【基板上へのWO３ナノ粒子作製実験】

 

WO3ナノ粒子の正確な光触媒性能評価、住宅用ガラス塗布材への応用を考えた場合、ナノ粒子の基板、特にガラス基板上への形成が必要と考えられる。準備実験として、金属有機化合物分解法（Metal Organic Decomposition，MOD法）による基板上へのWO3ナノ粒子の形成を試みた。

 

合成石英基板、n型Si(100)基板上に、酢酸n-ブチルで容量比1:1に希釈したMOD原料（SYM-WO3）をスピンコート（500rpm-10s＋2000rpm-20s）で塗布し、120℃で5分間乾燥させた。

 

試料乾燥後、酸素雰囲気中で3時間焼成した。焼成温度（500～900℃）に対する基板上のMOD原料の微細構造変化をSEMで調べた。また、焼成したサンプルをMB溶液(10mg/L：20ml)に浸漬し、青色光ランプ（照度3400 lx）を照射して光触媒性の確認を行った。光触媒性は、光照射後のMB溶液の波長664nmにおける透過率変化により評価した。

 

 

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【WO3結晶性粒子の光触媒性確認実験】

 

予備実験として、粉体WO3を加熱焼成し結晶化させ、焼成温度、結晶粒サイズに対する光触媒性の発現を調べた。

 

粉体原料（純度3N）10gをアルミナボートに入れ、電気炉（マッフル炉）で3時間加熱焼成（昇温速度400℃/h）した。加熱焼成WO3粒子の粒径サイズ、微細構造を走査型電子顕微鏡（SEM）で調べた。

 

WO3粒子の光触媒性確認実験は、青銅色の光沢を持った暗緑色結晶粉末で、 水、エタノールなどのアルコール類に溶ける。水溶液は青色を示し、分解反応が進むにつれ、青色が消色していく。

 

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【新規光触媒WO3ナノ材料開発に関する研究のはじめに２】

 

最近、TiO2よりもバンドギャップの狭い酸化タングステン（WO3、バンドギャップ2.8eV（波長換算443nm））の薄膜試料で、紫外光照射による有害ガスの光分解が確認され、より長波長光での光触媒作用の期待から注目を集めている。

 

一方、触媒材料の結晶化、ナノサイズ化も触媒効果向上の手立てとして、盛んに関連研究が行われている。触媒材料の結晶性を上げることで、光照射により材料内に内部光電効果により発生した励起電子と、それにより発生した正孔の再結合を抑制することが期待できる。

 

また、材料をナノサイズ化することで、反応する比表面積が増大し、有害ガス等の化学物質分解効率の向上が期待される。

 

 

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【新規光触媒WO3ナノ材料開発に関する研究のはじめに１】

 

建築材料に使われているホルムアルデヒト等の揮発性化学物質は、シックハウス症候群の一因とされ、その分解には、従来から光触媒材料・酸化チタン（TiO2）が使われてきた。しかしながら、TiO2の光学的バンドギャップは3.2eV（波長換算388nm）と広いため、太陽光中の紫外光しか活用できず、より長波長の光で作用、すなわち可視光で作用する光触媒材料の合成が望まれてきた。

 

可視応答型光触媒材料の開発には、大きく分けて二つの流れがある。一つは、TiO2の長波長応答化（バンドギャップの狭帯化）、もう一つは，TiO2に変わる新材料の探索・開発である。（例えば、WO3ナノ材料である。）

 

前者は、主にTiO2結晶への他元素のドーピングによって行われてきた。後者は、TiO2よりもバンドギャップが狭く、できる限り透明度の高い材料が対象となる。高透明度については、光触媒材料が住宅建築材料に使われることが多く、塗料とともに使われることから重要視される項目である。

 

 

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【パープル酸化タングステンの用途】

 

パープル酸化タングステンは自分で独特な緩いスポンジ状の凝集微細針状結晶の独特な形状を有しており、黄色酸化タングステンおよびブルー酸化タングステンと比べると、パープル酸化タングステンの松装密度はより小さい、BET比表面最小、科学活性最大、水素還元でタングステン粉生成速度最も速い、粒度最細かい、また、パープル酸化タングステン粉末の粒径及び粒度分布は非常に安定しているなどの得点がある。

 

パープル酸化タングステンW18O49で生まれたタングステン粉、炭化タングステン粉は微細で均一、膨大にくい特徴を持っている。パープル酸化タングステンWO2•72は水素還元で取れたタングステン粉は微細で均一で、粒間分散性よくて、超細晶硬質合金の適切な原料になる。

 

 

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【パープル酸化タングステンの用途】

 

