BRPI0710448A2 - material fotocatalisador, composição fotocatalisadora que usa o mesmo, e produto fotocatalisador - Google Patents

Abstract

<B>MATERIAL FOTOCATALISADOR, COMPOSIçãO FOTOCATALISADORA QUE USA O MESMO, E PRODUTO FOTOCATALISADOR<D>. A presente invenção refere-se a um material fotocatalisador com um efeito catalisador mais alto do que os materiais fotocatalisadores. O material fotocatalisador da invenção contém, como seu componente principal, um pó de óxido de tungstênio excitado por uma fonte luminosa que emite luz com um comprimento de onda de 430 a 500 nm, sendo que o material fotocatalisador tem uma capacidade de decomposição de 50% ou mais, sendo que a capacidade de decomposição é dada pela seguinte equação baseada no seguinte teste: Teste da capacidade de decomposição 1 g de pó de óxido de tungstênio e 20 ppm de acetaldeido (quantidade A) são despejados em um recipiente de vidro de 3 litros, e acetaldeído (quantidade B) é medido, depois que luz com um comprimento de onda de pico de 460 nm <sym> 10 nm é irradiada na mistura por 2 horas, para medir a capacidade de decomposição (%): Capacidade de decomposição (%) = (quantidade de acetaldeido A - quantidade de acetaldeido B)/quantidade de acetaldeído A x 100.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MATERIALFOTOCATALISADOR5 COMPOSIÇÃO FOTOCATALISADORA QUE USAO MESMO, E PRODUTO FOTOCATALISADOR".

ÁREA DA INVENÇÃO

A presente invenção refere-se a um material fotocatalisador, auma composição fotocatalisadora e a um produto fotocatalisador.ANTECEDENTES DA TÉCNICA

Como é bem conhecido, quando um material fotocatalisador éirradiado com luz com uma energia maior do que o intervalo de banda damesma, elétrons aparecem na banda condutora e furos aparecem na bandade valência por fotoexcitação. Como conseqüência, esses elétrons e furossão difundidos para a superfície do pó e postos em contato com oxigênio eumidade, com o resultado de que esses elétrons são adsorvidos e reduzidospara produzir ânions de superóxido.Os furos, por outro lado, oxidam a umi-dade, para formar radicais de hidróxido. Esses produtos apresentam, emconseqüência, um efeito esterilizante, decomponibilidade orgânica e umacapacidade hidrofílica através de suas reações de redox.

Aqui, exemplos de "luz com uma energia maior do que o interva-lo de banda" incluem raios ultravioleta e luz visível. Como "fonte luminosa"20 são usados luz solar, diversas lâmpadas e diodos emissores de luz.

Como material fotocatalisador, até o presente tem sido usado,principalmente, um pó de óxido de titânio (TiO2). Mas, quando se pretendeobter a energia de intervalo de banda (comprimento de onda de 380 nm oumesnos) de um pó de óxido de titânio por luz solar, apenas cerca de 2% daluz pode ser utilizada. Em vista disso, muita atenção tem sido concentrada,recentemente, em óxido de tungstênio (WO3), em vez de pó de óxido de titâ-nio, como material fotocatalisador capaz de utilizar a região de luz visível(400 a 800 nm), que é um comprimento de onda principal da luz solar.

Por exemplo, o Documento de Patente 1 descreve que um filmede óxido de tungstênio formado por um método de depósito é usado comoum fotocatalisador. Nesse caso, mesmo com o fotocatalisador sendo umfilme, o efeito do fotocatalisador é obtido. Mas, o fotocatalisador com umaforma de filme é insatisfatório para obter área de superfície suficiente e, por-tanto, está reduzido em efeito catalisador por volume unitário. Também, de-vido ao fato de o método de depósito ser uma tecnologia formadora de filmeque usa um vácuo, o equipamento é de grande escala, levando a altos cus-tos. Além disso, o método de depósito tem o problema de que um filme podeser formado apenas em um material de alta resistência térmica (material bá-sico), porque o material básico (material a ser revestido) é exposto a umacondição de alta temperatura.

Quando o fotocatalisador é feito de um pó de óxido de tungstê-nio, por outro lado, o mesmo apresenta as seguintes vantagens. Especifica-mente, porque toda a superfície do pó pode ser usada como superfície docatalisador, o efeito catalisador por volume unitário pode ser aperfeiçoado.Também, pode ser adotado um método, no qual o pó é misturado com umaresina e aplicado, e, portanto, é desnecessário expor o material básico auma condição de alta temperatura e o pó pode ser aplicado em qualquerlugar. A fim de aumentar a área de superfície do catalisador por volume uni-tário, o pó é, de preferência, feito em micropartículas, com um diâmetro departícula médio de 1 μηι ou menos.

O método usado para obter micropartículas de um pó de óxidode tungstênio é conhecido, por exemplo, do Documento de Patente 2. E-xemplos do método de paratungstato de amônio tratado termicamente (do-ravante, referido como APT) ao ar são dados nesse documento de patente,parágrafos 0008 e 0009. Esse método consegue obter micropartículas comuma área de superfície de BET de 3 a 5 m2/g e um diâmetro de partículamédio de 0,2 a 0,3 μm, quando a gravidade específica de óxido de tungstê-nio é 7.3.

Exemplo da fonte luminosa usada para excitar um fotocatalisa-dor incluem, tal como mencionado acima, luz solar, diversos diodos emisso-res de luz e diversas Lâmpadas. Nesse caso, o fotocatalisador é excitadopor um comprimento de onda especificado para desenvolver seu efeito cata-lítico. Portanto, se o comprimento de onda da fonte luminosa não estiver deacordo com o comprimento de onda que excita o fotocatalisador, não podemser obtidas características suficientes. Por exemplo, é conhecido o Docu-mento 3 para superar essa desvantagem. No Documento de Patente 3 édescrito um método, no qual um material emissor de luz é feito para emitirluz com um comprimento de onda diferente do de uma fonte luminosa, por mistura do fotocatalisador com o material emissor de luz (corpo fluorescen-te), para excitar o fotocatalisador pela luz com esse comprimento de onda.

De acordo com o Documento de Patente 3, é descrito o fato deque mesmo se for usado um pó de T1O2 pouco excitado pela luz visível, essepó apresenta a capacidade decompor formaldeído sob uma cor de luz diurna (sob luz solar). Mas, a capacidade de decomposição do mesmo é muito defi-ciente. Mais detalhadamente, o método do Documento de Patente 3 leve 24horas para decompor 50 ppm de formaldeído.

Por outro lado, muita atenção tem sido concentrada, recente-mente, em óxido de tungstênio (WO3) como material fotocatalisador, que é usado na região de luz visível (400 a 800 nm), tal como mencionado acima.De acordo com esse fotocatalisador, um determinado nível de característicascatalisadoras é obtido na região de luz visível.

Documento de Patente 1: Ped. Pat. Jap. KOKAI Publicação N°.

2001-152130

Documento de Patente 2: Ped. Pat. Jap. KOKAI Publicação N°.

2002-293544

Documento de Patente 3: Ped. Pat. Jap. KOKAI Publicação N°.2002-346394

Documento de Patente 4: Ped. Pat. Jap. KOKAI Publicação N°.

4-42057

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

Porém, até agora não foi obtida nenhuma característica satisfa-tória. No Exemplo 1, descrito no Documento de Patente 4, é descrito um póde WO3 é irradiado com luz de uma lâmpada fluorescente de fotocopiadora (potência de rádios ultravioleta: 2,1W, comprimento de onda: 300 a 490 nm,comprimento de onda principal: 370 nm), para obter o resultado de que 90%de 10 ppm de acetaldeído são decompostos em 24 minutos. Mas, o pó deWO3 é necessário em uma quantidade tão alta quanto 100 g. Essas caracte-rísticas tornam necessário aplicar o pó de WO3 em uma grande quantidade,por exemplo, ao lugar onde é realizada uma operação desodorizante.

É um objetivo da presente invenção pôr à disposição um materi-al fotocatalisador com um efeito catalisador melhor do que materiais fotoca-talisadores convencionais, uma composição fotocatalisadora que contémesse material fotocatalisador e um produto fotocatalisador que usa esse ma-terial fotocatalisador e possibilita economia de espaço e redução de peso.

O objetivo acima pode ser alcançado pelo seguinte material fo-tocatalisador e a seguinte composição fotocatalisadora e produto fotocatali-sador, usando o material fotocatalisador de acordo com a presente invenção.

(1) De acordo com a reivindicação 1, é posto à disposição ummaterial fotocatalisador, que compreende, como seu componente principal,um pó de óxido de tungstênio excitado por uma fonte luminosa, que emiteluz com um comprimento de onda de 430 a 500 nm, sendo que o materialfotocatalisador tem uma capacidade de decomposição de 50% ou mais,sendo que a capacidade de decomposição é dada pela seguinte equação,baseada no seguinte teste:

Teste para a capacidade de decomposição

1 g de pó de óxido de tungstênio e 20 ppm de acetaldeído(quantidade A) são despejados em um recipiente de vidro de 3 litros, e o a-cetaldeído (quantidade B) é medido depois de a luz com um comprimento deonda de pico de 460 nm ± 10 nm ser irradiada sobre a mistura por 2 horas,para medir a capacidade de decomposição (%):

Capacidade de decomposição (%) = [(acetaldeído quantidade A- acetaldeído quantidade B)/acetaldeído quantidade A] χ 100.

(2) De acordo com a reivindicação 2, é posto à disposição ummaterial fotocatalisador de acordo com (1), sendo que a fonte luminosa é umdiodo emissor de luz que usa um elemento semicondutor que emite luz azul.

(3) De acordo com a reivindicação 3, é posto à disposição ummaterial fotocatalisador de acordo com (1), sendo que a fonte luminosa é luzsolar.(4) De acordo com a reivindicação 4, é posto à disposição ummaterial fotocatalisador de acordo com (1), sendo que a fonte de luz é umalâmpada fluorescente.

(5) De acordo com a reivindicação 5, é posto à disposição ummaterial fotocatalisador de acordo com qualquer um de (1) a (4), sendo que

uma dose de luz com um comprimento de onda de 430 a 500 nm é de 1mW/cm2 ou mais.

(6) De acordo com a reivindicação 6, é posto à disposição ummaterial fotocatalisador de acordo com qualquer um de (1) a (5), sendo quea capacidade de decomposição é de 90% ou mais e 100% ou menos.

(7) De acordo com a reivindicação 7, é posto à disposição ummaterial fotocatalisador, que compreende como seu componente principal,micropartículas de oxido de tungstênio excitadas por irradiação com luz visí-vel, sendo que o material fotocatalisador tem uma capacidade de decompo-sição tal que uma quantidade residual de acetaldeído é de 50% ou menos,30 minutos depois de 10 ppm de gás de acetaldeído serem introduzido emum recipiente à prova de ar, com uma capacidade de 3 litros, e 0,1 g de mi-cropartículas de oxido de tungstênio no recipiente são irradiados com luzazul.

(8) De acordo com a reivindicação 8, é posto à disposição ummaterial fotocatalisador de acordo com (7), sendo que uma fonte luminosaque emite luz azul é um diodo emissor de luz do sistema de GaN, com umpico de emissão de luz na proximidade de 470 nm.

(9) De acordo com a reivindicação 9, é posto à disposição ummaterial fotocatalisador de acordo com qualquer um de (1) a (8), que contémum sistema monoclínico como sua fase principal.

(10) De acordo com a reivindicação 10, é posto à disposição ummaterial fotocatalisador de acordo com qualquer um de (1) a (9), com umtamanho de partícula médio de 10 μιτι ou menos.

(11) De acordo com a reivindicação 11, é posta à disposiçãouma composição fotocatalisadora, que contém o material de acordo comqualquer um de (1) a (10), em uma quantidade de 50% em massa ou mais.(12) De acordo com a reivindicação 12, é posta à disposiçãouma composição fotocatalisadora de acordo com (11), que contém um pó deóxido de titânio em uma quantidade menor que 50% em massa.

(13) De acordo com a reivindicação 13, é posto à disposição umproduto fotocatalisador, que usa a composição fotocatalisadora de acordocom (11) ou (12).

(14) De acordo com a reivindicação 14, é posto à disposição umproduto fotocatalisador de acordo com (13), com um efeito catalisador empelo menos um de um material orgânico, NOx e SOx.

(15) De acordo com a reivindicação 15, é posto à disposição umproduto fotocatalisador de acordo com (13) ou (14), sendo que a composiçãofotocatalisadora está ligada com uma superfície de um substrato de base porum aglutinante.

A presente invenção pode pôr à disposição um material fotocata-lisador com um efeito catalisador melhor do que materiais fotocatalisadoresconvencionais, uma composição fotocatalisadora, que contém esse materialfotocatalisador e um produto fotocatalisador, que usa esse material fotocata-lisador e possibilita econômica de espaço e redução no peso.BREVE DESCRIÇÃO RESUMIDA DOS DESENHOS

Figura 1A é uma vista em corte, que inclui uma seção quebradade uma lâmpada fluorescente de acordo com a presente invenção.

