JP2001046883A - 光触媒機能を有するシリカゲル成形体およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】従来の酸化チタン光触媒は、微粉末品では取扱
いが困難であったり、酸化チタン薄膜光触媒では高価で
実用的でなかったり、あるいはシリカゲルに酸化チタン
を含ませた光触媒シリカゲルでは粒状で用途が限られて
いたため、用途に応じた形状が可能で、実用的な光触媒
特性に優れた酸化チタン光触媒が望まれていた。 【解決手段】平均細孔径が１０〜１００ｎｍの範囲にあ
る粉末状または／および粒状のシリカゲルより主として
成る成形体の細孔内に酸化チタンを１〜７０重量％含ま
せたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車、居室、畜
産などにおける脱臭あるいは有害汚染物質の無害化、環
境におけるＮＯｘの除去、染色排水の脱色、水槽の防
藻、水や空気の殺菌を行うことができる、光が透過し易
く、吸着性能を有するシリカゲルの成形体の細孔内に酸
化チタンを含ませた光触媒機能を有するシリカゲル成形
体およびその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】水溶液に半導体の粉末を分散し、その物
質のバンドギャップ以上のエネルギーを持つ光（３９０
ｎｍ以下の波長の光）を照射すると、光励起により生成
した電子と正孔が半導体粒子表面に移動し、水溶液中の
イオン種や分子種に作用して、水の分解など様々な反応
を引き起こすことは、半導体光触媒反応としてよく知ら
れている。酸化チタンが代表的な光触媒として挙げられ
る。

【０００３】これらに太陽光、蛍光灯、白熱灯、ブラッ
クライト、紫外線ランプ、水銀灯、キセノンランプ、ハ
ロゲンランプ、メタルハライドランプ、冷陰極蛍光ラン
プなどの光を照射することにより、空気中の悪臭や有害
物質の分解除去、廃水処理、浄水処理あるいは水中の微
生物の殺菌など環境汚染物質の分解除去を行うことがで
きる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】これら用途において、
微粉末では取り扱いが困難であるため、特開平６−６５
０１２号公報には、チタンのアルコキシドから酸化チタ
ンのゾルを作り、ディップコーティング法によってガラ
ス基板上にコーティングした後、乾燥、焼成するといっ
た工程を、通常１０回程度繰り返すことにより、光触媒
活性に優れ、かつ透明で耐水性、耐熱性、耐久性に優れ
た酸化チタン薄膜光触媒が提案されている。しかし、こ
れはガラス、セラミックスなど耐熱性の無機物質にしか
利用できない上に、製造に手間が掛かかり過ぎるため高
価で、かつ分解反応は光触媒の表面でしか生じないた
め、環境汚染物質の分解除去を連続的に行うには非常に
大きな面積を必要とするなど実用上大きな問題点があっ
た。

【０００５】特許第２７７５３９９号公報には、シリカ
ゲル等の表面に酸化チタンの多孔質薄膜を形成した多孔
質光触媒が開示されている。これは、チタンのアルコキ
シドから酸化チタンのゾルを作り、ディップコーティン
グ法によって球状のシリカゲルの表面にコーティングし
た後、乾燥、焼成するといった工程を、通常３回以上繰
り返すことにより得られるが、このようにして形成され
た酸化チタンの薄膜は、剥離し易く、水に入れると割れ
ることから、用途が著しく制限されるものであった。加
えてディップコートの際にもシリカゲルが少なからず割
れ、これを３回以上繰り返す必要があるため歩留まりが
著しく悪かった。

【０００６】また、上述の欠点を解決するためにシリカ
ゲルの細孔内に酸化チタンを含ませた光触媒シリカゲル
が提案されている（特開平１１−１３８０１７号公
報）。しかし、このようにして得られた光触媒シリカゲ
ルは球状あるいは粉末状であり、そのままでは処理対象
ガスを通じたとき通気抵抗が大きいなどの欠点があり、
用途が著しく限定されるものであった。

