米乐m6官方网站【会长：吉川博之】（以下简称“产业技术研究所”）纳米技术研究部【研究主任：南真司】纳米结构控制材料组首席研究员 宫内正宏赵志刚AIST 特别研究员很简单水热法氧化钨纳米管所开发的纳米管由氧化钨微晶聚集体组成，管壁上有纳米尺寸的孔。纳米多孔有结构。由于其纳米孔结构，比表面积大，从而导致高光触媒显示活动。
在这个氧化钨纳米管助催化剂时，气相乙醛通过可见光照射而分解。氮掺杂氧化钛比带有铂助催化剂的传统颗粒氧化钨高8倍可见光下的光催化活性
可以采用水热法合成，因此可以低成本大批量合成，即使在紫外线很少的室内环境下也是有害的挥发性有机化合物(VOC)等的“安全健康的住宅构件”投入实际使用。
该成果发表在德国WILEY-VCH出版的学术期刊上。Angewandte Chemie-国际版预定在杂志（Angebande Chemi）上发表。
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氧化钨纳米管的扫描电子显微照片
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光触媒在光照下可分解有害物质并表现出抗菌功能。此外，当涂在外墙材料上时，它具有自净作用，可防止污垢粘附。氧化钛被认为是典型的光催化剂，但由于氧化钛仅在紫外线下发挥光催化功能，因此在室内等紫外线较少的环境中其效果还不够。室内使用需要使用可见光的光催化剂，例如用于预防病房综合症的应用，例如室内有害挥发性有机化合物的分解和净化。近年来，已经报道了在可见光下发挥作用的光催化剂，例如氮掺杂二氧化钛，但其性能还不够。另一方面，最近，一种简单的氧化物，氧化钨（WO3)的表面上使用铂或钯金属颗粒或铜化合物等促进剂时，其在可见光下表现出高活性。然而，市售的氧化钨颗粒尺寸较大且比表面积较小，因此它们不一定适合作为光催化剂的基础材料。此外，目前氧化钨纳米粒子的合成实例还很少，因此需要开发具有受控纳米结构的氧化钨粒子，以进一步提高氧化钨基光催化剂的活性。
产业技术研究院能源技术研究部发现，只需将钯或铜化合物微粒作为助催化剂混炼到氧化钨光催化剂中，即可大幅提高其活性。2008 年 7 月 9 日新闻公告）。另一方面，产业技术研究院纳米技术研究部以氧化钨粒子本身为中心，以通过控制纳米结构来制造高活性光催化剂为目标进行开发。
这一开发成果是作为新能源产业技术综合开发机构（NEDO）独立管理机构“构建循环型社会的光触媒产业创造项目”的一部分，与东京大学共同实施的结果。
合成的氧化钨纳米管的扫描电子显微照片如图1所示。纳米管由尺寸小于100 nm的微晶聚集体组成，具有高比表面积的纳米孔结构，纳米管壁上有许多数十纳米尺寸的孔。这些纳米管的外径为300至1000纳米，长度为2至20微米。该合成方法极其简单，通过将起始原料和溶剂在密闭容器中加热的水热法可以高收率地合成。在这项研究中，我们发现通过将尿素引入水热反应溶液中可以形成纳米管，这使我们能够开发出高产率的合成工艺。这次采用的水热法价格昂贵成型剂不需要，它可以是能够以低成本大批量合成的制造工艺。
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图1氧化钨纳米管的扫描电子显微照片
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在得到的氧化钨纳米管的表面负载铂微粒作为促进剂，进行气相乙醛分解试验。通过照射波长400nm以上的可见光，乙醛的浓度降低，并生成分解产物二氧化碳，显示出可见光的光催化活性。图2显示了可见光照射产生二氧化碳的速率。新开发的氧化钨纳米管（图2（4））的活性比传统的氮掺杂氧化钛（图2（2））高出约八倍。此外，与类似地将铂负载在市售颗粒氧化钨上的样品相比（图2（3）），铂负载的氧化钨纳米管的可见光催化活性高出三倍以上。
我们还证实，新开发的氧化钨纳米管在可见光照射下可以将乙醛完全分解为二氧化碳。
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图2可见光照射下乙醛分解测试结果
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氧化钨纳米管的高可见光活性很大程度上归功于具有大比表面积的纳米多孔结构。未来，我们的目标是通过在纳米管的内壁和外壁上选择性地负载助催化剂来进一步提高活性。我们还将开发一种应用于涂层部件的薄膜工艺。