Figura 1B é uma vista em corte típica de um filme fotocatalisa-dor, que é uma estrutura de uma lâmpada fluorescente de acordo com apresente invenção.

Figura 2A é uma vista em perspectiva esquemática de uma uni-dade desodorizante de acordo com a presente invenção.

Figura 2B é uma vista lateral esquemática da figura 2A.

Figura 3 mostra um exemplo de um espectro espectroscópico deum diodo emissor de luz azul 45 de acordo com a presente invenção.

Figura 4 mostra um exemplo de padrões de difração de raios Xde um sistema triclínico e um sistema monoclínico de trióxido de tungstênio(WO3).Figura 5 mostra um diagrama característico para comparar osefeitos de decomposição de gás de acetaldeído de trióxidos de tungstêniodiferentes em estrutura cristalina.

Figura 6 mostra uma vista esquemática de um dispositivo demedição usado para obter o diagrama característico da figura 5.

Figura 7 mostra uma vista esquemática de um aparelho de pro-dução para formar um material fotocatalisador de acordo com a presenteinvenção.

Figura 8 é um gráfico que mostra a distribuição de grãos (rela-ção entre diâmetros de partícula, freqüência e partículas de tamanho inferiorcumulativas), depois de as partículas serem dispersadas.

Figura 9 é um gráfico que mostra a distribuição de grãos (rela-ção entre diâmetros de partícula, freqüência e partículas de tamanho inferiorcumulativas), de uma tinta com WO3 dispersado.

Figura 10 mostra uma microfotografia de metatungstato de amô-nio como matéria-prima granulada, obtida em uma terceira modalidade.

Figura 11 mostra uma microfotografia de micropartículas de fo-tocatalisador cristalinas de WO3 do tipo de sistema monoclínico, obtidas portratamento térmico de uma matéria-prima granulada obtida na terceira moda-lidade, por meio de um aquecimento rápido, realizado a 800°C, em um tem-po tão curto quanto 1 a 10 minutos.

Figura 12 é um diagrama característico que mostra a capacidadede decomposição de acetaldeído de cada micropartícula de fotocatalisadorde trióxido de tungstênio, quando a temperatura de aglutinação é variadapara 600°C, 700°C, 800°C e 900°C, em uma quarta modalidade.

Figura 13 é um diagrama característico que mostra a capacidadede decomposição de acetaldeído de cada micropartícula de fotocatalisadorde trióxido de tungstênio, quando a temperatura de aglutinação é variadapara 800°C, 900°C e 1000°C, na quarta modalidade.

Figura 14 é um diagrama característico que mostra a capacidadede decomposição de acetaldeído de cada micropartícula de fotocatalisadorde trióxido de tungstênio, quando a temperatura de aglutinação é variadapara 30 segundos, 1 minuto, 5 minutos, 10 minutos e 15 minutos.

Figura 15 mostra a relação entre comprimento de onda e refle-tância quando um fotocatalisador de WO3 em uma sexta modalidade é usa-do ou quando um fotocatalisador de TiO2 é usado.

Figura 16 mostra uma vista em perspectiva do estado não mon-tado de um aparelho de iluminação de acordo com a sexta modalidade.

Figura 17 mostra uma vista em corte ampliada de uma parte es-sencial da figura 16.

Figura 18 mostra a relação entre tempo e quantidade residual de acetaldeído de um aparelho de iluminação em uma sétima modalidade euma lâmpada fluorescente com um catalisador de TÍO2, uma lâmpada fluo-rescente com um catalisador de TÍO2, e um aparelho de iluminação umalâmpada fluorescente com um fotocatalisador de TiO2, e uma lâmpada fluo-rescente com um fotocatalisador de TiO2.

Figura 19 mostra um exemplo de um comprimento de onda depico azul de um diodo emissor de luz azul, usado em um teste da presenteinvenção.

Figura 20 mostra um exemplo de um comprimento de onda depico azul-esverdeada de um diodo emissor de luz azul-esverdeada, usado em um teste da presente invenção.

Figura 21 mostra um primeiro teste de capacidade de decompo-sição, quando as amostras 1 a 6 de acordo com essa modalidade são exci-tadas por um diodo emissor de luz azul.

Figura 22 mostra um primeiro teste de capacidade de deçompo- sição, quando as amostras 1 a 6 de acordo com essa modalidade são exci-tadas por luz solar.

Figura 23 mostra um primeiro teste de capacidade de decompo-sição, quando as amostras 1 a 6 de acordo com essa modalidade são exci-tadas por uma lâmpada fluorescente.

Figura 24 mostra um primeiro teste de capacidade de decompo-sição, quando as amostras 1 a 6 de acordo com essa modalidade são exci-tadas por um diodo emissor de luz verde.Figura 25 mostra um primeiro teste de capacidade de decompo-sição de uma amostra 2 de acordo com essa modalidade, quando a dose deluz emitida de um diodo emissor de luz azul é mudada.

Figura 26 mostra uma modalidade de um aparelho desodorizan-te de acordo com essa modalidade.

Figura 27 mostra a capacidade de decomposição de acetaldeídodo aparelho desodorizante de acordo com essa modalidade.

Figura 28 mostra uma modalidade de outro produto fotocatalisa-dor de acordo com essa modalidade.

Figura 29 mostra um exemplo de características hidrofílicas doproduto fotocatalisador de acordo com essa modalidade.

MELHOR MODO PARA EXECUTAR A INVENÇÃO

Uma modalidade de acordo com a invenção é explicada comreferência aos desenhos.

Estrutura de uma lâmpada fluorescente

As figuras 1A e 1B são vistas em corte que mostram uma estru-tura típica de uma lâmpada fluorescente de acordo com a presente inven-ção. Especificamente, a figura 1A é uma vista em corte que inclui uma seçãoquebrada e a figura 1B é uma vista em corte típica de um filme fotocatalisa-dor, que é uma estrutura da lâmpada fluorescente acima.

O número de referência 10 na figura representa uma lâmpadafluorescente como um produto fotocatalisador. A lâmpada fluorescente 10está constituída de um corpo de lâmpada fluorescente 20 e um filme fotoca-talisador 30 formado na superfície desse corpo de lâmpada fluorescente 20.O corpo de lâmpada fluorescente 20 acima está constituído de um recipientede descarga transmissor de luz 11, uma camada de corpo fluorescente 12,um par de elétrodos 13, 13, um meio de descarga (não mostrado) e umabase 14.

O recipiente de descarga transmissor de luz 11 está constituídode um bulbo de vidro 11 a alongado e um par de hastes de iluminação 11 b. Obulbo de vidro 11a é feito de vidro de cal de soda. A haste de iluminação 11bestá dotada de um tubo de descarga, um artifício de iluminação, um fio dedescida interno e um fio de descida externo. O tubo de descarga é usado emtal modo que ele está ligado com o interior e o exterior do recipiente de des-carga transmissor de luz 11, para descarregar o interior do recipiente dedescarga transmissor de luz 11 e vedar um meio de descarga. Depois, o tu-bo de descarga é vedado, depois da descarga do meio de descarga. As du-as extremidades do bulbo de vidro 11a são vedadas com o artifício de ilumi-nação acima, para formar o recipiente de descarga transmissor de luz 11. Aextremidade de base do fio de descida interno está embutido à prova de arna haste de iluminação 11b e ligado com o fio de descida externo. A partesuperior do fio de descida externo está embutida na haste de iluminação 11be a extremidade de base do mesmo é guiada para fora do recipiente de des-carga transmissor de luz 11.

A camada de corpo fluorescente 12 está constituída de um corpofluorescente emissor de luz com três comprimentos de onda e está formadona superfície interior do recipiente de descarga transmissor de luz 11. Nocorpo fluorescente emissor de luz com três comprimentos de onda, BaM-gAli6027 é para uso emissor de luz azul, LaPO4-Ce, Tb é para uso emsisorde luz verde de Y2OsiEu é para uso emissor de luz vermelha. O par de elé-trodos 13, 13 está ligado entre as extremidades de um par de fios de descidainternos, dispostos opostos um ao outro e afastados um do outro dentro decada uma das duas extremidades do recipiente de descarga transmissor deluz 11. Também, o elétrodo 13 está constituído de um filamento de bobinade tungstênio e um material emissor de elétrons fixado no filamento de bobi-na.

O meio de descarga acima está constituído de mercúrio e argô-nio, que estão vedados dentro do recipiente de descarga transmissor de luz11. Uma quantidade apropriada de mercúrio é introduzida no tubo de des-carga, que é depois vedado. A quantidade de argônio vedada internamenteé de cerca de 300 Pa. A base 14 está constituída de um corpo de base 14ae um par de pinos de base 14b, 14b. O corpo de base 14 tem uma forma detampa, que está fixado nas duas extremidades do recipiente de descargatransmissor de luz 11. O par de pinos de base 14b, 14b está apoiado pelocorpo de base 14a de tal modo a estarem isolados do corpo de base 14a eligados a cada fio de descido externo.

O filme fotocatalisador 30 é um filme feito de uma tinta fotocata-lisadora que contém partículas de trióxido de tungstênio (diâmetro de partí-cuia médio: 0,1 μιτι) como seu componente principal. A espessura do filmedo filme fotocatalisador 30 é de cerca de 0,5 a 3 μιη. As micropartículas detrióxido de tungstênio têm uma estrutura cristalina de sistema monoclínico,mesmo depois do revestimento estiver concluído. O filme fotocatalisador 30é formado de micropartículas fotocatalisadoras 21 e um aglutinante 22, talcomo micropartículas de alumina, micropartículas de sílica ou micropartícu-las de zircônia, que podem transmitir altamente raios ultravioleta ou luz visí-vel. A micropartícula fotocatalisadora 21 está constituída de micropartículasde trióxido de tungstênio 21a e micropartículas de carbonato de cálcio 21b efixada na superfície das micropartículas de trióxido de tungstênio 21a. O a-glutinante 22 é adicionado em uma faixa de quantidade de 10 a 50% emmassa, com base nas micropartículas de trióxido de tungstênio 21a. Tam-bém, se silício modificado com acrila ou uma resina baseada em silicone forusado como aglutinante 22, pode ser formado um filme fotocatalisador quedeve ser aglutinado a 20 a 200°C. Também as micropartículas de carbonatode cálcio 21b funcionam como um material de adsorve NOx (óxidos de nitro-gênio) e SOx (óxidos de enxofre). Portanto, se for desnecessário limitar adeterioração das micropartículas de trióxido de tungstênio 21a causada porNOx e SOx, não é essencial adicionar e fixar as micropartículas de carbonatode cálcio 21b.Estrutura de uma unidade desodorizante

As figuras 2A e 2B são vistas explanatórias que mostram umaestrutura típica de uma unidade desodorizante de acordo com a presenteinvenção. Especificamente, a figura 2A é uma vista em perspectiva esque-mática da unidade desodorizante e a figura 2B é uma vista lateral esquemá-tica da figura 2A. Aqui, as micropartículas de trióxido de tungstênio não es-tão representadas, por razões de conveniência.

O número de referência 41 na figura representa uma unidadedesodorizante como um produto fotocatalisador. A unidade desodorizante 41está dotada de um primeiro e um segundo filtro 42a e 42b, que são, em cadacaso, filtros semelhantes a malha, planos, superior e inferior, e um terceirofiltro 43, com uma forma de placa corrugada em seções e disposta entre es-ses filtros 42a e 42b. As micropartículas de trióxido de tungstênio (diâmetrode partícula médio: 0,1 μm) 44 de acordo com a presente invenção são sus-tentadas pelos filtros 42a, 42b e 43. Diversos diodos emissores de luz azulde GaN 45 estão dispostos no lado inferior do segundo filtro 42b. Um diodoemissor de luz branca, que usa um corpo fluorescente excitado por luz azul,pode ser disposto no lugar desse diodo 45. Na unidade desodorizante comessa estrutura, o ar é posto em contato com as micropartículas de trióxido detungstênio sustentadas por cada filtro quando o ar é deixado correr, por e-xemplo, do lado esquerdo para o lado direito através do terceiro filtro 43 dis-posto entre o primeiro e o segundo filtro 42a e 42b, desse modo realizando adesodorização.

Na presente invenção, o diâmetro de partícula médio das micro-partículas de trióxido de tungstênio (WO3) é de 0,5 μm ou menos e, de prefe-rência, 0,1 μm ou menos. Aqui, quando o diâmetro de partícula médio exce-de 0,5 μm, isso reduz a probabilidade de ser realizada uma reação na super-fície das micropartículas e, portanto, apenas um efeito catalisador insuficien-te é obtido. Também, embora a estrutura cristalina das micropartículas detrióxido de tungstênio seja um sistema monoclínico, esse sistema é facilmen-te transformado em um sistema triclínico, simplesmente triturando essas par-tículas em um pilão de cerâmica e, portanto, é importante usar o sistemamonoclínico.