【０００７】一方、シリカゲルの成形体としては、特許
第２８８８７４３号公報には粉末状のシリカゲルと粉末
状のバインダーとを用いた吸脱着性能に優れたシリカゲ
ル集合体およびその製法が開示されており、特開平７−
１０６４７号公報には粉末シリカゲルと水およびバイン
ダーとの混練物のハニカム状成形体が開示されている。
しかし、これらシリカゲルの成形体は吸湿を目的として
なされたもので、シリカゲルの平均細孔径が小さく低湿
度でも吸湿率が高い一般的なシリカゲル（ＪＩＳ Ｚ０
７０１ 包装用乾燥剤Ａ型あるいはＢ型規格品、または
同等品）が使用されている。これらに有機チタンを含浸
して焼成しても、焼成中に有機チタンがシリカゲルの細
孔内から排出され、酸化チタンとして細孔内にほとんど
残らないため、光触媒活性に優れた成形体を得ることが
できなかった。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、平均細孔径が１０〜１００ｎｍの範囲にある粉末
状または／および粒状のシリカゲルより主として成る成
形体の細孔内に酸化チタンを１〜７０重量％含ませたこ
とを特徴とする光触媒機能を有するシリカゲル成形体、
平均細孔径が１０〜１００ｎｍの範囲にあるシリカゲル
の細孔内にチタン含有溶液を含ませた後、加熱焼成して
得られた、酸化チタンを１〜７０重量％含ませた粉末状
または／および粒状のシリカゲルをバインダーにより成
形することを特徴とする光触媒機能を有するシリカゲル
成形体の製造方法、および平均細孔径が１０〜１００ｎ
ｍの範囲にある粉末状または／および粒状のシリカゲル
から主としてなる成形体の細孔内にチタン含有溶液を含
ませた後、加熱焼成し、当該成形体の細孔内に酸化チタ
ンを１〜７０重量％含ませたことを特徴とする光触媒機
能を有するシリカゲル成形体の製造方法を提供するもの
である。

【０００９】本発明に用いられるシリカゲルは非晶質の
二酸化ケイ素であり、特公平７−６４５４３号公報など
公知の方法により、シリカゲルを構成するコロイド粒子
の大きさを制御することにより得られる平均細孔径が１
０〜１００ｎｍの範囲にあるものが望ましく、１０〜５
０ｎｍの範囲にあるものがより望ましい。

【００１０】なお、このシリカゲルは、水や有機溶媒に
浸漬しても割れ難いという特徴を有するもので、包装用
乾燥剤（ＪＩＳ Ｚ０７０１ 包装用乾燥剤Ａ型規格品
またはＢ型規格品）として一般的に使用されているもの
とは全く異なるもので、機械的強度もあり、吸着特性に
優れ、球状品では特に水あるいは有機溶剤に浸漬しても
割れない性質もあることからクロマトグラフィー用や触
媒担持用などに用いられているものである。

【００１１】上述の包装用乾燥剤は水あるいは有機溶剤
に浸漬すると割れ易く、これらに有機チタンを含浸して
焼成しても、焼成中に有機チタンがシリカゲルの細孔内
から排出され、酸化チタンとして細孔内にほとんど残ら
ないという致命的な欠点があり、本発明に用いることは
できない。

【００１２】平均細孔径が１０ｎｍ未満のシリカゲルで
は十分な酸化チタンの担持量が得られず、光触媒活性の
劣ることから望ましくなく、平均細孔径が１００ｎｍを
越えるシリカゲルは製造が困難であり、非常に高価なた
め望ましくない。

【００１３】本発明に関わるシリカゲル成形体は、粉末
状または／および粒状のシリカゲルにバインダー、水な
どを加えて混練し、公知の方法でハニカム形状、柱状、
棒状、円筒状、平板状、波板状、ループ状などに成形し
た後、乾燥または焼成することにより得られる。バイン
ダーとしては、ＭＣ、ＣＭＣ、でん粉、カルボキシメチ
ルスターチ、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシ
プロピルセルロース、リグニンスルホン酸ナトリウム、
リグニンスルホン酸カルシウム、ポリビニルアルコー
ル、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、フェ
ノール樹脂、メラミン樹脂等の有機系バインダー、低融
点ガラス、水ガラス、コロイダルシリカ、コロイダルア
ルミナ、コロイダルチタン、ベントナイト、モンモリロ
ナイト、リン酸アルミニウムなどの無機系バインダー
を、単独または2種類以上併用して用いてもよい。な
お、成形体の光触媒活性、強度、多孔質化、吸着能など
の向上を目的として蓄光材料、酸化チタン、界面活性
剤、ガラス繊維、活性炭、木粉、包装用乾燥剤に使われ
るシリカゲル、ゼオライトなどを制限なく用いてもよ
い。

