特許ウォッチ

公開番号2024123599
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-12
出願番号2023031163
出願日2023-03-01
発明の名称光触媒の製造方法及び助触媒を担持した光触媒の製造方法
出願人株式会社INPEX,人工光合成化学プロセス技術研究組合,国立大学法人信州大学
代理人個人,個人,個人,個人
主分類B01J 35/39 20240101AFI20240905BHJP(物理的または化学的方法または装置一般)
要約【課題】粒径の小さなペロブスカイト型酸窒化物を含む新規な光触媒の製造方法を提供すること。
【解決手段】TaS₂と、Aの炭酸塩、水酸化物及び硫酸塩からなる群より選択される少なくとも一種(但し、AはCa、Sr及びBaからなる群より選択される少なくとも一種)と、Aの塩化物、臭化物及びヨウ化物からなる群より選択される少なくとも一種(但し、AはCa、Sr及びBaからなる群より選択される少なくとも一種)並びにCの塩化物、臭化物及びヨウ化物からなる群より選択される少なくとも一種(但し、CはLi、Na、K、Rb、Cs及びLaからなる群より選択される少なくとも一種)の少なくとも一方と、を含む混合物を得る工程と、混合物を窒素原子含有雰囲気で加熱してペロブスカイト型酸窒化物を得る工程と、を備える、光触媒の製造方法。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
ＴａＳ
２
と、
Ａの炭酸塩、水酸化物及び硫酸塩からなる群より選択される少なくとも一種（但し、ＡはＣａ、Ｓｒ及びＢａからなる群より選択される少なくとも一種）と、
Ａの塩化物、臭化物及びヨウ化物からなる群より選択される少なくとも一種（但し、ＡはＣａ、Ｓｒ及びＢａからなる群より選択される少なくとも一種）並びにＣの塩化物、臭化物及びヨウ化物からなる群より選択される少なくとも一種（但し、ＣはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ及びＬａからなる群より選択される少なくとも一種）の少なくとも一方と、を含む混合物を得る工程と、
前記混合物を窒素原子含有雰囲気で加熱してペロブスカイト型酸窒化物を得る工程と、
を備える、光触媒の製造方法。
続きを表示（約 560 文字）【請求項２】
前記混合物が、Ｂの炭酸塩、水酸化物及び硫酸塩からなる群より選択される少なくとも一種（但し、ＢはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ及びＬａからなる群より選択される少なくとも一種）をさらに含む、請求項１に記載の光触媒の製造方法。
【請求項３】
前記混合物が、
前記ＴａＳ
２
と、
前記Ａの炭酸塩、水酸化物及び硫酸塩からなる群より選択される少なくとも一種（但し、ＡはＣａ、Ｓｒ及びＢａからなる群より選択される少なくとも一種）と、
前記Ａの塩化物、臭化物及びヨウ化物からなる群より選択される少なくとも一種（但し、ＡはＣａ、Ｓｒ及びＢａからなる群より選択される少なくとも一種）と、を含む、請求項１又は２に記載の光触媒の製造方法。
【請求項４】
前記ペロブスカイト型酸窒化物の平均粒子径が１００ｎｍ以下である、請求項１又は２に記載の光触媒の製造方法。
【請求項５】
前記ペロブスカイト型酸窒化物を熱処理する工程をさらに備える、請求項１又は２に記載の光触媒の製造方法。
【請求項６】
請求項１又は２に記載の光触媒の製造方法により得られた光触媒に助触媒を担持させる工程を備える、助触媒を担持した光触媒の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、光触媒の製造方法及び助触媒を担持した光触媒の製造方法に関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
光触媒として機能するペロブスカイト型酸窒化物が知られている。特許文献１では、出発原料として、ＢａＣＯ
３
、Ｔａ
２
Ｏ
５
の粉末試薬と、フラックスとして塩化物（ＮａＣｌ、ＫＣｌ、ＣｓＣｌ、ＲｂＣｌあるいはＢａＣｌ
２
・２Ｈ
２
Ｏ）の粉末試薬を用いてペロブスカイト型酸窒化物であるＢａＴａＯ
２