A figura 3 mostra o espectro espectroscópico do diodo emissorde luz azul 45 usado na unidade desodorizante mostrada na figura2. Obser-va-se da figura 3 que a energia específica da luz emitida pelo diodo emissorde luz azul 45 tem um pico a um comprimento de onda próximo a cerca de470 nm.

Figura 4 é um gráfico que mostra cada padrão de difração deraios X do sistema triclínico e sistema monoclínico de trióxido de tungstênio(WO3). O padrão de difração de raios X é medido da seguinte maneira. Es-pecificamente, a intensidade dos raios X (CPS) a cada ângulo de difração(2Θ) é medida por um goniômetro, no qual usando raios de CuKa (λ =0,115418 nm) como os raios X, uma amostra é girada a um ângulo de θ comrelação aos raios X incidentes, e, ao mesmo tempo, uma parte detectora,constituída de um contra-tubo proporcional, é girada a um ângulo de 2Θ comrelação aos raios X incidentes. Na figura 4, a curva do lado superior repre-senta o WO3 de sistema triclínico e a curva do lado inferior representa oWO3 de sistema monoclínico.

Tal como está claro da figura 4, quando o padrão de difração dotrióxido de tungstênio de sistema triclínico é comparado com o do trióxido detungstênio de sistema monoclínico, ambos são altamente similares. Mas,está confirmado que seus padrões diferem amplamente em uma faixa deângulo de difração (2Θ) de 30 a 35°. Particularmente, existe um pico especí-fico ara o sistema monoclínico e diversos picos pequenos, específicos para osistema triclínico, a um ângulo de difração (2Θ) = 34,155° e, portanto, as du-as curvas são nitidamente diferentes uma da outra. Também está confirma-do que no caso do trióxido de tungstênio de sistema monoclínico, estão pre-sentes dois picos em uma faixa de ângulo d difração (Θ2) de 30 a 35°, en-quanto no caso do trióxido de tungstênio de sistema triclínico, estão presen-tes três ou mais picos no mesma faixa. Além disso, no que refere-se à rela-ção dos valores de pico que aparecem em uma faixa de ângulo de difração(2Θ) de 30 a 35°, essa relação é tão baixa quanto 50 a 60% no caso do trió-xido de tungstênio de sistema triclínico, enquanto essa relação é de 70 a95%, no caso do trióxido de tungstênio de sistema monoclínico, e, dessemodo, a diferença nesses valores de pico é pequena.

A figura 5 é um diagrama característico no qual os efeitos dadecomposição de gás de acetaldeído são comparados quando as estruturascristalinas do trióxido de tungstênio são diferentes uma da outra. Na figura 5,a linha a mostras as micropartículas de WO3 de sistema monoclínico (o ladoinferior do gráfico da figura 4) da presente invenção, a linha b mostra as mi-cropartículas de WO3 de sistema triclínico (o lado superior do gráfico da figu-ra 4) do exemplo comparativa e a linha ç mostra o caso em que não é usadonenhum fotocatalisador e nenhuma luz é irradiada. A figura 6 mostra umavista esquemática de um dispositivo de medição usado para obter o diagra-ma característico da figura 5. O número de referência 1 na figura representaum dessecador. Uma placa de Petri 2, que inclui um fotocatalisador, é rece-bida no dessecador 1. Um ventilador 3 é disposto abaixo da placa de Petri 2no dessecador 1 .Um monitor de gases múltiplos 5 está ligado através de umtubo na parte superior e parte lateral do dessecador 1. Também uma fonteluminosa de LED azul 6, que emite luz para o fotocatalisador, é ajustada naposição oblíqua superior do dessecador 1.

O dispositivo de medição tem a seguinte especificação.

. Capacidade do BOX de medição: 3000 cc

. Fonte luminosa de trabalho: LED azul

. Unidade de medição: monitor de gases múltiplos

. Gás introduzido: acetaldeído equivalente a 10 ppm

. LED azul: 0,88 mW/cm2 (UV-42)0,001 mW/cm2 (UV-35)

. Quantidade de micropartículas de trióxido de tungstênio: 0,1 gEntende-se da figura 5 que a linha a tem um efeito de decompo-sição de gás mais alto do que a linha b. É claro, portanto, que as micropartí-culas de trióxido de tungstênio de sistema monoclínico têm um efeito fotoca-talisador mais alto quando luz visível é irradiada.

Exemplos de tintas fotocatalisadoras da presente invenção in-cluem aquelas que têm uma estrutura, na qual são usadas as micropartícu-ls de trióxido de tungstênio acima e as micropartículas de trióxido de tungs-tênio conservam uma estrutura cristalina de sistema monoclínico, depois queo revestimento estiver terminado. A tinta fotocatalisadora tem uma funçãoexcelente, incluindo a remoção de VOC do fotocatalisador, e, portanto, éapropriada, por exemplo, como um filtro desodorizante, a ser usado em puri-ficadores de ar.

Exemplos do corpo fotocatalisador da presente invenção incluemaqueles com uma estrutura, na qual a tinta fotocatalisadora acima é aplicadaà superfície de um material de base para formar um filme fotocatalisador.Aqui, exemplos específicos do corpo fotocatalisador da presente invençãoincluem produtos tubulares ou globulares, tal como uma lâmpada fluorescen-te, materiais de construção, tal como vidro para janelas, espelhos e azulejos,materiais sanitários, partes de filtro de equipamento de ar condicionado eaparelhos desodorizantes, e dispositivos ópticos. Usos e categorias aplicá-veis não estão limitados a esses materiais.

Exemplos de produtos fotocatalisadores da presente invençãoincluem aqueles com uma estrutura, na qual a tinta fotocatalisadora acima écombinada com um diodo emissor de luz azul de GaN ou um diodo emissorde luz branca, usando um corpo fluorescente excitado por luz azul, e aque-les com uma estrutura, na qual o filtro fotocatalisador acima é combinadocom um diodo emissor de luz azul de GaN ou um diodo emissor de luz bran-ca, usando um corpo fluorescente excitado por luz azul. Aqui, o produto foto-catalisador significa, especificamente, por exemplo, lâmpadas fluorescentes,equipamento de iluminação e unidades desodorizantes.

Aparelhos para produzir micropartículas fotocalisadoras

Na presente invenção, as micropartículas fotocalisadoras sãoproduzidas usando, por exemplo, um aparelho de produção mostrado nafigura 7. Esse aparelho de produção está constituído por um corpo de seca-dor de pulverização A, uma seção de mistura de gás-líquido B, uma seçãode introdução de ar pressurizado C, uma seção de introdução de solução De uma seção de recuperação de pó Ε. O número de referência 51 na figurarepresenta uma câmara de aglutinação, com um distribuidor 52disposto naparte superior da mesma. Aqui, o distribuidor 52 funciona como uma abertu-ra de introdução de ar, usada para aquecer a câmara de aglutinação 51 para200°C.Na câmara de aglutinação 51, um boca de pulverização 53 e um tubo55a, equipado com uma válvula eletromagnética 54, estão instalados de talmodo a penetrar através do distribuidor 52. O tubo 55a funciona como umaabertura de introdução de ar, que aplica pressão a uma solução aquosa, pa-ra atomizar suficientemente a solução aquosa. Também está configurado detal modo que ar é fornecido à parte superior da câmara de aglutinação 51por um tubo 55b. O tubo 55b funciona como abertura de abastecimento dear quente, que abastece ar quente para aquecer a solução aquosa e ar. Otubo 55c, equipado com uma válvula de agulha 56 no centro do mesmo, se-para-se do tubo 55a.

O tubo 55c está ligado à parte superior do bocal de pulverização53. Um tubo 59, que fornece uma amostra ao interior do bocal de pulveriza-ção 53 por uma bomba 58, está ligado à parte superior do bocal de pulveri-zação 53. Está configurado de tal modo que a quantidade da amostra 57 aser fornecida ao interior do bocal de pulverização 53 pode ser ajustada ade-quadamente pela bomba 58. Um ciclone 60, que extrai os produtos pulveri-zados na forma de névoa do bocal de pulverização 53, está ligado à partelateral da câmara de aglutinação 51. Além disso, um recipiente de produto61, que coleta as micropartículas fotocalisadoras e um aspirador 62 paradescarga, está ligado ao ciclone 60.

Um sensor de temperatura, embora não mostrado, está dispostoem cada um do lado de entrada e lado de saída da câmara de aglutinação51. A temperatura do ar abastecido à câmara de aglutinação 51 e a tempera-tura atmosférica das micropartículas fotocalisadoras a serem fornecidas aociclone 60 são medidas pelo sensor de temperatura. Também, o ar a serabastecido ao interior do tubo 55c, é misturado com a amostra 57 a ser for-necida ao interior do tubo 59, no lado superior do bocal de pulverização 53 ea mistura de ar e solução é pulverizada na forma de névoa do fundo do bo-cal de pulverização 53.

Quando as micropartículas fotocalisadoras são produzidas u-sando o aparelho de produção com essa estrutura, o processo é realizadodo seguinte modo. Primeiramente, 1 a 20% em peso de uma solução de pa-ratungstato de amônio aquosa (amostra) são alimentados, junto com o arpressurizado, ao interior do bocal de pulverização 53 e pulverizados pelacabeça do bocal de pulverização 53 na forma de uma névoa de partículascom 1 a 10 μm de tamanho, em uma atmosfera de ar com calor de 200°C,para formar uma matéria-prima granulada. Nessa ocasião, ar pressurizado éalimentado pelo tubo 55a à vizinhança da cabeça do bocal de pulverização53, para fornecer oxigênio à matéria-prima granulada, pulverizada pelo bocalde pulverização 53. A seguir, a matéria-prima é tratada termicamente a 700a 800°C por 1 a 10 minutos na câmara de aglutinação 51, para formar mi-cropartículas fotocalisadoras, que contêm micropartículas de trióxido detungstênio com seus componentes principais, com um diâmetro de partículamédio de 0,1 μιηβ têm uma estrutura cristalina de sistema monoclínico. De-pois, as micropartículas fotocalisadoras na câmara de aglutinação 51 sãocoletadas pelo ciclone 60 para dentro do recipiente de produto 61, enquantoa câmara de aglutinação 51 é descarregada pelo aspirador 62.

Os estudos feitos pelos inventores da presente invenção revela-ram que existe uma diferença em características catalisadoras entre pós deoxido de tungstênio (WO3). Especificamente, os inventores constataram quehá uma diferença em efeito catalisador (capacidade de decomposição)entrepós de óxido de tungstênio, quando esses pós são irradiados com luz comum comprimento de onda de 430 a 500 nm. Na presente invenção, quando opó de óxido de tungstênio é irradiado com a luz acima, o ó de óxido detungstênio é excitado.

Especificamente,um pó de óxido de tungstênio apropriado é es-colhido com base no efeito catalisador (capacidade de decomposição) obtidoquando luz com um comprimento de onda de 430 a 500 nm é irradiada, paratornar possível obter um material fotocatalisador com características superio-res na presente invenção. Também, como é usado um pó de óxido de tungs-tênio com uma capacidade de decomposição excelente, a presente invençãopode pôr à disposição um produto fotocatalisador, possibilitando economiade espaço e redução de peso.

Material fotocatalisador (primeiro material fotocatalisador

O primeiro material fotocatalisador da presente invenção é talcomo descrito em (1) acima.

Os inventores da presente invenção constataram que se uma luzcom um comprimento de onda de pico de 460 nm ± 10 nm, entre os compri-mentos de onda que variam de 430 a 500 nm, é irradiada, a diferença nacapacidade de decomposição é observada de modo mais significativo.Luz solar é irradiada, na qual componentes de luz, que variamde raios ultravioleta à região de luz visível 300 a 800 nm), são misturados.Por essa razão, apenas luz com uma faixa de comprimento de onda de 430a 500 nm não pode ser irradiada. Também, uma lâmpada fluorescente nor-mal usa mercúrio como fonte de excitação e também usa halofosfato de cál-cio (Ba, Ca, Mg)10(PO4)6.C12:Eu. Essa lâmpada fluorescente tem comprimen-tos de onda de pico em dois faixas, 420 a 470 nm e 550 a 580 nm (excluindoo pico do próprio mercúrio). Por essas duas luzes é obtida luz branca. Nalâmpada fluorescente, dois componentes de luz são misturados. Portanto,apenas luz com uma faixa de comprimento de onda de 430 a 500 nm nãopode ser irradiada.

Por essa razão, não foi feito nenhum estudo referente ao efeitocatalisador a ser obtido quando apenas a luz com uma faixa de comprimentode onda de 430 a 500 nm é irradiada.No caso em que dois ou mais compri-mentos de onda (nesse caso, comprimentos de onda em regiões de azul,verde, amarelo e vermelho) são misturados, o efeito catalisador obtido ape-nas por excitações de comprimentos de onda que variam de 430 a 500 nmnão pode ser confirmado.

Os inventores da presente invenção, pela primeira vez, descobri-ram que existe uma diferença entre pós de óxido de tungstênio no efeito ca-talisador obtido apenas por excitação de luz com uma faixa de comprimentode onda de 430 a 500 nm.