【００１４】本発明に関わるシリカゲルの細孔内に含ま
せる酸化チタンの結晶構造は、光触媒活性の高いアナタ
ーゼであることがより望ましく、シリカゲル成形体の細
孔内に含ませる酸化チタンの量を１〜７０重量％とする
ことが望ましく、７〜１５重量％とすることがより望ま
しい。１重量％未満では十分な光触媒活性が得られず、
７０重量％を超えるとシリカゲル成形体の細孔を目詰ま
りさせるため望ましくない。

【００１５】本発明に用いられるチタン含有溶液として
は、四塩化チタンや金属チタンとアルコールとの反応な
どによって得られるテトライソプロピルチタネート、テ
トラブチルチタネート、ブチルチタネートダイマー、テ
トラキス（２−エチルへキシルオキシ)チタン、テトラ
ステアリルチタネート、トリエタノールアミンチタネー
ト、ジイソプロポキシ・ビス（アセチルアセトナト）チ
タン、ジブトキシ・ビス（トリエタノールアミナト）チ
タン、チタニウムエチルアセトアセテート、チタニウム
イソプロポキシオクチレングリコレート、チタニウムラ
クテートなどのチタンのアルコキシド、およびイソプロ
ピルトリイソステアロイルチタネート、イソプロピルト
リドデシルベンゼンスルホニルチタネート、イソプロピ
ルトリス（ジオクチルパイロホスフェート）チタネー
ト、テトライソプロピルビス（ジオクチルホスファイ
ト）チタネート、テトラオクチルビス（ジトリデシルホ
スファイト）チタネート、テトラ（２、２−ジアリルオ
キシメチル−１−ブチル）ビス（ジトリデシル）ホスフ
ァイトチタネート、ビス（ジオクチルパイロホスフェー
ト）オキシアセテートチタネート、ビス（ジオクチルパ
イロホスフェート）エチレンチタネート、イソプロピル
トリ（ジオクチルホスフェート）チタネート、イソプロ
ピルトリクミルフェニルチタネート、イソプロピルトリ
（Ｎ−アミドエチル・アミノエチル）チタネートなどの
チタネート系カップリング剤などの有機チタン含有溶
液、並びに硫酸チタン、塩化チタン、臭化チタンなどの
無機チタン含有溶液などが挙げられるが、これらに限ら
れるものではない。また、上述のチタン含有溶液は単独
でも混合物でも制限なく利用できるが、これらに限定さ
れるものではなく、濃度調整のために相溶性のある溶剤
で希釈してもよい。希釈液としてはエタノール、１−プ
ロパノール、２−プロパノール、Ｎ−ヘキサン、ベンゼ
ン、トルエン、キシレン、トリクレン、プロピレンジク
ロライド、水などチタン含有溶液と相溶性のあるもので
あれば何でも、単独でも混合物でも制限なく利用でき
る。

【００１６】本発明に関わる細孔内に酸化チタンを含む
粉末状または／および粒状シリカゲルは、平均細孔径が
１０〜１００ｎｍの範囲にある該シリカゲルと、当該シ
リカゲルが有する全細孔容積以下のチタン含有溶液と
を、例えば蓋付の円筒状の容器に入れて容器を回転、振
動あるいは振とうなどすることにより、当該チタン含有
溶液をシリカゲルに含ませてから、加熱焼成することに
よって得られるが、その他の公知の方法、例えば含浸法
なども制限なく利用できる。通常はこれら操作を１回行
えば十分な酸化チタン担持量が得られるが、同じ操作を
複数回行えば担持量を更に増やすことができる。

【００１７】本発明に関わるシリカゲル成形体は、平均
細孔径が１０〜１００ｎｍの範囲にある粉末状または／
および粒状のシリカゲルから主としてなる成形体に公知
の方法で、例えば含浸法などによりチタン含有溶液を含
ませてから、加熱焼成することによって得られる。

【００１８】また、スプレー法などにより成形体の特定
表面にチタン含有溶液をコートすると、これら溶液はシ
リカゲル成形体の特定表面近傍にだけチタン含有溶液を
含んだものができ、これを加熱焼成すれば特定表面近傍
にだけに酸化チタンを含ませたものが得られる。