Ｎを製造し、これに助触媒を担持させることで助触媒を担持した光触媒を得たことが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２０－１４２２１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、より優れた触媒効率を得る観点からは、光触媒として高い結晶性を有するとともに粒径の小さなペロブスカイト型酸窒化物を用いることが好ましい。上記従来の出発原料を用いた製造方法は、ペロブスカイト型酸窒化物の粒径を小さくする点において改善の余地がある。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、粒径の小さなペロブスカイト型酸窒化物を含む新規な光触媒の製造方法を提供することを目的とする。本発明はまた、当該製造方法により得られた光触媒に助触媒を担持させてなる、助触媒を担持した光触媒の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
発明者らが鋭意検討したところ、出発原料として従来使用されてこなかったＴａＳ
２
を用いることが、粒径の小さなペロブスカイト型酸窒化物を製造する上で重要であることを見出し、本発明を為すに至った。
【０００７】
すなわち本発明は、例えば以下の［１］～［６］に関する。
［１］
ＴａＳ
２
と、
Ａの炭酸塩、水酸化物及び硫酸塩からなる群より選択される少なくとも一種（但し、ＡはＣａ、Ｓｒ及びＢａからなる群より選択される少なくとも一種）と、
Ａの塩化物、臭化物及びヨウ化物からなる群より選択される少なくとも一種（但し、ＡはＣａ、Ｓｒ及びＢａからなる群より選択される少なくとも一種）並びにＣの塩化物、臭化物及びヨウ化物からなる群より選択される少なくとも一種（但し、ＣはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ及びＬａからなる群より選択される少なくとも一種）の少なくとも一方と、を含む混合物を得る工程と、
前記混合物を窒素原子含有雰囲気で加熱してペロブスカイト型酸窒化物を得る工程と、
を備える、光触媒の製造方法。
［２］
前記混合物が、Ｂの炭酸塩、水酸化物及び硫酸塩からなる群より選択される少なくとも一種（但し、ＢはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ及びＬａからなる群より選択される少なくとも一種）をさらに含む、［１］に記載の光触媒の製造方法。
［３］
前記混合物が、
前記ＴａＳ
２
と、
前記Ａの炭酸塩、水酸化物及び硫酸塩からなる群より選択される少なくとも一種（但し、ＡはＣａ、Ｓｒ及びＢａからなる群より選択される少なくとも一種）と、
前記Ａの塩化物、臭化物及びヨウ化物からなる群より選択される少なくとも一種（但し、ＡはＣａ、Ｓｒ及びＢａからなる群より選択される少なくとも一種）と、を含む、［１］又は［２］に記載の光触媒の製造方法。
［４］
前記ペロブスカイト型酸窒化物の平均粒子径が１００ｎｍ以下である、［１］～［３］のいずれか一に記載の光触媒の製造方法。
［５］
前記ペロブスカイト型酸窒化物を熱処理する工程をさらに備える、［１］～［４］のいずれか一に記載の光触媒の製造方法。
［６］
［１］～［５］のいずれか一に記載の光触媒の製造方法により得られた光触媒に助触媒を担持させる工程を備える、助触媒を担持した光触媒の製造方法。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、粒径の小さなペロブスカイト型酸窒化物を含む新規な光触媒の製造方法が提供される。また、本発明によれば、当該製造方法により得られた光触媒に助触媒を担持させてなる、助触媒を担持した光触媒の製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は、作製したＳｒＴａＯ
２
ＮのＸＲＤチャートである。
図２は、作製したＳｒＴａＯ
２
ＮのＳＥＭ像である。
図３は、作製したＳｒＴａＯ
２
Ｎ／Ｉｒ／Ｐｔ／Ｃｒの水素生成反応の活性評価結果を示すグラフである。
図４は、作製したＳｒＴａＯ
２
Ｎ／Ｉｒ／Ｐｔ／ＣｒのＳＥＭ像である。
図５は、熱処理後のＳｒＴａＯ
２
Ｎ結晶粉末を用いた、ＳｒＴａＯ
２
Ｎ／Ｉｒ／Ｐｔ／Ｃｒ及びＳｒＴａＯ
２
Ｎ／ＣｏＯｘの水素生成反応及び酸素生成反応の評価結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本開示の好適な実施形態について詳細に説明する。ただし、本開示は以下の実施形態に限定されない。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許