Como fonte luminosa, é apropriado um diodo emissor de luz.Como o diodo emissor de luz é um elemento semicondutor, o mesmo nãousa mercúrio, diferentemente da lâmpada fluorescente. Portanto, ele temuma influência moderada sobre o ambiente e, portanto, tem sido desenvolvi-do como substituto para uma lâmpada fluorescente. Foi confirmado que en-tre esses diodos, um diodo emissor de luz azul (B-LED) pode fornecer luzazul (comprimento: 430 a 500 nm) estavelmente.

Nenhum B-LED tem sido tentado como fonte luminosa para umfotocatalisador e, desse modo, o efeito catalisador de um pó de óxido detungstênio irradiado por luz com uma faixa de comprimento de onda de 430a 500 nm não foi verificado. Na presente invenção, um B-LED foi usado co-mo fonte luminosa para investigar o efeito catalisador de um pó de óxido detungstênio. Como resultado, os inventores da presente invenção constata-ram que, mesmo se não pode ser vista nenhuma diferença aparente entrepós de óxido de tungstênio, esses pós de óxido de tungstênio diferem emefeito catalisador.

Material fotocatalisador (segundo material fotocatalisador)

Um segundo material fotocatalisador da presente invenção édescrito acima (7).

No segundo material fotocatalisador, um diodo emissor de luz dosistema de GaN, com um pico de emissão a um comprimento de onda pró-ximo a 470 nm é preferido como fonte luminosa que emite luz azul. O diâme-tro de partícula médio do segundo material fotocatalisador é, de preferência,μm ou menos. Também, o material fotocatalisador contém, de preferên-cia, um sistema monoclínico como sua fase principal.

Na presente invenção, um teste sobre capacidade de decompo-sição é feito do seguinte modo.

Método de teste para capacidade de decomposição, para encontrar o primei-ro material fotocatalisador (primeiro teste sobre capacidade de decomposi-cão)

1) Primeiramente, um recipiente de 3 litros é preparado como umrecipiente de vidro. Também, como o recipiente de vidro, é desejável umrecipiente de vidro Pyrex (marca registrada, fabricado por Corning Com-pany), que é resistente à reação com produtos orgânicos e similares, embo-ra não seja particularmente limitado, uma vez que ele tem alta estanqueida-de ao ar e transmite luz com um comprimento de onda de pico de 460 nm ±10 nm.

2) A seguir, 1 g de pó de óxido de tungstênio e 20 ppm (quanti-dade A de acetaldeído) de acetaldeído são despejados no recipiente de vi-dro.

3) Subseqüentemente, a quantidade B de acetaldeído é medida,depois de luz com um comprimento de onda de pico de 460 nm ± 10 nm serirradiada sobre a mistura por 2 horas, para medir a capacidade de decompo-sição (%), com base na seguinte equação.

Capacidade de decomposição (%) = [(quantidade A de acetalde-ído - quantidade B de acetaldeído)/quantidade A de acetaldeído] χ 100.

Um monitor de gases múltiplos é usado para medir a quantidadede acetaldeído.

Na presente invenção, a quantidade inicial A (20 ppm) de ace-taldeído é um padrão e a quantidade de acetaldeído residual (quantidade deacetaldeído B) deixada depois de a luz com um comprimento de onda depico de 460 nm ± 10 nm ser irradiada por 2 horas é medido. Depois, umaamostra na qual a quantidade residual de acetaldeído é reduzida a 50% oumenos (capacidade de decomposição: 50% ou menos) é distinguida.

No método de teste de acordo com a presente invenção, é im-portante que a quantidade de pó de oxido de tungstênio é 1 g e a quantidadeda quantidade inicial de acetaldeído é 20 ppm. A saber, é confirmado atéque extensão um pó de oxido de tungstênio contido em uma quantidade tãopequena quanto 1 g pode decompor 20 ppm de acetaldeído. Nesse ponto,se for usada uma luz com um comprimento de onda de pico de 460 nm ± 10nm, é claramente observada uma diferença em características.

Também quando o teste é feito com relação ao pó de oxido detungstênio em uma quantidade que excede 1 g a cada vez, a quantidade deacetaldeído é aumentada de modo correspondente a essa quantidade. Nes-se caso, o recipiente de vidro pode ser aumentado em tamanho de acordocom a necessidade. Mas, se a quantidade medida em uma ocasião for gran-de demais, existe a possibilidade de que o pó de óxido de tungstênio presen-te na parte inferior do recipiente não entre em contato com acetaldeído. Por-tanto, o limite superior da quantidade medida a cada vez é, de preferência,proposta para ser de 500 g. Quando é medida uma quantidade que excede500 g, é preferível adotar um método no qual a quantidade é dividida emquantidades de 500 g ou menos e, de preferência, 100 g ou menos, a sermedidas.

Também, de modo mais simples, uma operação para medir umaamostra em uma quantidade de 1 g, que é extraída arbitrariamente, é reali-zada dez vezes (10 lugares) para lidar com esse problema. Além disso, emrelação à condição da disposição do pó, é necessário que o pó seja dispostoem uma espessura de, de preferência, 1 mm ou menos e, de modo particu-Iarmente preferido, 0,5 mm ou menos. Nesse caso, quando a quantidade dopó de óxido de tungstênio é menos do que 1 g, de preferência, é aplicadoum segundo teste em relação à capacidade de decomposição, tal como seráexplicado posteriormente.

Quanto à luz com um comprimento de onda de pico de 460 nm ±10 nm, a luz tem, de preferência, uma forma de onda, tal como é mostradona figura 19, embora nenhuma limitação especial seja imposta à luz, desdeque tenha um comprimento de pico nessa faixa. Exemplos de fontes lumino-sas que possuem a forma de onda, tal como mostrado na figura 19, incluemum diodo emissor de luz azul (B-LED). Também, é preferível como forma deonda uma forma de onda acentuada, na qual o valor da metade da largura éde 50 nm ou menos. Quando é usada uma luz com uma forma de onda a-centuada, facilmente apresenta-se uma diferença na capacidade de decom-posição, quando o teste de capacidade de decomposição acima mencionadoé realizado.

A intensidade da luz é, de preferência, de 1 mW/cm2 ou mais.Quando a intensidade da luz é menos do que 1 mW/cm2, é difícil produzir oefeito a ser obtido irradiando a luz e é difícil determinar exatamente a capa-cidade de decomposição. A intensidade da luz é, de preferência, de 2 a 5mW/cm2. Mesmo se for irradiada uma luz com uma intensidade que excede5 mW/cm2, isso não causa problemas no teste. Mas, isso não produz ne-nhum efeito melhor do que aquele obtido pela luz com uma intensidade de 5mW/cm2, resultando em um desperdício de energia elétrica e, portanto, afaixa acima é preferível.

Pode ser obtido um excelente material fotocatalisador escolhen-do um material fotocatalisador com uma capacidade de decomposição de50% ou mais e, de preferência, 90% ou mais e 100% ou menos pelo teste decapacidade de decomposição, tal como mencionado acima.Método de teste de capacidade de decomposição, para encontrar um se-gundo material fotocatalisador (segundo teste de capacidade de decomposi-£ão)

1) Primeiramente, é preparado um recipiente à prova de ar, comuma capacidade de 3 litros. Esse recipiente à prova de ar é, de preferência,um recipiente de vidro e, particularmente, um recipiente de Pyrex.

2) A seguir, 0,1 g de micropartículas de óxido de tungstênio,com, por exemplo, um diâmetro de partícula médio de 0,5 μηη ou menos, sãocarregadas nesse recipiente.

3) Depois, 10 ppm de acetaldeído são introduzidos no recipientee as micropartículas de óxido de tungstênio são irradiadas com luz azul deuma fonte luminosa, para medir a quantidade residual de acetaldeído, depoisde 30 minutos, para encontrar a quantidade residual. A quantidade residual(%) é calculada pela seguinte equação:Quantidade residual = [(10 ppm - quantidade em ppm de acetaldeído quepermanece após 30 minutos)/10 ppm] χ 100

Nesse caso, a fonte luminosa que emite luz azul é, de preferên-cia, um diodo emissor de luz do sistema de GaN, com um pico de emissão aum comprimento de onda próximo a 470 nm.

A quantidade residual é 50% ou menos e, de preferência, 40%ou menos. É possível obter um excelente material fotocatalisador escolhen-do um material com essas características. No segundo teste de capacidadede decomposição, o tempo de medição é ajustado para 30 minutos, porquea quantidade do pó de óxido de tungstênio é tão pequena quanto 0,1 g.Quando, tal como no primeiro teste de capacidade de decomposição, aquantidade do pó de óxido de tungstênio é relativamente grande, tal como 1g, 10 ppm de acetaldeído são decompostos imediatamente e, portanto, édifícil encontrar uma diferença na capacidade de decomposição. Eventual-mente, a quantidade residual de acetaldeído é medida usando um monitorde gases múltiplos.

[Terceiro tese de capacidade de decomposição]

O primeiro teste de capacidade de decomposição e o segundoteste de capacidade de decomposição são métodos nos quais um recipienteà prova de ar é usado para medir a capacidade de decomposição em umespaço fechado. Como terceiro teste de capacidade de decomposição, poroutro lado, há um método, no qual a medição é feita sob uma corrente de gás. Exemplos específicos desse método incluem um de acordo com JIS-R-1701-1 (2004). Embora esse método de JIS seja para medir a capacidade deremover (capacidade de decomposição) óxidos de nitrogênio, o mesmo podeser aplicado a um teste de decomposição para materiais orgânicos, tal comoacetaldeído.

No caso de executar o método de acordo com JIS-R-1701-1, umrecipiente definido como um "recipiente de foto-radiação" nesse JIS é usado,de preferência, como o recipiente acima. O terceiro teste de capacidade dedecomposição é realizado da seguinte maneira.

1) Primeiramente, uma amostra de medição, 1 g de material fo- tocatalisador, é aplicado uniformemente a uma placa de vidro de 50 χ 100mm, que é depois alojada no recipiente.

2) A seguir, ar que contém 0,1 a 10 ppm de acetaldeído é deixa-do correr como o gás decomposto, de uma abertura de abastecimento degás do recipiente, a uma razão de corrente predeterminada (l/min). Tam-bém,, o material fotocatalisador é irradiado com luz com um comprimento deonda de pico de 460 nm ± 10 nm. Depois de a luz ser irradiada por 60 minu-tos, são medida a concentração [Io] de acetaldeído na abertura de abasteci-mento de gás do recipiente e a concentração [I] de acetaldeído na aberturade descarga de gás do recipiente. Depois, a capacidade de decomposição (μg/m2) é encontrada pela seguinte equação:

Capacidade de decomposição = (K/S)[(l0] - [I] χ razão de corrente (l/min) χtempo de irradiação (60 min) χ m]/22,4

Na fórmula, K é um coeficiente que converte cm2 em m2, e, es-pecificamente, K = 10000, S é a área do material fotocatalisador sobre a pla- ca de vidro e, especificamente, S = 50 cm2. A concentração [I0] de acetaldeí-do na abertura de abastecimento de gás do recipiente e a concentração [I]de acetaldeído na abertura de descarga de gás do recipiente são, em cadacaso, (ppm em volume) e m é o peso molecular de acetaldeído.

A equação acima é um método usado para medir o valor absolu-to da quantidade de acetaldeído a ser decomposta. Também, essa equaçãoé dada de acordo com JIS-R-1701-1 (2004) 7. Cálculo dos resultados doteste, a fórmula (1) descrita em a) Quantidade de adsorção de óxidos de ni-trogênio, usando uma peça de teste. A capacidade de decomposição podeser convertida em% desse valor absoluto, também, como fonte luminosausada para irradiar, sendo que a luz tem um comprimento de onda de picode 460 nm ± 10 nm, é preferível um LED azul.

O terceiro teste de capacidade de decomposição é estabilidadede acordo com o método de JIS e, portanto, tem alta confiabilidade comométodo de medição. Mas, o ajuste de itens, incluindo o ajuste de uma amos-tra, ajuste da razão de corrente e concentração inicial de acetaldeído (ar quecontém acetaldeído) é complicado. Por essa razão, o primeiro e o segundoteste de capacidade de decomposição são adotados na presente invenção.A diferença no resultado de medição entre o primeiro teste de capacidade dedecomposição e o terceiro teste de capacidade de decomposição (converti-do em% do valor medido) é de cerca de ±5%.

O diâmetro de partícula médio do material fotocatalisador é, depreferência, 10 μηι ou menos, de modo particularmente preferido, 1 μηι oumenos e, de modo especialmente preferido, 0,5 μιη ou menos. Quando odiâmetro de partícula médio é reduzido, a área de superfície de um pó é au-mentada e, portanto, o efeito catalisador é aumentado.