【００１９】酸化チタンの光触媒反応は４００ｎｍ以下
の紫外光で生じ、３８０ｎｍの紫外光では厚さ約１μｍ
の酸化チタン薄膜で約６０％が吸収され、光触媒反応に
関与する酸化チタンは表面近傍のものだけに過ぎない。
チタン含有溶液は極めて高価であることから、光が照射
される部分にだけ酸化チタンを含ませた経済的に非常に
優れた光触媒機能を有するシリカゲル成形体が得ること
ができる。なお、当該シリカゲル成形体の全細孔容積に
等しい容量のチタン含有溶液を含ませても、加熱焼成に
より酸化チタン濃度が表面近傍ほど高く、中心部ほど低
いという勾配を持ったものができる。

【００２０】また、当該シリカゲル成形体の細孔内に、
原子番号21(Sc)から29(Cu)まで、39(Y)から47(Ag)ま
で、57(La)から79(Au)、および89(Ac)から103(Lr)まで
の遷移元素から選ばれた少なくとも一種またはその酸化
物を、公知の方法で酸化チタン光触媒と共存させると光
触媒活性が高くなることがある。その理由は明らかでは
ないが、酸化チタンに光を当てたときに生成する活性酸
素の一種である過酸化水素と、二価の鉄イオンが反応し
て水酸ラジカルが生じる反応はフェントン反応として知
られており、鉄以外の遷移元素についてもこれと同様な
メカニズムが働いているものと考えられる。

【００２１】本発明に関わるチタン含有溶液を含ませ
た、粉末状または／および粒状のシリカゲル、あるいは
シリカゲル成形体の加熱焼成は、光触媒として高性能な
結晶形がアナターゼである酸化チタンとするために、例
えば室温から徐々に加熱昇温して４００〜７００℃の最
終温度で一定時間保持した後、室温まで冷却して行う。
焼成温度が４００℃未満または７００℃を越えると、光
触媒として活性の低いルチルや非晶質の混じった酸化チ
タンとなるので好ましくない。なお、使用する焼成炉は
焼成に必要な酸素が十分にあるガス炉が望ましいが、酸
素の供給が不充分な電気炉でも酸素を供給すれば問題な
く焼成することができる。

【００２２】

【作用】 本発明による光触媒機能を有するシリカゲル
成形体は、大きな比表面積を有し、用途に応じてハニカ
ム形状、柱状、棒状、円筒状、平板状、波板状、ループ
状など様々な形状が可能であり、かつ光に透明なシリカ
ゲルを担持体としていることから、太陽光、蛍光灯、白
熱灯、ブラックライト、紫外線ランプ、水銀灯、キセノ
ンランプ、ハロゲンランプ、メタルハライドランプ、冷
陰極蛍光ランプなどの光を照射することにより、空気中
の悪臭や有害物質、あるいは水中に含まれている有機溶
剤、農薬などを効率よく分解除去することができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】本発明を次の例で詳しく説明す
る。

【００２４】［実施例１］本発明に関わるシリカゲル成
形体の作製（酸化チタンを含ませたシリカゲルを用いて
成形体を作る方法） １８０℃で乾燥した粒度１００〜３５０メッシュ（４０
〜１５０μｍ）のシリカゲル（富士シリシア化学株式会
社製 ＣＡＲｉＡＣＴ Ｇ−１０、平均細孔径１０ｎ
ｍ、細孔容積１．３ｍｌ、比表面積３００ｍ^２／ｇ）２
５０ｇと、シリカゲルの総細孔容積の９７％量のジイソ
プロポキシ・ビス（アセチルアセトナト）チタン（三菱
ガス化学製 ＴＡＡ）３１５ｇをポリエチレン容器に入
れて、速やかに蓋をしてポットミル架台にこれを乗せ、
２０ｒｐｍで１時間転動してからステンレス製バットに
取り出し、室温で２日間乾燥した後、電気炉を用い時々
炉蓋を空けて酸素を供給しながら室温から徐々に６００
℃まで加熱昇温し、６００℃で１時間保持した後、室温
まで自然放冷して、酸化チタンを含むシリカゲルを得
た。

【００２５】得られたシリカゲルを粉末にしてＸ線回折
により調べた結果、酸化チタンのピークとしてはアナタ
ーゼ型のものだけが観察された。。また、真比重測定値
から求めた酸化チタンの含有量は１６．１重量％（１８
０℃乾燥重量基準）であった。

