「酸化チタン(IV)」の版間の差分

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400 [[ナノメートル|nm]]よりも短波長の光を強く吸収する一方で、可視光吸収は無いため日焼け止め([[サンスクリーン剤]])にも使われる
<ref>{{Cite web|url=http://www.yakujien.com/Pages/hukuyou/hiyake.html#Anchor-31775|title=日焼け止め成分(サンスクリーン剤)の有効成分一覧|publisher=薬辞苑、オフィスミックス(大阪)|accessdate=2009-02-01}}</ref>。
* [[色素増感太陽電池]]
増感色素を担持させて可視光線~赤外線を取り込む次世代太陽池の素として注目されている。
 
== 化学的性質 ==
酸化チタン(IV)は、[[フッ化水素酸]]、熱濃[[硫酸]]および溶融[[アルカリ塩]]に溶解するが、それ以外の酸、アルカリ、水および有機溶剤には溶解しない。
 
アナターゼのバンドギャップは3.2 [[電子ボルト|eV]]であり、387 nmより短波長の光を吸収すると[[価電子帯]]の[[電子]]が[[伝導帯]]に励起され、自由電子と[[正孔]]を生成する。通常は直ちに再結合し、熱に変わる。
 
600 {{℃}}以上では[[水素]]ガスにより部分的に[[還元]]され、青色のチタン(III)の混ざった酸化物を生成する。ただし[[酸素]]に触れると速やかに酸化チタン(IV)に戻る。従って、酸化チタン(IV)に担持した[[貴金属]]触媒を高温で水素還元すると、[[SMSI]] (Strong Metal Support Interaction) を発生しやすい。900℃以上の水素中で還元した場合は、濃青色の不定比組成の酸化チタンTiO<sub>x</sub>(x=1.85~1.94)を生成する<ref>{{cite journal|author = I. Tsuyumoto, H. Uchikawa|title = New Orthorhombic Titanium Oxide, TiO1.94|year = 2000|journal = [[Journal of Materials Science Letters]]|volume = 19|issue = 23|pages = 2075|doi = 10.1023/A:1026733617500}}</ref>。常温常圧で酸素に触れても安定である。この組成では斜方晶系の結晶構造をもち、熱電変換能を示す<ref>{{cite journal|author = I. Tsuyumoto, T. Hosono, M. Murata|title = Thermoelectric power in nonstoichiometric orthorhombic titanium oxides|year = 2006|journal = [[Journal of the American Ceramic Society]]|volume = 89|issue = 7|pages = 2301|doi = 10.1111/j.1551-2916.2006.00979.x
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== 製造 ==
[[File:Ilmenite-155036.jpg|thumb|200px|イルメナイト鉱石(FeTiO<sub>3</sub>)]]
一度[[塩化チタン(IV)]]とした後、高温で酸素と反応させて酸化チタン(IV)とする方法、および[[硫酸チタン(IV)]]を加水分解した後、焼成する方法の二種類が主であるが、特に光触媒用の酸化チタン(IV)は別途特殊な製造方法を採ることがある<ref>{{Cite web|url=http://www.meti.go.jp/committee/materials2/downloadfiles/g81127c08j.pdf|format=PDF|title=ナノサイズ酸化チタンについて|accessdate=2010-08-02}}</ref>。
工業的生産では原料に[[金紅石|ルチル鉱石]]または[[イルメナイト|イルメナイト鉱石]](FeTiO<sub>3</sub>)が用いられている。主な製造法には'''塩素法'''(気相法)と'''硫酸法'''(液相法)の二種類があり、欧米では塩素法、日本では硫酸法が主流である。
 
塩素法は原料(ルチル鉱石)を[[コークス]]・[[塩素]]と反応させ、一度ガス状の[[四塩化チタン]]にする。ガス状の四塩化チタンを冷却して液状にした後、高温で酸素と反応させ、塩素ガスを分離することによって酸化チタンを得る。
 
硫酸法は原料(イルメナイト鉱石)を濃硫酸に溶解させ、不純物である鉄分を硫酸鉄(FeSO<sub>4</sub>)として分離し、一度オキシ硫酸チタン(TiOSO<sub>4</sub>)にする。これを加水分解するとオキシ水酸化チタン(TiO(OH)<sub>2</sub>)となり沈殿する。この沈殿物を洗浄・乾燥し、焼成することによって酸化チタンを得る<ref>[http://www.nirs.go.jp/db/anzendb/NORMDB/PDF/41.pdf チタン鉱]</ref>。
 
日本では[[石原産業]]、[[堺化学工業]]、[[テイカ]]、[[チタン工業]]、[[富士チタン工業]]などが製造している。