水熱法による水酸アパタイト...
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2θ/°(CuKα)
Fig.1 HA 顆粒(a)と水熱・焼成後の試料(b)の XRD パターン
水熱法による水酸アパタイト―光触媒複合材料の作製
(東北大院環境) ○川口 脩、上高原 理暢、渡邉 則昭、井奥 洪二
e-mail：[email protected]
【緒言】
近年、光触媒は環境浄化に活用できることから、環境分野においても多くの注目を浴びている。特に
酸化チタン(TiO2)は化学的安定性と光触媒活性の高さから、最も注目されている光触媒のひとつである。
一方、骨の無機成分である水酸アパタイト(Ca10(PO4)6(OH)2：HA)は有機物に対して高い吸着能を有し、
クロマトグラフィーのカラム充填剤などの吸着剤として広く利用されている。積極的な吸着能を持たな
いTiO2と、光触媒活性を持たないHAを複合化することによって、互いの長所を活かし弱点を補い合い、
より効率的な環境浄化材料が作製できると考えられる。本研究では水質浄化を目的とし、汚染物質を吸
着・分解できる材料の作製を試みた。
【実験方法】
・HA 顆粒の作製：ゼラチン溶液に α-TCP 粉末を加えたスラリーを液体窒素中に滴下し、その後１週間
4 ℃で乾燥させた。得られた α-TCP/ゼラチン顆粒を 1200 ℃で焼成し α-TCP 顆粒を得た。これを 160 ℃,
24 h 水熱蒸気処理し、HA 顆粒を得た。
・HA-TiO2複合顆粒の作製：28 %NH3水 2.5 cm3 と 30 %H2O2 水 10 cm3 の混合液中に、水冷しながら Ti
粉末 0.125 g を加えて撹拌し、Ti を溶解させた[1]。この溶液 4 cm3 に HA 顆粒 0.1 g を加え、240 ℃, 6 h
水熱処理した。処理後、顆粒を 1 日室温乾燥させた後、700 ℃, 1 h 焼成した。
【結果と考察】
Fig.1 に HA 顆粒と水熱・焼成処理後の試料の
XRD パターンを、Fig.2 にそれぞれの SEM 写真
を示した。Fig.1 から、得られた試料は HA とア
ナターゼの混合相であり、その他の相は含まれて
いないことが確認できた。また Fig.2 から、アナ
ターゼ微粒子が HA 粒子の表面を覆うように析
出していることが観察された。HA 表面でアナタ
ーゼの不均一核生成が起こったため、このように
アナターゼが析出したと考えられる。
【まとめ】
本研究を通じて、HA 表面にアナター
ゼを析出させた材料の作製に成功し
た。今後、アナターゼの析出量を制
御することにより、それぞれの特性
を活かした複合材料を作製できると
考えられる。
※ 参考文献
[1] M. Kakihana, M. Tada, M. Shiro, V. Petrykin, M. Osada, Y. Nakamura, Inorg.Chem. 2001, 40, 891-894
Fig.2 HA 顆粒(a)と水熱・焼成後の試料(b)の SEM 写真
：HA ：anatase (b)
(a)
1 μm 1 μm
(a) (b)