【００２６】次に、上で得られたシリカゲル１００重量
部と粉末状のメチルセルロース（１００メッシュ下）１
０重量部とをミキサーで混合した後、イオン交換水６０
重量部を添加し、三本ロールで混練（ロール温度は１０
〜１５℃に制御）した後、得られた混練物を押出し成形
機に投入し、平板形状の口金から押出しタイル形状にカ
ットした。

【００２７】このタイル形状品を６０℃で２４時間の予
備乾燥した後、１２０℃で６０分間乾燥して本発明に関
わるシリカゲル成形体を得た。

【００２８】［比較実施例１］５〜１０メッシュのＡ型
シリカゲル（豊田化工株式会社製 トヨタシリカゲルＡ
型、平均細孔径２．４ｎｍ、細孔容積０．４６ｍｌ、比
表面積７００ｍ^２／ｇ）を粉砕した後、１００メッシュ
で分級し、実施例１と同様な粒度のシリカゲルを調製し
た。

【００２９】１８０℃で乾燥した、上で得られたシリカ
ゲル２５０ｇと、シリカゲルの総細孔容積の９７％量の
ジイソプロポキシ・ビス（アセチルアセトナト）チタン
（三菱ガス化学製 ＴＡＡ）１１２ｇをポリエチレン容
器に入れて、速やかに蓋をしてポットミル架台にこれを
乗せ、２０ｒｐｍで１時間転動してからステンレス製バ
ットに取り出し、室温で２日間乾燥した後、電気炉を用
い時々炉蓋を空けて酸素を供給しながら室温から徐々に
６００℃まで加熱昇温し、６００℃で１時間保持した
後、室温まで自然放冷した。

【００３０】得られたシリカゲルをＸ線回折により調べ
た結果、アナターゼのピークは全く見られなかった。ま
た、真比重測定値から求めた酸化チタンの含有量は０．
１３重量％（１８０℃乾燥重量基準）であった。

【００３１】次に、得られたシリカゲル１００重量部と
粉末状のメチルセルロース（１００メッシュ下）１０重
量部とをミキサーで混合した後、イオン交換水６０重量
部を添加し、三本ロールで混練（ロール温度は１０〜１
５℃に制御）した。

【００３２】上で得られた混練物を押出し成形機に投入
し、平板形状の口金から押出しタイル形状にカットした
後、６０℃で２４時間の予備乾燥した後、１２０℃で６
０分間乾燥して本発明に係るシリカゲル成形体を得た。

【００３３】得られたシリカゲルを粉末にしてＸ線回折
により調べた結果、酸化チタンのピークとしてはアナタ
ーゼ型だけが観察された。また、真比重測定値から求め
た酸化チタンの含有量は１６．１重量％（１８０℃乾燥
重量基準）であった。

【００３４】［実施例２］本発明に関わるシリカゲル成
形体の作製（シリカゲルの成形体を作ってから酸化チタ
ンを含ませる方法） １００〜５００メッシュ（２８〜１５０μｍ）のシリカ
ゲル（富士シリシア化学株式会社製 ＣＡＲｉＡＣＴ
Q−５０、平均細孔径５０ｎｍ、細孔容積１．０ｍｌ、
比表面積８０ｍ^２／ｇ）１００重量部、粉末状のメチル
セルロース（１００メッシュ下）１０重量部、および非
結晶性低融点ガラス（セントラル硝子製、接着温度：４
３０〜６５０℃、転移点：３２０〜４８０℃）１０重量
部とをミキサーで混合した後、イオン交換水７０重量部
を添加し、三本ロールで混練（ロール温度は１０〜１５
℃に制御）した後、押出し成形機に投入し、平板形状の
口金から押出しタイル形状にカットした。

【００３５】このタイル形状品を６０℃で２４時間の予
備乾燥した後、電気炉を用い時々炉蓋を空けて酸素を供
給しながら室温から徐々に６５０℃まで加熱昇温し、６
５０℃で３時間保持した後、室温まで自然放冷した。

【００３６】得られた成形体を、ジイソプロポキシ・ビ
ス（アセチルアセトナト）チタン（三菱ガス化学製 Ｔ
ＡＡ）に１５分間浸漬した後、過剰のＴＡＡを除去する
ために、イソプロピルアルコールの中で簡単に濯ぎ洗い
してから、室温で２日間乾燥した後、電気炉を用い時々
炉蓋を空けて酸素を供給しながら室温から徐々に６００
℃まで加熱昇温し、６００℃で２時間保持した後、室温
まで自然放冷して本発明に係るシリカゲル成形体を得
た。