パープル酸化タングステンの形態は最も特別で、それぞれの粒は針状または棒状の結晶粒で作ったボツボツ粒団である。この大きなギャップ、低いかさ密度の粒子構造は、水素還元処理の浸潤と水蒸気の発揮のを助長している。

 

そうすると、表面だけではなく、内部も同時に復元し始めたようにする。だから、水素還元で取れたタングステン粉は多い結晶核、早い反応速度、細かい粒などの有利点があり、細かいタングステン粉の生産に適する。

 

パープル酸化タングステンを原料とするなら、還元過程は二酸化タングステン（WO 2）の中間階段を通じないから、超細かい或いはナノタングステン、炭化タングステン粉を調製するこうとができる。

 

 

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【パープル酸化タングステンの用途】

 

パープル酸化タングステン(VTO)はタングステンパープル酸化物(TVO)とも呼ばれる。パープル酸化タングステンはAMTの焼成過程で生まれたものであり、含量は生産者によっり違う。

 

これは科学意味の化合物ではないが、異なる成分で組成られる。例えば、三酸化ヒ素、タングステン銅、および低含量の三酸化タングステンである。これらの化合物の相対的な含有量は、酸化タングステン紫色焼成パラメータに依存する。

 

パープル酸化タングステンは還元温度を正確に支配状態の下、APTお生産する過程で生まれた細かい砕けたパープル粉末結晶である。株式会社厦門タングステンオンライン技術有限公司は二種類の標準な酸素含量のパープル酸化タングステン。パープル酸化タングステンは主に金属タングステン粉と炭化タングステンの生産に使われる。パープル酸化タングステンも超細タングステン粉とナノタングステン粉の生産に活用される。

 

 

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【パープル酸化タングステンの生産原理】

 

パープル酸化タングステンの生産は、一般的になるように、APTを原料として、産業ロータリー竹ストーブで一定の条件の下（例えば、NH3アクセスなど）焼成する。NH3からH2を分解し、APTのヒンジをベース軽度APT還元雰囲気下での焼成は、徐々に分解し、紫色タングステン酸化物還元を生成する。

 

化学反応方程式は以下のように：

3[5(NH4)2O·12WO3·5H2O]=2w18O49+40H2O+35H2+15N2

 

【パープル酸化タングステンの製品特性】

 

パープル酸化タングステンの外観は一般的に浅いパープル或いはブルーパープルを表す。

主な成分および物性検測データは下表のようにする：

 

W18O19含量%	酸素指数WOx	比表面M2/g	松装密度g/cm3
>,97	≦2,72	1,5~3,0	1.9~2.3

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【パープル酸化タングステンの歴史】

 

パープル酸化タングステンは、酸化タングステンの一つである。パープルタングステン酸化物の歴史は、酸化タングステン生産にさかのぼる。

 

タングステンは長い歴史を持っていて、18世紀にまでさかのぼる。最初はPeterWoulfeによって発見された。タングステンは、もともとwolframto命名された、元素記号はWである。スウェーデンの化学者カール·ヴィルヘルム·シェーレがグレータングステン鉱物を発見し、多くの研究を行った。1841年に、化学者RobertOxlandは三酸化タングステンおよびタングステン酸ナトリウムについて最初のプロセスの生産を開発した。彼は特許を授与された。すぐ後に、彼はタングステン化学系の創始者と見なされた。 

 

【パープル酸化タングステンの化学特性】

 

パープルタングステン酸化物は、アルゴン下、純粋な二タングステン酸アンモニウムの反応、次に紫色酸化タングステン脱酸素化でびタングステン粉末粒子を形成する。（純度：99.99％、および-40℃の露点）タングステン粉は空気で酸化られる。

 

水素におけるタングステン酸化物及びタングステン粉末は減少できる。サンプルはレーザー式粒度分布測定装置及び電界放射型走査電子顕微鏡内に配置されるなら、その特性が表せる。結果によると、2回環式酸化と三回還元で、超微細タングステン粉末が得られる。0.1μmから 1.0μmまでの超微細なタングステン粉末の粒径分布は、95.73パーセントの間である。 

 

 

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【概念】

 

パープル酸化タングステンは酸化タングステンの一つで、略称はVTOであり、パープル細かい砕けている結晶状粉末。これは温度還元状態を厳格に支配して、パラタングステン酸アンモニウムの生産過程で生まれた粉末。パープル酸化タングステンは主に金属タングステン、炭化タングステンの生産に使われる。

 

パープル酸化タングステンは、特定の条件下でパラタングステン酸アンモニウムを焼成原料として焼けし、分解し、得られた紫色酸化タングステン。通常に紫や青紫色を表す。強力な核分裂性の八面体構造、固有の結晶は針と棒状態である。