得到了樣品粉末C-1。(實施例12)使用與實施例1同樣的加熱過濾法得到了樣品粉末D-1，不同的是使用&02來代替實施例1中的TiO2。(實施例13)使用與實施例1同樣的加熱過濾法得到了樣品粉末E-1，不同的是使用 CuCl2 · 2H20 代替實施例 1 中的 CrCl3 · 6H20。(實施例14 17)使用與實施例13同樣的加熱過濾法得到了樣品粉末E-2 E-5，不同的是變更實施例13中的CuCl2 · 2H20的量，使得Cu相對于TW2的重量比為以下表1所述。關(guān)于實施例1 實施例17以及比較例1，將其總結(jié)于表1。
表 1
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實成例 _2 ZrO3 — CrCI3-SH2O0.1 加熱遣濾法! D - 1
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施例 17二 Τ 0, CuCI "2HjO j" J)^ 3 | i熱過IS . E - 5 —<評價方法>對于所得樣品，通過2-丙醇的氣相分解對其光催化能力進行了評價。具體地，在容器(容積500ml)中加入等量(300mg)的各樣品，將該容器用2_丙醇裝滿。然后，對于TiA類(實施例12除外)，利用氙燈和玻璃濾光片B-46、Y-47和C-40C， 將波長限制在450 580nm來進行可見光(強度lmW/cm2)照射，評價了作為分解產(chǎn)物的丙酮、CO2濃度。此外，對于CO2,還采用如下所示的量子效率QE (Quantum Efficiency)進行了評價。而且，對于^O2類(實施例1 ，采用氙燈和玻璃濾光片UV-34、V_40和UV-D35將波長限制在340 410nm，以這樣的紫外光(強度lmW/cm2)作為照射光?！读孔有蔘E》假定2-丙醇按下式分解。即，假定2-丙醇分解產(chǎn)生(X)2需要6個光子。l/3C3H80+5/3H20+6h+ — 0)2+6Η+。因而，產(chǎn)生(X)2的量子效率QE (QEc02)如下述。QEc02 = 6 X (CO2產(chǎn)生速度)/ (照射光子的吸收速度)《評價1》對于實施例1的樣品A-I和比較例1的樣品C-1，測定了光照射后的丙酮濃度變化和CO2濃度變化。其結(jié)果如圖2所示。圖2中，橫軸表示光照射后的時間，縱軸(右)表示丙酮濃度(ppm)，縱軸(左)表示0)2濃度(ppm)。此外，圖2中， 和〇表示樣品A-I (· 樣品A-I的CO2濃度變化，O 樣品A-I的丙酮濃度變化)，■和□表示樣品C-I ( ■樣品 C-I的(X)2濃度變化，□樣品C-I的丙酮濃度變化)。由圖2可知使用樣品A-I首先產(chǎn)生丙酮(〇)，然后產(chǎn)生二氧化碳(·)。由此可知在樣品A-I的光催化作用下，2-丙醇首先被分解成丙酮，然后再進一步被分解成二氧化碳。
另一方面，在樣品C-I方面，隨著時間進程，僅產(chǎn)生少量的丙酮(□)以及二氧化碳(■)。即，可知未顯示光催化作用。由圖2可知采用本發(fā)明的生產(chǎn)方法，能夠生產(chǎn)可見光下顯示光催化作用的材料?！惰b定》對于樣品A-l(實施例1)以及樣品C_l(比較例1)，采用X射線光電子光譜法 (XPS)考查了氯(Cl)的存在，在樣品A-l(實施例1)方面未檢出氯(Cl)，另一方面，樣品 A-I (實施例1)方面檢出了氯(Cl)。此外，對于樣品A-I (實施例1)以及樣品C-I (比較例1)，測定了 200nm 800nm的紫外可見吸收光譜。結(jié)果示于圖3((X)和(Y))，其中，縱軸表示(1-反射率)(=吸收率)。 在圖3中，(X)為測定結(jié)果，(Y)從該測定結(jié)果得到的結(jié)果。即，在圖3的(X)中，實線表示 (A)樣品A-I (實施例1，圖中表述為“浸漬(Impregnated) (A) ”)以及(B)樣品C-I (比較例1，圖中表述為“干式混合(Dry-mixed) (B) ”)的測定結(jié)果，點線表示使用實施例(實施例 12除外)的金紅石型氧化鈦的測定結(jié)果。此外，在圖3的(Y)中，實線表示測定結(jié)果(A)與測定結(jié)果(B)之差，即(A)-(B)0由圖3看來，在㈧和⑶中，在450nm附近以及620nm附近觀察到了基于Cr3+的 d-d躍遷的吸收。此外，(A)-(B)(圖3的(Y))的結(jié)果中能夠確認到450nm附近的吸收。該吸收是在比較例1(干式混合法)中觀察不到的新的吸收，該吸收顯示從Cr3+到TW2的導(dǎo)帶的電子遷移。由這些吸收可知樣品A-I (實施例1)具有Cr3+的6配位。而且，根據(jù)樣品A-I (實施例1)的XPS的結(jié)果中沒有檢出來氯(Cl)、樣品A-I的制備中僅使用了水(包括水合物)、以及觀察到了顯示從Cr3+到T^2的導(dǎo)帶的電子遷移的吸收，可以認為樣品A-l(實施例1)具有[Cr(H2O)6J3+的水絡(luò)鹽的形態(tài)，且該水絡(luò)鹽化學(xué)吸附在TiO2上。