【００３７】得られたシリカゲル成形体を粉末にしてＸ
線回折により調べた結果、酸化チタンのピークとしては
アナターゼ型のものだけが観察された。。また、真比重
測定値から求めた酸化チタンの含有量は１３．１重量％
（１８０℃乾燥重量基準）であった。

【００３８】［比較実施例２］５〜１０メッシュのＢ型
シリカゲル（豊田化工株式会社製 トヨタシリカゲルＢ
型、平均細孔径６．０ｎｍ、細孔容積０．７５ｍｌ、比
表面積４５０ｍ^２／ｇ）を粉砕した後、１００メッシュ
で分級し、実施例２と同様な粒度のシリカゲルを調製し
た。

【００３９】１８０℃で乾燥した、上で得られたシリカ
ゲル２５０ｇと、粉末状のメチルセルロース（１００メ
ッシュ下）１０重量部、および非結晶性低融点ガラス
（セントラル硝子製、接着温度：４３０〜６５０℃、転
移点：３２０〜４８０℃）１０重量部とをミキサーで混
合した後、イオン交換水７０重量部を添加し、三本ロー
ルで混練（ロール温度は１０〜１５℃に制御）した後、
押出し成形機に投入し、平板形状の口金から押出しタイ
ル形状にカットした。

【００４０】このタイル形状品を６０℃で２４時間の予
備乾燥した後、電気炉を用い時々炉蓋を空けて酸素を供
給しながら室温から徐々に６５０℃まで加熱昇温し、６
５０℃で３時間保持した後、室温まで自然放冷した。

【００４１】得られた成形体を、ジイソプロポキシ・ビ
ス（アセチルアセトナト）チタン（三菱ガス化学製 Ｔ
ＡＡ）に１５分間浸漬した後、過剰のＴＡＡを除去する
ために、イソプロピルアルコールの中で簡単に濯ぎ洗い
してから、室温で２日間乾燥した後、電気炉を用い時々
炉蓋を空けて酸素を供給しながら室温から徐々に６００
℃まで加熱昇温し、６００℃で２時間保持した後、室温
まで自然放冷して本発明に係るシリカゲル成形体を得
た。

【００４２】得られたシリカゲル成形体を粉末にしてＸ
線回折により調べた結果、アナターゼのピークは観察さ
れなかった。また、真比重測定値から求めた酸化チタン
の含有量は０．１８重量％（１８０℃乾燥重量基準）で
あった。

【００４３】［実施例３］得られたシリカゲル成形体の
ＮＯx分解除去 実施例１および２で得られたタイル状にカットされたシ
リカゲル成形体（５０×５０ｍｍ×厚さ３ｍｍ）を各１
０枚用いてＮＯxの分解除去を行った。まず、内容積４
０Ｌの密閉容器（２０ｗブラックライトを内蔵）の中に
得られたタイル状シリカゲル成形体を１０枚重ならない
ようにして置いた。密閉容器内に１０ｐｐｍのＮＯxを
注射器で打ち込んだ後、ライトを点灯し、１０分後に容
器内の空気に含まれるＮＯx濃度をガスクロマトグラフ
により測定したところ、ＮＯx濃度は０ｐｐｍであっ
た。次に、減少した分のＮＯxを注射器で打ち込んだ
後、ランプを点灯し、１０分後に容器内の空気に含まれ
るＮＯx濃度をガスクロマトグラフにより測定したとこ
ろ、ＮＯx濃度は０ｐｐｍであった。同様な測定を１０
回繰り返したが、毎回１０分後に容器内の空気に含まれ
るＮＯx濃度はOｐｐｍであったことから、本発明による
光触媒シリカゲルにはＮＯxの分解除去効果が顕著に認
められた。

【００４４】次に、比較実施例１および２で得られたタ
イル状にカットされたシリカゲル成形体（５０×５０ｍ
ｍ×厚さ３ｍｍ）を各１０枚用いて、密閉容器の中にお
いて同様な試験を行ったところ、１回目のＮＯx濃度はO
ｐｐｍであったものの回を重ねるにつれ、次第にＮＯx
濃度は増大し、６回目にはほぼ１０ｐｐｍと分解除去効
果が全く見られなかった。