Na presente invenção, o pó de óxido de tungstênio é, de prefe-rência, aquele que tem um sistema monoclínico como sua fase principal. Omaterial fotocatalisador contém, de preferência, pó de óxido de tungstêniocom um sistema monoclínico como sua fase principal em uma quantidade de50% em massa ou, de modo especialmente preferido, 70% em massa oumais. O pó de óxido de tungstênio inclui aqueles com um sistema triclínico,além daqueles com um sistema monoclínico. No pó de óxido de tungstênio(material fotocatalisador) usado na presente invenção, pode ser misturadoum sistema triclínico. Mas, é desejável que o sistema monoclínico estejacontido como sua fase principal. Um pó de oxido de tungstênio que contémum sistema monoclínico como sua fase principal torna fácil fazer a escolhano primeiro e segundo (ainda, terceiro) teste de capacidade de decomposi-ção.

Método para produzir um pó de óxido de tungstênioA seguir, é explicado um método para produzir um pó de óxidode tungstênio. Como método de produção o método particularmente preferi-do é o método no qual um pó de óxido de tungstênio apropriado é selecio-nado na realização do teste acima de capacidade de decomposição.

Exemplos de um método para obter o pó de óxido de tungstênio,antes da seleção, incluem (a) um método, no qual tungstênio metálico é oxi-dado diretamente e (b) um método, no qual um composto de tungstênio, talcomo paratungstato de amônio (APT) é decomposto termicamente ao ar,para obter um óxido. Um pó de óxido de tungstênio (WO3) pode ser obtidopor qualquer um desses métodos.

Como método de produção que usa APT, o seguinte pode serdado como um exemplo. Especificamente, em primeiro lugar, APT é moídopor um moinho de esferas, moinho planetário ou similar e o APT moído éclassificado por centrifugação. A seguir, as micropartículas obtidas são tra-tadas termicamente a 400 a 600°C ao ar. Um pó fotocatalisador, que inclui9micropartículas de óxido de tungstênio, com um diâmetro de partícula médiode 0,01 a 0,5 μm e uma estrutura cristalina do tipo monoclínico pode, dessemodo, ser produzido.

Outros métodos incluem os seguintes métodos (1) e (2).

(1) Um método, que inclui um passo de pulverização de umasolução de APT aquosa com 1 a 20% em massa, em uma atmosfera de altatemperatura, para produzir uma matéria-prima granulada e um passo de tra-tar termicamente essa matéria-prima granulada a 700 a 800.C por 1 a 10minutos. Por esse método, é obtido um pó de óxido de tungstênio com umaestrutura cristalina do sistema monoclínico.

(2) Um método, que inclui um passo de realizar a recristalização,depois de APT ser dissolvido em um solvente aquosa, e um passo de agluti-nação do cristal obtido, a 600°C ou mais por 15 segundos ou mais. Dessemodo, é obtido um pó de óxido de tungstênio.

Em qualquer um desses métodos, pode ser obtido um óxido detungstênio do tipo monoclínico controlando as condições do tratamento tér-mico e similar. Nesse caso, no método de produção acima, é obtido um póde óxido de tungstênio com um diâmetro de partícula médio de 0,1 μιη. Mas,quando o diâmetro de partícula do pó de óxido de tungstênio obtido pelo mé-todo de produção e nas condições de produção é grande, o pó é classificadopara obter um pó com um diâmetro de partícula médio de 10 μιτι ou menose, de preferência, 1 μηη ou menos.

O material fotocatalisador, tal como mencionado acima, tem umexcelente efeito catalisador e pode, portanto, decompor materiais orgânicos,NO*, SOx e similar.

Composição fotocatalisadora

A composição fotocatalisadora da presente invenção contém omaterial fotocatalisador em uma quantidade de 50% em massa ou mais, talcomo mencionado em (11) acima. Quando a quantidade do material fotoca-talisador é menos de 50% em massa, é obtido apenas um efeito fotocatali-sador insuficiente. Também, essa composição fotocatalisadora pode conterum pó de óxido de titânio em uma quantidade de menos de 50% em massa.Produto fotocatalisador

O produto fotocatalisador da presente invenção é tal como des-crito em (14) acima. A composição fotocatalisadora acima é apropriada paraprodutos fotocatalisadores e tem um efeito catalisador sobre pelo menos umdos compostos orgânico, NOx, SOx.

Quando o material fotocatalisador da presente invenção é apli-cado a produtos fotocatalisadores, nenhuma limitação especial é imposta àscondições, desde que esteja presente uma fonte luminosa, que emite luzcom comprimentos de onda, que incluem comprimentos de onda variando de430 a 500 nm. Como fonte de excitação (fonte luminosa), pode ser usadaqualquer fonte luminosa, desde que esteja dotada de luz com comprimentosde onda, que incluem comprimentos de onda variando de 430 a 500 nm. E-xemplos da fonte luminosa incluem elementos semicondutores que emitemluz azul (por exemplo, um diodo emissor de luz azul e um laser semicondutorazul), luz solar e diversas lâmpadas fluorescentes. A dose de luz com umafaixa de comprimento de onda de 430 a 500 nm é, de preferência, 1 mW/cm2 ou mais.

Também, quando um produto fotocatalisador é produzido, umacomposição fotocatalisadora que contém o material fotocatalisador da pre-sente invenção, em uma quantidade de 50% em massa ou mais, pode serusado, se a dose de luz com uma faixa de comprimento de onda de 430 a 500 nm, for, nesse caos, de um tamanho de 1 mW/cm2 ou mais e, particu-larmente, 5 mW/cm2 ou mais. Nesse caso, é desnecessário dizer que a rela-ção do material fotocatalisador da presente invenção no pó de oxido detungstênio é, de preferência, aumentado para 90% ou mais e, de modo par-ticularmente preferido, 100% e, a saber, quando maior a quantidade do ma-terial fotocatalisador, tanto melhor.

Também, quando usado abaixo de uma fonte luminosa, tal comoluz solar, incluindo a região ultravioleta, pode ser usada uma composiçãofotocatalisadora que contém um pó de óxido de titânio (T1O2), em uma quan-tidade de menos de 50% em massa. O produto fotocatalisador da presente invenção está, de preferência, dotado de um filme fotocatalisador formadoligando um pó de óxido de tungstênio com a superfície de um substrato, u-sando um aglutinánte predeterminado. O substrato do corpo fotocatalisadordeve apoiar o filme fotocatalisador e está originalmente formado para outrasfunções do que as de material fotocatalisador. Em outras palavras, o subs-trato pode ser um material funcional.

Exemplos do material funcional incluem diversos membros dese-jados ou opcionais, por exemplo, materiais de construção, tais como azule-jos, vidro para janelas e painéis de teto, materiais de cozinha ou sanitários,instrumentos domésticos, materiais de iluminação e filtros desodorizantes ou coletores de pó.

Quando um pó de óxido de tungstênio, que é um material fotoca-talisador, é usado para formar um filme fotocatalisador, o material fotocatali-sador pode ser aglutinado diretamente, para ligar esse material também como substrato por sinterização. Mas, se o substrato é ligado com um materialfotocatalisador por um aglutinante adequado para formar um filme, isso tornaa produção fácil. Também, porque a operação de ligação pode ser feita semexpor o material fotocatalisador a um ambiente de alta temperatura, diferen-temente, na aglutinação direta, um filme pode ser formado sobre um substra-to que não precisa ser resistente a calor.

Quando o filme fotocatalisador é formado do material fotocatali-sador usando um aglutinante, por exemplo, sílica (S1O2), vidro de solda, es-malte, metal com baixo ponto de fusão ou resina sintética termoplástica po-dem ser usados como aglutinante. É desnecessário dizer que, a fim de ligaro pó de material fotocatalisador (micropartículas) com o substrato por agluti-nação, é necessário usar, como substrato, um material que pode resistir auma temperatura de aglutinação alta.

As partículas primárias do pó de óxido de tungstênio, que é omaterial fotocatalisador, são feitas para ter um diâmetro de partícula de0,001 a 0,1 μm, de modo que pode ser formado um filme com uma superfí-cie densa. Isso também aperfeiçoa a transmissão de luz visível. Como mate-rial fotocatalisador, é preferível adotar um pó de óxido de tungstênio que temuma distribuição de grãos tão uniforme quanto possível e está formado demicropartículas com uma verdadeira forma de esfera. Como resultado, porosformados como aberturas muito pequenas na superfície do filme fotocatali-sador têm todos os mesmo raio. Portanto, um gás odorante, com partículascom um raio molecular menor, tal como acetaldeído, passa através dos po-ros da superfície do filme fotocatalisador e é decomposto rapidamente. Essaestrutura também é eficiente para desodorização e decomposição de acetal-deído. Por outro lado, impurezas, tais como carbono e resina de tabaco, comum raio de partícula de 0,1 μm ou mais, não podem passar através dos po-ros acima. Mas, essas impurezas são postas em contato com a superfície dofilme fotocatalisador e decompostas por uma ação de redox.

O termo material funcional refere-se a um material originalmentedotado de funções para finalidades diferentes das do filme fotocatalisador.Como materiais funcionais, por exemplo, materiais de construção, máquinase ferramentas sanitárias, máquinas e ferramentas de cozinha, filtros paraequipamento, máquinas e ferramentas para uso doméstico, materiais de ilu-minação incluem-se nessa categoria. Exemplos dos materiais de construçãoincluem azulejos, materiais para piso, materiais para janelas e materiais paraparedes. Exemplos de máquinas e ferramentas sanitárias incluem lavatórios,banheiras e mictórios ou vasos sanitários de pedestal. Exemplos de máqui-nas e ferramentas para cozinha incluem pias, mesas para fogões e estantes.

Exemplos dos filtros para equipamento incluem filtros purificado-res de ar, filtros de circulação para banheiras, filtros para aparelhos de arcondicionado, filtros de aquecimento e filhos para aparelhos desodorizantes.É considerada uma estrutura, na qual é usado um filtro dotado de furos atra-vés dos quais passa um fluido,que é usada como substrato, e um filme foto-catalisador, que contém, como seu componente principal, um pó de oxido detungstênio, é formado sobre a superfície do substrato. Nessa estrutura, correar que passa através desse filtro, enquanto entra em contato com o corpofotocatalisador, que tem uma área de superfície a maior possível. Por essarazão, o efeito desodorizante pode ser aperfeiçoado. Também pode ser pro-duzido um efeito bactericida. O filtro e o corpo fotocatalisador também po-dem ser formados separadamente, para constituir um aparelho desodorizan-te. Especificamente, o corpo fotocatalisador e o filtro estão dispostos sepa-radamente na passagem, para possibilitar que o ar em movimento esteja emcontato com o corpo fotocatalisador.

Além disso, a presente invenção obtém uma estrutura, na qualum aparelho desodorizante está disposto no equipamento, além da estrutu-ra, na qual o aparelho desodorizante é usado isoladamente. Por exemplo, afunção desodorizante existente em geladeiras, aparelhos de ar condiciona-do, refrigeradores, aquecedores, purificadores de ar, umidificadores ou de-sumidificadores pode ser tratada como aparelhos desodorizantes.

Exemplos dos instrumentos domésticos incluem geladeiras, má-quinas de lavar roupas, fornos de microondas, lavadoras de pratos, máqui-nas de café e aspiradores a vácuo.Exemplos de aparelhos de iluminação incluem lâmpadas, taiscomo lâmpadas fluorescentes, abajures/globos para aparelhos de ilumina-ção, coberturas translúcidas, coberturas de candelabros, placas refletoras ebocais de lâmpadas.

Embora o aparelho de iluminação seja apropriado para usos eminteriores, por ele ter uma ação significativa na capacidade de decomporVOC, o que se torna problemático em interiores, ele também é apropriadopara aparelhos de iluminação externos, por ter a capacidade de decomporimpurezas.

Se o fotocatalisador da presente invenção for aplicado a máqui-nas e ferramentas para uso doméstico, podem ser produzidos materiais deiluminação ou aparelhos de iluminação, máquinas e ferramentas para usodoméstico, materiais de iluminação ou aparelhos que têm efeitos fotocatali-sadores, tais como funções desodorizantes.

O termo corpo de aparelho de iluminação refere-se a partes deum aparelho de iluminação diferentes da lâmpada. É conhecido que apare-lhos de iluminação vêm em muitos formatos e formas, que são adaptados deacordo com diferenças no uso, por exemplo, uso em interiores ou em exteri-ores, ou uso doméstico ou uso comercial, e também de acordo com a deco-ração e modelo. Além disso, um meio de controle de luz apropriado é sele-cionado de uma placa refletora, cobertura translúcida, persiana, abajur/globoe similares. Portanto, se o corpo de aparelho de iluminação está dotado ounão de estruturas de elementos de controle de luz, tais como uma placa re-fletora ou uma cobertura translúcida, não precisa ser levado em considera-ção. Mas, em geral, o corpo do aparelho de iluminação está dotado de umaparte que sustenta uma lâmpada, uma parte que se liga a uma fonte lumino-sa ou parte de pedestal, para sustentar o aparelho de iluminação.