< 評價 2>對于樣品A-I A-7，測定了 CO2產(chǎn)生速度和產(chǎn)生(X)2的量子效率QE⑽。其結(jié)果示于圖4。圖4中，橫軸表示鹽的量(Cr的濃度)，縱軸(右)表示量子效率QEcq2 (O),縱軸 (左)表示CO2產(chǎn)生速度(·)。由圖4可知Cr負載量方面存在最適值，0. 是最適的。< 評價 3>對于樣品A-1、A_8 A-11，測定了產(chǎn)生CO2的量子效率QECQ2。其結(jié)果示于表2。由表2、特別是表2的樣品A-9可知在不存在鹵素的條件下，顯示出高量子效率 QECQ2。由該結(jié)果和XPS的結(jié)果可知本發(fā)明的樣品A-I ( A-7)、以及A-8 A-Il在不存在鹵素的條件下，顯示可見光響應(yīng)型的光催化作用。表2
1權(quán)利要求
1.一種光催化劑材料，其具有 a’)第1’金屬的氧化物，以及 b’)第2’金屬的水絡(luò)鹽； 上述材料中，就所述第1，金屬的氧化物而言，該氧化物的價電子帶的氧化還原電位比2. OV (相對于標準電極電位，PH = 0時的值)更高，就所述第2’金屬的水絡(luò)鹽而言，該水絡(luò)鹽中的第2’金屬的離子的氧化還原電位比 1. IV(相對于標準電極電位，pH = 0時的值)更低，所述第2’金屬的水絡(luò)鹽化學(xué)吸附在所述第金屬1’的氧化物上。
2.權(quán)利要求1所述的材料，其中，a，)所述第 1，金屬的氧化物選自 T i O2、Zr O2、SiO、Ta2O5、Nb2O5、Sr Ti O3、NaTaO3、KTaO3、 NaNbO3 以及 KNb03。
3.權(quán)利要求1或2所述的材料，其中，所述第2’金屬的離子為0!2+或狗3+。
4.權(quán)利要求1 3中任一項所述的材料，其中，所述光催化劑材料為可見光響應(yīng)型。
5.光催化劑材料的生產(chǎn)方法，所述光催化劑材料具有a’)第1’金屬的氧化物以及b’) 第2’金屬的水絡(luò)鹽，且所述第2’金屬的水絡(luò)鹽化學(xué)吸附在所述第1’金屬的氧化物上，其中，就所述第1’金屬的氧化物而言，該氧化物的價電子帶的氧化還原電位比2. 0V(相對于標準電極電位，PH = O時的值)更高，就所述第2’金屬的水絡(luò)鹽而言，該水絡(luò)鹽中的第2’金屬的離子的氧化還原電位比 1. IV(相對于標準電極電位，pH = O時的值)更低； 上述方法包括i’ )將所述第1’金屬的氧化物懸浮在水中，得到懸浮液的步驟，ii’ )在所述懸浮液中添加所述第2’金屬的離子源的步驟，iii’ )將所得液體在40 100°C進行加熱的步驟，iv')將所得液體過濾并進行清洗，獲得粉末的步驟，以及ν')將所得粉末在50 300°C進行干燥，獲得所述光催化劑材料的步驟。
6.污染物質(zhì)的分解方法，該方法中使用光催化劑材料，所述光催化劑材料具有a’)第 1’金屬的氧化物以及b’ )第2’金屬的水絡(luò)鹽，其中，就所述第1，金屬的氧化物而言，該氧化物的價電子帶的氧化還原電位比2. OV (相對于標準電極電位，PH = 0時的值)更高，就所述第2’金屬的水絡(luò)鹽而言，該水絡(luò)鹽中的第2’金屬的離子的氧化還原電位比 1. IV(相對于標準電極電位，pH = 0時的值)更低，所述第2’金屬的水絡(luò)鹽化學(xué)吸附在所述第1’金屬的氧化物上； 上述方法中，通過對所述光催化劑材料照射光，所述氧化物中的價電子帶的電子被激發(fā)至所述鹽中的第2’金屬的離子上，伴隨著該被激發(fā)的電子的作用，污染物質(zhì)被分解。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠以低成本且不使用鉑而獲得的光催化劑材料、特別是可見光響應(yīng)型光催化劑材料，以及提供具有傳統(tǒng)光催化劑材料所沒有的光催化機理的材料、該材料的生產(chǎn)方法、使用該材料的污染物質(zhì)的分解方法。所述光催化劑材料具有a)第1金屬的氧化物和b)第2金屬的水絡(luò)鹽；且所述材料中，所述第1金屬的氧化物中導(dǎo)帶下端的氧化還原電位比0.2V(相對于標準電極電位，pH＝0時的值)更低，所述第2金屬的水絡(luò)鹽中第2金屬的離子的氧化還原電位比3.0V(相對于標準電極電位，pH＝0時的值)更低，在所述材料中，所述第2金屬的水絡(luò)鹽化學(xué)吸附在所述第1金屬的氧化物上。
文檔編號B01D53/86GK102513092SQ20111035259
公開日2012年6月27日 申請日期2008年6月4日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月5日
發(fā)明者三浦脩平, 中村龍平, 入江寬, 橋本和仁 申請人:國立大學(xué)法人東京大學(xué)