【００４５】［実施例４］得られたシリカゲル成形体の
トリメチルアミン分解除去 実施例１および２で得られたタイル状にカットされたシ
リカゲル成形体（５０×５０ｍｍ×厚さ３ｍｍ）を各１
０枚用いてトリメチルアミンの分解除去を行った。ま
ず、内容積４０Ｌの密閉容器（２０ｗブラックライトを
内蔵）の中に得られたタイル状シリカゲル成形体を１０
枚重ならないようにして置いた。密閉容器内にトリメチ
ルアミン８０ｐｐｍを注射器で打ち込んだ後、ブラック
ライトを点灯し、１０分後に容器内の空気に含まれるト
リメチルアミン濃度をガスクロマトグラフにより測定し
たところ、トリメチルアミン濃度は０ｐｐｍであった。
次に、減少した分のトリメチルアミンを注射器で打ち込
んだ後、ブラックライトを点灯し、１０分後に容器内の
空気に含まれるトリメチルアミン濃度をガスクロマトグ
ラフにより測定したところ、トリメチルアミン濃度は０
ｐｐｍであった。同様な測定を１０回繰り返したが、毎
回１０分後に容器内の空気に含まれるトリメチルアミン
濃度は０ｐｐｍであったことから、本発明による光触媒
シリカゲルにはトリメチルアミンの分解除去効果が顕著
に認められた。

【００４６】次に、比較実施例１および２で得られたタ
イル状にカットされたシリカゲル成形体（５０×５０ｍ
ｍ×厚さ３ｍｍ）を各１０枚用いて、密閉容器の中にお
いて同様な試験を行ったところ、１回目のトリメチルア
ミン濃度は０ｐｐｍであったものの回を重ねるにつれ、
次第にトリメチルアミン濃度は増大し、９回目にはほぼ
８０ｐｐｍと除去効果が全く見られなかった。

【００４７】

【発明の効果】本発明による光触媒機能を有するシリカ
ゲル成形体は、大きな比表面積を有し、用途に応じてハ
ニカム形状、柱状、棒状、円筒状、平板状、波板状、ル
ープ状など様々な形状が可能であり、かつ光に透明なシ
リカゲルを担持体としていることから、太陽光、蛍光
灯、白熱灯、ブラックライト、紫外線ランプ、水銀灯、
キセノンランプ、ハロゲンランプ、メタルハライドラン
プ、冷陰極蛍光ランプなどの光を照射することにより、
空気中の悪臭や有害物質、あるいは水中に含まれている
有機溶剤、農薬などを効率よく分解除去することが、バ
スルーム、24時間風呂、浄水器、空気清浄機、トイレ、
キッチン、自動車の車内などの黴菌の増殖抑制・消臭、
廃水処理、プールやタンクの浄化、観賞魚水槽の防藻な
ど幅広い用途に適用することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4G069 AA01 AA08 AA12 AA15 BA02A BA02B BA04A BA04B BA38 BA48A CA05 CA17 DA05 EA01X EA01Y EB18Y EC15X EC15Y EC16X EC16Y FB14 4G072 AA28 AA37 BB05 CC10 DD03 KK09 QQ02 TT08 UU15

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 平均細孔径が１０〜１００ｎｍの範囲に
   ある粉末状または／および粒状のシリカゲルより主とし
   て成る成形体の細孔内に酸化チタンを１〜７０重量％含
   ませたことを特徴とする光触媒機能を有するシリカゲル
   成形体。
2. 【請求項２】 平均細孔径が１０〜１００ｎｍの範囲に
   あるシリカゲルの細孔内にチタン含有溶液を含ませた
   後、加熱焼成して得られた、酸化チタンを１〜７０重量
   ％含ませた粉末状または／および粒状のシリカゲルを、
   バインダーにより成形することを特徴とする光触媒機能
   を有するシリカゲル成形体の製造方法。
3. 【請求項３】 平均細孔径が１０〜１００ｎｍの範囲に
   ある粉末状または／および粒状のシリカゲルから主とし
   てなる成形体の細孔内にチタン含有溶液を含ませた後、
   加熱焼成し、当該成形体の細孔内に酸化チタンを１〜７
   ０重量％含ませたことを特徴とする光触媒機能を有する
   シリカゲル成形体の製造方法。