Um filme fotocatalisador, que usa um material funcional comosubstrato e contém um pó de oxido de tungstênio como seu componenteprincipal, está formado do modo mencionado previamente. Portanto, en-quanto o filme fotocatalisador é usado, o mesmo é ativado quando irradiadocom luz, incluindo pelo menos raios visíveis. Como resultado, o filme fotoca-talisador exerce ações conjuntas, tais como uma ação desodorizante, açãodescontaminante e ação antibacteriana, e, portanto, produz efeitos tais aaperfeiçoar a higiene em espaços de habitação e a obter uma limpeza fácil.

A seguir, são explicadas modalidades específicas de acordocom a presente invenção.Primeira modalidade

Um pó fotocatalisador de acordo com uma primeira modalidadefoi produzido do seguinte modo.

Primeiramente, paratungstato de amônio (APT) foi moído por ummoinho de esferas ou moinho planetário e classificado por centrifugação. Aseguir, as micropartículas obtidas foram tratadas termicamente a 400 a600°C na atmosfera, desse modo tornando possível produzir e refinar um pófotocatalisador constituído de micropartículas de trióxido de tungstênio, comum diâmetro de partícula médio de 0,01 a 0,5 μm e uma estrutura cristalinade sistema monoclínico. Nessa modalidade, micropartículas de trióxido detungstênio, com um diâmetro de partícula médio de cerca de 0,1 μm foramobtidas realizando tratamento térmico a cerca de 500°C em uma atmosferade ar. Os dados de distribuição de grãos nesse passo são tais como mostra-dos nas figuras 8 e 9. Aqui, a figura 8 é uma vista que mostra a distribuiçãode grãos (relação entre diâmetro de partícula e freqüência de partículas detamanho inferior cumulativas), depois de as partículas serem dispersadas. Afigura 9 é um gráfico que mostra a distribuição de grãos (relação entre diâ-metro de partícula e freqüência de partículas de tamanho inferior cumulati-vas), de uma tinta dispersa de WO3. Foi ilustrado pelas figuras 8 e 9 que oscristais crescem um pouco com aumento do tamanho dos grãos por trata-mento térmico.

De acordo com o pó fotocatalisador na primeira modalidade, omesmo contém, como seu componente principal, micropartículas de trióxidode tungstênio, com um diâmetro de partícula de 0,1 μm e com uma estruturacristalina de sistema monoclínico. Portanto, é obtido um pó fotocatalisadordo tipo reativo à luz visível, que pode aperfeiçoar significativamente o de-sempenho fotocatalisador.Segunda modalidade

Uma tinta fotocatalisadora para uso em interiores de acordo comuma segunda modalidade foi produzida do seguinte modo.

Primeiramente, micropartículas de trióxido de tungstênio e umapequena quantidade de um agente de tratamento de superfície foram mistu-radas em um solvente orgânico (álcool etílico) e a solução misturada foisubmetida a um tratamento de dispersão usando um moinho de esferas pordiversas horas. Subseqüentemente, um aglutinante inorgânico (polissiloxa-no), em uma quantidade de 30% em massa, com base nas micropartículasde trióxido de tungstênio, um solvente orgânico (álcool) e vários% de águapurificada foram adicionados à solução para redispersão, produzindo, dessemodo, uma tinta fotocatalisadora. Depois disso, carbonato de cálcio e hidró-xido de magnésio foram adicionados à tinta fotocatalisadora obtida, em di-versos níveis de quantidades, variando de 0,1 a 10%, com base em trióxidode tungstênio e, depois, cada solução obtida foi agitada para fazer amostras.A seguir, cada uma das tintas de amostra foi aplicada a uma placa de vidro,placa de acrílico e tubo de vidro de lâmpada fluorescente e secada a 120 a180°C, para produzir amostras de tinta.

Essas amostras de tinta, no estado inicial, foram colocada emuma caixa inoxidável de 1 m3. A placa de vidro e placa de acrílico foram irra-diadas, em cada caso, com raios ultravioleta de uma lâmpada de BLB, auma dose de 1 mW/cm2 e a lâmpada fluorescente foi ligada tal como estavana caixa, para medir o efeito de decomposição de formaldeído. Com relaçãoàs amostras medidas, a placa de vidro e a placa de acrílico foram deixadasficar em uma sala e a lâmpada fluorescente foi submetida a um teste de ilu-minação em um ambiente de escritório comum, para medir a capacidade dedecomposição de gás de cada amostra, a cada semana.

De acordo com a segunda modalidade, óxido de magnésio, queabsorveu SOx e NOx mais facilmente do que trióxido de tungstênio, foi adi-cionado em uma quantidade apropriada a uma tinta contendo micropartícu-las de óxido de tungstênio, para produzir uma estrutura, na qual um filmefotocatalisador, constituído da tinta fotocatalisadora para interior obtida, foiformado para uma lâmpada fluorescente. Essa estrutura garante que sejamobtidos não apenas os efeitos,t ais como esterilização e descontaminação,que são específicos para um fotocatalisador, mas também a deterioração dofilme fotocatalisador durante o uso pode ser limitada, desse modo, obtendouma lâmpada fluorescente com uma vida longa.

Terceira modalidade

Primeiramente, por exemplo, uma solução de paratungstato deamônio aquosa, de 4% em massa (amostra), é alimentada através do bocalde pulverização 53 mostrado na figura 7, junto com ar pressurizado, que édepois pulverizado da cabeça do bocal de pulverização 53 em uma atmosfe-ra de ar quente, a uma temperatura de 200°C, na forma de uma névoa comum diâmetro de partícula de 1 a 10 μm, para produzir uma matéria-primagranulada. Nessa ocasião, ar pressurizado é alimentado pelo tubo 55a à vi-zinhança da cabeça do bocal de pulverização 53, para fornecer oxigênio àsmicropartículas fotocatalisadoras pulverizadas do bocal de pulverização 53.Quando a concentração da solução aquosa é de 4% em massa, é obtidauma matéria-prima granulada de paratungstato de amônio, com um diâmetrode partícula de 0,04 a 0,4 μm. A seguir, a matéria-prima granulada é subme-tida a um tratamento térmico rápido, de curta duração, a 800°C, por 1 a 10minutos na câmara de secagem 51, para secar forçadamente a matéria-prima, para recristalizar a mesma. Micropartículas fotocatalisadoras de trió-xido de tungstênio são formadas, que contêm micropartículas de trióxido detungstênio como seu componente principal e têm um diâmetro de partículamédio de 0,5 μm ou menos e, de preferência, 0,1 μm ou menos e uma estru-tura cristalina de sistema monoclínico. Subseqüentemente, as micropartícu-las fotocatalisadoras na câmara de secagem 51 são coletadas no recipientede produto 61 através do ciclone 60, enquanto a câmara de secagem 51 édescarregada pelo aspirador 62.

De acordo com a terceira modalidade, ar pressurizado é alimen-tado à vizinhança da cabeça do bocal de pulverização 53 pelo tubo 55a, pa-ra fornecer oxigênio às micropartículas fotocatalisadoras, com o que podemser obtidas micropartículas fotocatalisadoras cristalinas de WO3, reduzidasem deficiência de oxigênio. Também, a matéria-prima granulada é submeti-da a um tratamento térmico rápido, de curta duração, a 800°C, por 1 a 10minutos na câmara de secagem 51, com o que podem ser obtidas micropar-tículas fotocatalisadoras cristalinas de WO3, reduzidas em crescimento decristais.

A figura 10 mostra uma microfotografia de metatungstato de a-mônio, obtido como matéria-prima granulada na terceira modalidade. A figu-ra 11 mostra uma microfotografia das micropartículas fotocatalisadoras cris-talinas de WO3, do tipo de sistema monoclínico, obtidas submetendo a maté-ria-prima granulada obtida na terceira modalidade a um tratamento térmicorápido, de curta duração, realizado a 800°C, por 1 a 10 minutos. Da figura 10entende-se que uma matéria-prima granulada de metatungstato de amônio,feita de partículas com quase o mesmo diâmetro de partícula é obtida, em-bora seja observada uma pequena diferença entre esses diâmetros.

Quarta modalidade

As micropartículas dessa modalidade são micropartículas detrióxido de tungstênio, produzidas por aquecimento/aglutinação de uma ma-téria-prima a uma temperatura elevada, por um minuto, em uma atmosferade ar, sendo que a matéria-prima é obtida dissolvendo paratungstato de a-mônio, obtenível comercialmente, em um solvente aquoso, seguido de re-cristalização.

A figura 12 é um diagrama característico que mostra a capaci-dade de decomposição de gás de aldeído de cada micropartícula fotocatali-sadora de trióxido de tungstênio, quando a temperatura de aglutinação évariada para 600°C, 700°C, 800°C e 900°C na quarta modalidade. A figura13 é um diagrama característico que mostra a capacidade de decomposiçãode gás de aldeído de cada micropartícula fotocatalisadora de trióxido detungstênio, quando a temperatura de aglutinação é variada para 800°C,900°Ce 1000°C.

A avaliação da capacidade de decomposição, tal como mostradanas figuras 12 e 13, foi feita sob as seguintes condições. Primeiramente, 0,1g de micropartículas de trióxido de tungstênio foi colocado em uma placa dePetri, que foi depois colocada em um recipiente fechado, com uma capaci-dade de 200 cc. Depois, um LED azul foi instalado no recipiente, de modoque as micropartículas fotocatalisadoras possam ser irradiadas com luz, comum espectro de emissão tal como mostrado na figura 3. Depois, gás de ace-taldeído foi introduzido, de modo que a concentração de acetaldeído no reci-piente era de 10 ppm e, ao mesmo tempo, o LED azul foi ligado, para mediruma variação na concentração de gás, ao longo do tempo. A concentraçãofoi medida com base na saída de um sensor de gás instalado no recipiente,para avaliar a concentração, por comparação relativa desses resultados.Nos gráficos das figuras 12 e 13, a ordenada é o valor relativo (%), que mos-tra a saída do sensor correspondente à concentração de acetaldeído. Essasfiguras mostram claramente a situação, na qual gás é introduzido no recipi-ente em 20 a 30 segundos, depois de ser introduzido no recipiente e, depois,a concentração de gás diminui gradualmente devido ao efeito de decompo-sição do fotocatalisador. Nas figuras 12 e 13, o valor máximo da saída dosensor é definido como 100%, por razões de conveniência.

De acordo com os resultados mostrados nas figuras 12 e 13,verifica-se que o efeito de decomposição é o mais alto, quando cristais obti-dos por dissolução do produto comercial, paratungstato de amônio, que é amatéria-prima, em água, e micronização de paratungstato de amônio porrecristalização são aglutinados a 800°C, e que a temperatura de aglutinaçãoé, de preferência, de 700 a 900°C. Tal como mencionado acima, o materialfotocatalisador dessa modalidade é superior em resposta à luz visível paraoxido de tungstênio, obtido apenas por aglutinação de um produto obtenívelcomercialmente e pode ser aperfeiçoado na atividade fotocatalisadora.Quinta modalidade

As micropartículas dessa modalidade são micropartículas detrióxido de tungstênio produzidas por aquecimento/aglutinação de partículasa 800°C por um tempo especificado em uma atmosfera de ar, sendo que aspartículas são obtidas dissolvendo paratungstato de amônio, obtenível co-mercialmente, em um solvente aquoso, seguido de recristalização.

A figura 14 é um gráfico característico que mostra a capacidadede decomposição de gás de aldeído das micropartículas fotocatalisadora detrióxido de tungstênio, quando o tempo de aglutinação é variado para 30 se-gundos (linha (a)), 1 minuto (linha (b)), 5 minutos (linha (c)), 10 minutos (li-nha (d)) e 15 minutos (linha (e)). As condições de avaliação da capacidadede decomposição e o conteúdo de notação do gráfico são iguais aos nasfiguras 12 e 13.

De acordo com os resultados da figura 14, verifica-se que umaalta capacidade de decomposição de gás é obtida quando o tempo de aglu-tinação é de 1 a 5 minutos.

Sexta modalidade

O aparelho de iluminação de acordo com uma sexta modalidadeda presente invenção, tem uma estrutura tal como mostrada nas figuras 16 e17. Aqui, a figura 16 é uma vista em perspectiva do estado desmontado doaparelho de iluminação acima e a figura 17 é uma vista em corte ampliadada parte essencial da figura 16. Essa modalidade refere-se a um aparelho deiluminação que usa um abajur (cobertura) transmissível, formado com umacamada que elimina raios ultravioleta, que inclui, principalmente, um materialde proteção contra ultravioleta na superfície interna da mesma.

Um aparelho de iluminação 71 é dotado de um corpo de apare-lho 72 instalado diretamente no teto, por meio de um gancho de teto, fixadono teto, e um adaptador fixado no gancho de teto. Esse corpo de aparelho72 tem uma forma de disco e está dotado de uma parte escalonada 73 comuma espessura de dimensão grande no centro da mesma e também estádotado de uma abertura circular 74 no centro da parte escalonada 73, parainserir e ligar mecanicamente o adaptador.

Também, dois encaixes de lâmpada 75 e dois porta-lâmpadas76 estão dispostos nas partes periféricas do corpo de aparelho 72. Dois tu-bos circulares emissores de luz 77 de uma lâmpada fluorescente, que de-vem ser uma fonte de luz, por exemplo, tubos emissores de luz de 23W e40W, diferentes um do outro em diâmetro externo, que estão ligados eletri-camente e mecanicamente aos encaixes de lâmpada 75 e sustentados me-canicamente pelos porta-lâmpadas 76, estão dispostos concentricamente,de modo a circundar a parte escalonada 73. Também, um encaixe 78 estáformado na parte da abertura 74 e uma lâmpada 79, tal como um bulbo pe-queno, está fixada nesse encaixe 78.

Um abajur 80 como uma parte óptica de iluminação, está fixadade modo removível ao corpo de aparelho 72, de modo a cobrir a parte inferi-or e a parte lateral do corpo de aparelho 72 e os elementos fixados no corpode aparelho 72. O abajur 80 está dotado de um material de base de cobertu-ra de acrílico 81 para iluminação, que está formado de um material translúci-do, tal como vidro ou uma resina, em uma forma de superfície curvada, ex-pandida suavemente para baixo. Uma camada fotocatalisadora 82 feita demicropartículas de trióxido de tungstênio, com uma estrutura cristalina desistema monoclínico e um diâmetro de partícula médio de 0,1 μm, está for-mada na superfície externa do material de base 81. Aqui, a camada fotocata-lisadora 82 é formada da seguinte maneira. Primeiramente, paratungstato deamônio (APT) com cerca de 100 μm de diâmetro de partícula, que é umamatéria-prima e um produto comercialmente obtenível, é moído em partícu-las, com um diâmetro de partícula médio de 0,05 a 0,1 μιτι por um moinho deesferas ou um moinho planetário e, depois, as micropartículas obtidas sãoaquecidas para 500°C por 8 horas em uma atmosfera de ar, para produzirmicropartículas de trióxido de tungstênio. A seguir, essas micropartículas detrióxido de tungstênio e um componente aglutinante são submetidos a umtratamento de mistura de dispersão, suando um solvente para produzir umatinta, que é depois aplicada ao material de base 81 por uma pistola de pulve-rização, seguido de secagem para, desse modo, formar a camada fotocatali-sadora.

De acordo com a sexta modalidade, a camada fotocatalisadora82 é formada na superfície do material de base 81 usando a tinta na qualmicropartículas de trióxido de tungstênio e um componente aglutinante sãodispersados e, portanto, é desnecessário realizar o tratamento de aqueci-mento a uma tempertura elevada, depois de formar um filme. Portanto, umafunção fotocatalisadora pode ser conferida a um objeto a ser revestido,mesmo se o objeto for um material de base, tal como um material de baseorgânico e atividade suficiente pode ser obtida, mesmo no caso de revesti-mento da superfície externa de uma cobertura de acrílico.

Deve ser observado que na sexta modalidade a camada fotoca-talisadora 82 é formada na superfície externa do material de base 81. Mas, acamada fotocatalisadora não está limitada à estrutura acima e pode ser for-mada como um corpo integrado, por exemplo, misturando um material foto-catalisador em uma resina, que constitui o material de base 81.

A figura 15 é uma vista que mostra a relação entre o comprimen-to de onda e a reflectância, no caso do uso um fotocatalisador de WO3 (linhaa) e no caso do uso de um fotocatalisador de TiO2 (linha curva b) na sextamodalidade. A linha curva c na figura 15 mostra a transmissão de uma co-bertura de acrílico e a linha curva d mostra a distribuição espectral de luzemitida por uma lâmpada fluorescente do tipo de três comprimentos de on-da. Tal como fica claro do gráfico da figura 15, entende-se que o trióxido detungstênio nessa modalidade absorve eficientemente luz visível que varia deluz azul a luz verde azulada, com um comprimento de onda de 400 a 500 nme transmitida pela cobertura de acrílico como um fotocatalisador ativador deenergia.

Sétima modalidade

Esta modalidade é uma estrutura, na qual uma camada fotocata-lisadora está formada sobre um material de base de placa refletora, feita deuma placa de aço colorida para iluminação. A camada fotocatalisadora foiformada da seguinte maneira. Especificamente, em primeiro lugar, para-tungstato de amônio (APT) de cerca de 100 μηι de diâmetro de partícula,que é a matéria-prima e um produto comercialmente obtenível, e moído empartículas com um diâmetro de partícula médio de 0,05 a 0,1 μm por um mo-inho de esferas ou um moinho planetário, e depois, as micropartículas obti-das são aquecidas para 500°C por 8 horas em uma atmosfera de ar, paraproduzir micropartículas de trióxido de tungstênio. A segir, essas micropartí-cuias de trióxido de tungstênio e um componente aglutinante são submetidosa um tratamento de mistura de dispersão, usando um solvente para produziruma tinta, que é depois aplicada ao material de base de placa refletora, fitade uma placa de aço, por uma pistola de pulverização, seguido de secagempara, desse modo, formar a camada fotocatalisadora.

A sétima modalidade tem o mesmo efeito como a sexta modali-dade.

A figura 18 é um diagrama característico, que mostra a relaçãoentre tempo e quantidade residual de acetaldeído de um aparelho de ilumi-nação na sétima modalidade e uma lâmpada fluorescente com um fotocata-Iisador de TiO2 (linha a), uma lâmpada fluorescente com um fotocatalisadorde TiO2 (linha b) e um aparelho de iluminação com um fotocatalisador deTiO2 (linha c).Tal como fica claro do gráfico da figurai 8, a camada fotocatali-sadora formada sobre a superfície do material de base de placa refletora doaparelho de iluminação é superior em efeito fotocatalisador quando a cama-da fotocatalisadora é formada usando micropartículas de trióxido de tungstê-nio de sistema monoclínico a quando a camada fotocatalisador é formadausando micropartículas de TiO2 convencionais.Oitava modalidade

Primeiramente,um pó de paratungstato de amônio foi decompso-to sob aquecimento em ar para produzir um oxido, desse modo obtendo póde óxido de tungstênio (WO3). A seguir, esse pó foi classificado, para obterum pó de óxido de tungstênio com um diâmetro de partícula médio de 0,2μm. Subseqüentemente, operações de aglutinação e classificação foramrepetidas diversas vezes para preparar pós de óxido de tungstênio diferentesem lote, cada um dos quais foi misturado e uniformizado de tal modo a nãodanificar o pó, desse modo fazendo as amostras de 1 a 5.

A seguir, cinco recipientes de Pyrex (3 litros) foram preparados e1 g de um pó foi extraído de cada amostra e despejado no recipiente, juntocom 20 ppm de acetaldeído.Um diodo emissor de luz azul (LED azul), comum comprimento de onda de pico de 460 nm foi preparado, e a luz do mes-mo foi irradiada sobre o recipiente por 2 horas, ara medir a quantidade deacetaldeído por um monitor de gases múltiplos, desse modo encontrando acapacidade de decomposição (%) (foi adotado o primeiro teste para capaci-dade de decomposição).Além disso, a fonte luminosa foi mudada para luz solar, umalâmpada fluorescente (uma lâmpada fluorescente comum, que usa um corpofluorescente de halofosfato de cálcio; nome comercial: FL20SS, fabricadopor Toshiba Lighting & Technology Corporation) ou um diodo emissor de luz verde, com um comprimento de onda de pico de 530 nm (o comprimento deonda de pico é mostrado na figura 20), para medir a capacidade de decom-posição. Os resultados são mostrados na Tabela 1 abaixo. A dose de luz foipadronizada para 3 mW/cm2 no caso de um diodo emissor de luz azul (LEDazul, comprimento de onda: 460 nm), lâmpada fluorescente (comprimento de onda: 400 a 650 nm) e diodo emissor de luz verde (LED verde), comprimen-to de onda: 530 nm). A dose de luz solar (comprimento de onda: 300 a 800nm) foi de 10 mW/cm2.

Para comparação, também foi medida uma amostra usando umpó de oxido de titânio, com um diâmetro de partícula médio de 0,2 μηι. Na Tabela 1, as amostras 1 a 4 são exemplos de presente invenção, a amostra5 é um exemplo comparativo, que usa um oxido de tungstênio que não estádotado da capacidade de decomposição da presente invenção, e a amostra

6 é um exemplo comparativo medido usando um pó de óxido de titânio comum diâmetro de partícula médio de 0,2 μιτι.

Tabela 1

<table>table see original document page 41</column></row><table>

Os resultados dos testes de capacidade de decomposição estãodescritos quando cada amostra foi excitada por um LED azul (figura21), luzsolar (figura 22), uma lâmpada fluorescente (figura 23), e um LED verde (fi- gura 24) (a abscissa é o tempo (min) e a ordenada é a capacidade de de-composição (%)). Nas figuras 21 a 24, as linhas a, b, c, d, e e f mostram, emcada caso, as amostras 1, 2, 3, 4, 5 e 6.

Tal como fica claro da Tabela 1 e das figuras 21 a 24, foi consta-tado que os materiais fotocatalisadores, tais como amostras 1 a 4, cada umadas quais apresenta características melhores, devido à capacidade de de-composição de um LED azul, também apresenta características melhoresquando irradiada com luz solar ou luz de uma lâmpada fluorescente.

Por outro lado, quando o resultado da capacidade de decompo-sição obtido por um LED azul foi menor do que 50%, tal como no caso daamostra 5, também não foram obtidos bons resultados quando a amostra foiirradiada com luz solar ou luz de uma lâmpada fluorescente. Também quan-do foi usada a luz, tal como um LED verde, que não tem comprimentos deonda de pico em uma faixa de comprimento de onda de 430 a 500 nm, acapacidade de decomposição da amostra praticamente não foi desenvolvida.Além disso,verificou-se que há uma diferença na capacidade de decomposi-ção entre lotes, mesmo se o método de produção foi o mesmo. Portanto, éeficiente fazer a seleção pelo teste de decomposição de acordo com a pre-sente invenção.

Nona modalidade

São mostrados os resultados mencionados pelo segundo teste decapacidade de decomposição. Primeiramente, foram obtidas as amostras 7 e 8,cada uma delas como um pó de tungstênio com um diâmetro de partícula mé-dio de 0,1 μm, pelo mesmo método como na oitava modalidade. A seguir, fo-ram preparados três recipientes de Pyrex (3 litros) e 1 g de pó de óxido detungstênio foi extraído da amostra, pesado e colocado em cada recipiente.Subseqüentemente, 10 ppm de acetaldeído foram introduzidos e, depois, o póde óxido de tungstênio foi irradiado com luz azul usando um LED azul, com umcomprimento de onda de pico de 470 nm, para medir a quantidade residual deacetaldeído usando um monitor de gases múltiplos,depois de 0,5 hora (30 mi-nutos), desse modo encontrando a quantidade residual.

Os resultados são tais como mostrados na figura 5, mencionadaacima. Na figura 5, a linha a mostra a amostra 7, a linha b mostra a amostra8 e a linha c mostra um exemplo comparativo, no qual não foi usado nenhumfotocatalisador e nenhuma luz foi irradiada. A quantidade residual, quando otempo de irradiação é de 0,5 hora, é de 38%, no caso da amostra 7 (exem-plo), 70% no caso da amostra 8 (exemplo comparativo) e 99% no caso doexemplo comparativo.

Também quando foram observados os padrões de difração deraios X das amostras 7 e 8, a amostra 7 tinha um sistema monoclínico comosua fase principal e a amostra 8 tinha um sistema triclínico como sua faseprincipal. Esses resultados, pode-se dizer que o pó de oxido de tungstêniotem, em cada caso, um sistema monoclínico como sua fase principal.Décima modalidade

O primeiro teste de capacidade de decomposição foi feito damesma maneira como na oitava modalidade, usando a mesma amostra co-mo a amostra 2, exceto que o diâmetro de partícula médio era diferente. Osresultados são mostrados na Tabela 2 abaixo.

Tabela 2

<table>table see original document page 43</column></row><table>

Foi verificado da Tabela 2 que, à medida que o diâmetro de par-tícula é diminuído, as características são mais aperfeiçoadas.Décima primeira modalidade

Nessa modalidade,o primeiro teste de capacidade de decompo-sição, no qual a dose de luz a ser irradiada foi mudada, foi feito usando aamostra 2, para examinar uma variação na capacidade de decomposição.Os resultados são mostrados nas Tabelas 3 e 4.

Tabela 3

<table>table see original document page 43</column></row><table>Tabela 4

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Entende-se das Tabelas 3 e 4 que a dose de luz é, de preferên-cia, 1 mW/cm^2 ou mais. Também, os resultados do teste de capacidade dedecomposição, quando a dose de luz do diodo emissor de luz é variada, talcomo mostrado na Tabela 3, estão ilustrados na figura 25. As linhas a, b, c,d, e e f mostram os resultados quando a dose (mW/cm2) de luz a ser irradia-da é 0,1, 1, 3, 5 e 10. Entende-se da figura 25 que à medida que a doe deluz é aumentada, a razão de decomposição é aumentada. Mas, verificou-seque quando a dose de luz excede 5 mW/cm2, não é observada nenhumadiferença significativa na razão de decomposição.

Décima segunda modalidade

Primeiramente, o pó de WO3 da amostra 2 e o pó de TiO2 daamostra 6 foram misturados em quantidade predeterminadas para prepararcomposições fotocatalisadoras. Depois, cada amostra com uma relação demistura diferente foi submetida ao primeiro teste de capacidade de decom-posição, no qual cada amostra foi excitada por um LED azul ou luz solar,para examinar um diferença em capacidade. Os resultados são mostradosna Tabela 5 abaixo.

Tabela 5

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Foi constatado da Tabela 5 que quando o pó de WO3 é mistura-do com o pó de TiO2, a capacidade de decomposição exercida quando exci-tado por luz, incluindo uma região ultravioleta, tal como luz solar, é aperfei-çoada. Mas, quando o teor do pó de TiO2 excede 50% em massa, as carac-terísticas obtidas são similares às obtidas usando apenas o pó de TiO2, sen-do que, nesse caso, a mistura com o pó de WO3 não exerce quase nenhumefeito da invenção.

Décimo terceira modalidade

Nessa modalidade, o pó de WO3 da amostra 2 foi usado e sub-metido ao primeiro teste de capacidade de decomposição, no caso de varia-ção da quantidade da amostra, para medir o tempo necessário para decom-por 50% e 90% de 20 ppm de acetaldeído. Os resultados são mostrados naTabela 6 abaixo.

Tabela 6

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Foi constatado da Tabela 6 que se a quantidade do material fo-tocatalisador for aumentada, a capacidade de decomposição é aumentadadestacadamente. Também foi constatado que se a quantidade do fotocatali-sador é aumentada, isso provoca um aumento precoce no desenvolvimentoda capacidade de decomposição, de modo que o tempo necessário paradecompor 50% de acetaldeído foi encurtado.

Décima quarta modalidade

A figura 26 é uma vista conceituai que mostra uma modalidadede um aparelho desodorizante de acordo com a presente invenção. Na figu-ra 26, o número de referência 91 representa um filtro desodorizante. Umalâmpada 92 está disposta no lado da parede lateral do filtro desodorizante91. O filtro desodorizante 91 e a lâmpada 92 estão alojados em um corpo deaparelho desodorizante 93 usando como invólucro.

O filtro desodorizante 91 é preparado formando um filme fotoca-talisador, que contém, principalmente, micropartículas de WO3, com um di-âmetro de partícula médio de 0,05 a 0,1 μηι, sobre a superfície de um mate-rial de base, sendo que a superfície é tornada permeável, de modo a realizardesodorização quando ar é deixado passar. Em resumo, o filtro desodorizan-te 91 está dotado de uma função de coleta de pó. Alternativamente, um filtrocoletor de pó pode ser disposto em um estágio frontal da passagem de ar dofiltro desodorizante 91. Como material fotocatalisador nessa modalidade,foram usados aqueles que mostram uma capacidade de decomposição de90% ou mais no primeiro teste de capacidade de decomposição e umaquantidade residual de 40% ou menos no segundo teste de capacidade dedecomposição.

A lâmpada 92 é usada para irradiar luz, incluindo raios visíveis,para o filtro desodorizante 91, para ativar o filme fotocatalisador, e como alâmpada 92, pode ser usada uma lâmpada fluorescente, lâmpada de mercú-rio de alta pressão, diodo emissor de luz ou similar. O corpo de aparelho de-sodorizante 93 está dotado de meios de sopro de ar, uma fonte de energia emeio de controle. Depois, um gás odorante é decomposto e desodorizadopelo filme fotocatalisador do filtro desodorizante 91, quando ele é passadoatravés do filtro desodorizante 91.

A figura 27 é um gráfico que mostra os resultados do efeito foto-catalisador medido nessa modalidade. Na figura 27, a abscissa é o tempo(min) e a ordenada é a concentração (ppm) de acetaldeído (CH3CHO). Essamedição foi feita com a intenção de examinar a decomposição de acetaldeí-do, que é um efeito desodorizante. Quando à condição de medição, o apare-lho desodorizante da figura 11 foi recebido em uma caixa de 0,2 m3 carrega-da com 500 ppm de acetaldeído para acionar o aparelho desodorizante,desse modo medindo uma variação na concentração de acetaldeído por ummonitor de gases múltiplos (nome comercial: tipo 1302, produzido por B&KCompany), enquanto a atmosfera é agitada na caixa. A linha a é obtidaquando esses resultados são traçados. Também, para comparação, a lâm-pada foi mudada para uma lâmpada bactericida, que era uma fonte luminosaultravioleta e um filtro desodorizante (linha b) formado de um filme fotocatali-sador contendo óxido de titânio como seu componente principal e um filtrodesodorizante (linha c) formado de um filme não fotocatalisador foram usa-dos como filtros desodorizantes, pra medir uma mudança na concentraçãode acetaldeído sob as mesmas condições como acima.

Tal como está claro da figura 27, nessa modalidade, a concen-tração de acetaldeído foi reduzida a 20% em 30 minutos, depois de a lâm-pada ter sido ligada. No caso do fotocatalisador de óxido de titânio (linha b),ao contrário, a concentração de acetaldeído foi reduzida em apenas 35% eno caso onde não foi formado nenhum filme fotocatalisador (linha c), a con-centração de acetaldeído praticamente não foi diminuída em 30 minutos,depois de a lâmpada ter sido ligada. Do fato acima, foi confirmado que o fil-me fotocatalisador, que contém micropartículas de WO3 como seu compo-nente principal, de acordo com essa modalidade tem excelentes efeitos so-bre a decomposição de acetaldeído quando é irradiado com luz visível.Décima quinta modalidade

A figura 28 é uma vista em corta ampliada de uma parte essen-cial, que mostra outra modalidade do produto fotocatalisador da presenteinvenção. Na figura 28, o número de referência 94 representa um material debase feito de vidro de cal de soda e o número de referência 95 representaum filme fotocatalisador. O filme fotocatalisador 95 está constituído, princi-palmente, de um pó de óxido de tungstênio, com um diâmetro de partículamédio de 0,05 a 0,1 μm. Os pós são ligados com o material de base 94 porum aglutinante, tais como micropartículas de sílica e são formados sobre omaterial de base 94, para formar o filme fotocatalisador 95. Como pó de óxi-do de tungstênio, foram usados aqueles que apresentaram uma capacidadede decomposição de 90% ou mais no primeiro teste de capacidade de de-composição e uma quantidade residual de 40% ou menos no segundo testede capacidade de decomposição.

Quando o filme fotocatalisador 94 é irradiado com luz, inclusiveraios visíveis com um comprimento de onda de 400 nm ou mais, o pó de ó-xido de tungstênio é fotoexcitado. Depois, elétrons, excitados para mover-sena banda de condução da banda de valência são reagidos com oxigênio noar para formar um superóxido e furos deixados na banda de valência sãoreagidos com água ou similar, para formar um grupo OH. Os materiais pro-duzidos dessa maneira dão origem a uma reação de oxidação com materiaisorgânicos ligados na superfície do filme fotocatalisador. Os materiais orgâni-cos são oxidados e decompostos para, desse modo, obter efeitos de des-contaminação, desodorização e bactericidas.

Também, com relação ao efeito bactericida, o fotocatalisadortem um efeito tal que as bactérias adsorvidas na superfície do fotocatalisa-dor são limitadas em proliferação pelo poder oxidante do pó de oxido detungstênio. foi confirmado que esse efeito é quase proporcional à razão dedecomposição de corantes. Nesse meio tempo, a força bactericida é aperfei-çoada combinando a irradiação com raios ultravioleta, com um comprimentode onda de 200 a 400 nm. Entre esses comprimentos de onda, raios ultravio-leta, com um comprimento de onda próximo a 250 nm, produzem o maiorefeito. Além disso, o efeito bactericida de raios ultravioleta, com um compri-mento de onda próximo a 350 nm, é aumentado, em combinação com o efei-to fotocatalisador. Como resultado, como a razão de adsorção na superfíciedo fotocatalisador determina a razão bactericida, não é esperada uma gran-de ação bactericida e, portanto, é preferível usar raios ultravioleta, com umcomprimento de onda próximo a 250 nm.

A figura 29 é uma vista conceituai para explicar a capacidadehidrofílica do corpo fotocatalisador nessa modalidade. O número de referên-cia 96 é uma gotícula de água gotejada sobre o filme fotocatalisador 95. En-tende-se que quando o ângulo de contato θ do filme fotocatalisador 95 coma gotícula de água 96 é de 60° ou menos, o filme fotocatalisador 95 é hidrofí-lico. Na figura 29, L é uma linha de tangente.

Dos resultados acima, constata-se que o produto fotocatalisadornessa modalidade pode ser aplicado a usos bactericidas e também a usosque necessitam de um efeito fotocatalisador, não apenas sobre componen-tes gasosos, mas também sobre uma solução aquosa, porque o mesmo temuma capacidade hidrofílica.

Deve ser observado que essa invenção não está limitada àsmodalidades acima, exatamente como são e pode ser concretizada modifi-cando os elementos estruturais, sem afastar-se do espírito no estágio práti-co. Também, podem ser feitas diversas invenções por combinações ade-quadas de diversos elementos estruturais descritos nas modalidades acima.Por exemplo, diversos elementos estruturais podem ser suprimidos de todosos elementos estruturais mostrados nas modalidades. Além disso, os ele-mentos estruturais em modalidades diferentes podem ser combinados.

Claims (15)

1. Material fotocalisador caracterizado por compreender, comoseu componente principal, um pó de óxido de tungstênio excitado por umafonte luminosa que emite luz com um comprimento de onda de 430 a 500nm, sendo que o material fotocatalisador tem uma capacidade de decompo-sição de 50% ou mais, sendo que a capacidade de decomposição é dadapela seguinte equação baseada no seguinte teste:Teste da capacidade de decomposição1 g de pó de óxido de tungstênio e 20 ppm de acetaldeído(quantidade A) são despejados em um recipiente de vidro de 3 litros, e ace-taldeído (quantidade B) é medido, depois que luz com um comprimento deonda de pico de 460 nm ± 10 nm é irradiada na mistura por 2 horas, paramedir a capacidade de decomposição (%):Capacidade de decomposição (%) = [(quantidade A de acetalde-ido - quantidade B de acetaldeído)/quantidade A de acetaldeído] χ 100.

2. Material fotocatalisador de acordo com a reivindicação 1, ca-racterizado pelo fato de que a fonte luminosa é um diodo emissor de luz u-sando um elemento semicondutor emissor de luz azul.

3. Material fotocatalisador de acordo com a reivindicação 1, ca-racterizado pelo fato de que a fonte luminosa é luz solar.

4. Material fotocatalisador de acordo com a reivindicação 1, ca-racterizado pelo fato de que a fonte luminosa é uma lâmpada fluorescente.

5. Material fotocatalisador de acordo com uma das reivindica-ções 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a uma dose de luz com um com-primento de onda de 430 a 500 nm é de 1 mW/cm2 ou mais.

6. Material fotocatalisador de acordo com uma das reivindica-ções 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a capacidade de decomposição éde 90% ou mais e 100% ou menos.

7. Material fotocatalisador caracterizado por compreender, comoseu componente principal, uma micropartícula de óxido de tungstênio excita-do por irradiação com luz visível, sendo que o material fotocatalisador temuma capacidade de decomposição tal que uma quantidade residual de ace-taldeído é de 50% ou menos, 30 minutos após 10 ppm de gás de acetaldeí-do terem sido introduzidos em um recipiente à prova de ar, com uma capaci-dade de 3 litros, e 0,1g de micropartículas de oxido de tungstênio no recipi-ente ser irradiado com luz azul.

8. Material fotocalisador de acordo com a reivindicação 7, carac-terizado pelo fato de que uma fonte luminosa que emite luz azul é um diodoemissor de luz do sistema de GaN, com um pico de emissão de luz na pro-ximidade de 470 nm.

9. Material fotocatalisador de acordo com uma das reivindica- ções 1 a 8, que contém um sistema monoclínico como sua fase principal.

10. Material fotocatalisador de acordo com uma das reivindica-ções 1 a 9, com um diâmetro de partícula médio de 10 μηι ou menos.

11. Composição fotocatalisadora, que contém o material fotoca-talisador como definido em uma das reivindicações 1 a 10, em uma quanti- dade de 50% em massa ou mais.

12. Composição fotocatalisadora como definido na reivindicação-11, que contém um pó de óxido de tungstênio em uma quantidade menor doque 50% em massa.

13. Produto fotocatalisador, que usa a composição fotocatalisa- dora como definido na reivindicação 11 ou 12.

14. Produto fotocatalisador de acordo com a reivindicação 13,com um efeito catalisador sobre pelo menos um material orgânico, NOx eSOx.

15. Produto fotocatalisador de acordo com a reivindicação 13 ou -14, caracterizado pelo fato de que a composição fotocatalisadora está ligadacom uma superfície de um substrato de base por um aglutinante.